肥料の三要素
土壌の平均的なリン含有量は500 - 800 mg/kgだが、土壌溶液中の、植物が吸収することができるリン濃度は0.1 mg/L程度である。大部分のリンは、リン酸としてアルミニウム、鉄、カルシウムなどの金属イオンと難溶性の塩を形成しているか、粘土鉱物中のケイ酸イオンと同形置換してこの鉱物に強く固定されている。そのほか、土壌中のリンの20 - 80 %はフィチン酸、糖リン酸、核酸、リン脂質など、有機物と結合した形態である(有機態リン)。有機態リンもまた、土壌中で金属イオンと会合して難溶性となっている。
土壌にリンを施用しても直ちに上記の難溶性形態となる。このため、植物における、施肥されたリン酸肥料の吸収率は20 %以下と低い。アジア、オセアニア地域では利用効率が悪い。土壌にリンが固定されてしまうからだと考えられる。一方で、土壌中で移動性も低く、硝酸イオンと違って施肥された位置から溶脱することなくそこに留まる。
アンモニウムイオンはアンモニウムイオン輸送体により吸収される。シロイヌナズナでは6種類の輸送体の遺伝子が同定された(下表)。このうち、AtAMT1;1〜3の遺伝子は窒素飢餓で発現し、アンモニウムイオン吸収の90 %を担う。稲では10種類のアンモニウムイオン輸送体の類似遺伝子が発見されている。OsAMT1;2遺伝子は根の表層細胞と中心柱で強く発現している。アンモニア吸収や導管への取り込みに関わっていると見られている。