肥料の三要素
窒素の不足は植物の生育を著しく妨げ、クロロフィル(葉緑体の緑色色素)の合成阻害による葉の黄化(クロロシス)や、ある種の植物(トマトやトウモロコシなど)では紫色色素のアントシアニンの蓄積による葉柄、下葉、茎の紫化を招く。窒素不足がひどくなると、最終的に葉は緑みを失って完全に黄色となり、落葉する。
窒素はアミンやアミドとして植物細胞内に溶解しており、植物体内で移動性の栄養素である。移動性のために、窒素の不足障害は若い葉よりも先に古い葉で現れる。このため、窒素不足に曝された植物は典型的には、上位葉が明緑色、下位葉が黄色もしくは黄褐色となる。
ある種の植物では、窒素不足がゆっくりと進行した場合、茎が顕著に細く、かつ木質化する。この木質化は、窒素化合物の合成に炭水化物が使われなくなって余剰となった結果であると考えられている。また、窒素不足により蓄積されるアントシアニンも、余剰な炭水化物から合成されると考えられている。