1.2. A tápelemek

Az autotróf növényeknek a szénen, oxigénen és hidrogénen kívül, amit CO2-ból és H2O-ből nyernek, még 13 elemre van szükségük. Közülük a nitrogén, foszfor, kén, kálium, kalcium, magnézium nagyobb mennyiségben, a bór, mangán, cink, molibdén, réz, vas, klór kis mennyiségben esszenciális a legtöbb autotróf növény növekedéséhez.

A felsoroltakon kívül néhány elemre csak néhány fajnak van szüksége, pl. a kék alga fajoknak, sótűrő növények némelyikének nátriumra, néhány mikroorganizmusnak és szimbiontának kobaltra, a kovamoszatoknak sziliciumra, a Scenedesmus obliquus-nak vanádiumra van szüksége.

Az esszenciális elemek hiányában a növények növekedésében zavar támad, az egyes elemek hiányára jellemző tünetek jelennek meg. Korunk egyik jelentős környezeti-mezőgazdasági problémája, hogy az intenzív műtrágyázás relatív makro- és mikroelem hiányokat, vagy toxikus koncentrációkat hozhat létre. A növények optimális növekedéséhez nem elég csupán az esszenciális mikroelemek biztosítása, ugyanilyen fontos a tápanyagok aránya is a talajoldatban. Laboratóriumi körülmények között a tápanyagszükségletet legkönnyebben és legjobban kontrollálható módon vízkultúrában tanulmányozhatjuk.