به‌خاطر تعداد کانى‌هاى حامل کلسيم، پوستهٔ زمين نسبتاً غنى از کلسيم است. کانى‌هاى آپاتيت (فسفات‌هاى کلسيم)، کلسيت (کربنات کلسيم) و دولوميت (کربنات‌هاى کلسيم و منيزيم) بسيار فراوان هستند. اما خاک‌هائى که از اين کانى‌ها در شرايط مرطوب به‌وجود مى‌آيند، ممکن است شستشو يافته و در حقيقت کلسيم کمى داشته باشند. خاکهاى جوان مارلى (Marl)، گچى (Chalk)، و يا آهکى ممکن است حاوى بيش از ده درصد کلسيم باشند. در مناطق مرطوب، معدنى شدن ازت و تبديل آن به نيترات و تشکيل اسيدکربنيک، در طول زمان منجر به تشکيل خاکهاى اسيدى با کلسيم و منيزيم پائين مى‌گردد و جايگزينى اين کاتيون‌ها با يون آلومينيوم (AL+۳)، و يون هيدروژن (H+)، نيز باعث از بين رفتن ساختمان خاک مى‌شود. در کشاورزى پيشرفته از سنگ آهک دولوميتى در سطح وسيع به‌منظور اصلاح خاک، جهت افزايش pH و تأمين کلسيم و منيزيم، به‌عنوان عناصر غذائى استفاده مى‌شود.
کلسيم به‌صورت دوظرفيتى Ca+۲ جذب مى‌شود. کلسيم غيرمتحرک‌ترين عنصر در بين عناصر ضرورى است. جذب و انتقال آن به‌صورت غيرفعال است. کلسيم از طريق فضاى آزاد وارد فضاى آوند چوبى مى‌شود و سپس همراه با جريان تعرق به طرف بالاى گياه حرکت مى‌کند. در مقايسه با ساير يون‌ها، کلسيم در آوندهاى آبکشى کم تحرک يا بدون تحرک است. کلسيم به مقدار زيادى در محل‌هاى تبادلى فضاى آزاد جذب مى‌شود. اين امر شايد يک عامل محدود‌کننده براى رسيدن کلسيم به ساير اندام‌هاى گياه باشد. بادام زمينى براى رشد طبيعى غلاف به مقدار زيادى کلسيم در ناحيهٔ فرورفتن غلاف در خاک نياز دارد که به‌طور مستقيم توسط قسمت نفوذکننده در خاک و ميوه‌ها جذب مى‌شود. تصور مى‌شود که جريان تعرقى به طرف ميوه‌هاى زيرزمينى ناچيز است و بنابراين براى رساندن کلسيم موردنياز کافى نيست.
کلسيم يکى از اجزاء ديوارهٔ سلولى مى‌باشد، به‌خصوص به‌صورت عامل چسبانندهٔ پکتات کلسيم عمل مى‌نمايد. همچنين به‌صورت اکسالات کلسيم و کربنات کلسيم در واکوئل‌ها يافت مى‌شود. اين نمک‌ها احتمالاً اسيدهاى آلى تشکيل‌دهندهٔ واکوئل‌ها را به‌صورت غيرفعال تبديل نموده و سطح آنها را تا سطح غيرسمى براى گياه کاهش مى‌دهند. کلسيم براى تقسيم و بزرگ شدن (طويل شدن) سلولى ضرورى است. کمبود کلسيم باعث بدشکل شدن و از بين رفتن مريستم‌‌هاى گياه (ريشه و ساقه و ميوه و غده) مى‌گردد. احتمالاً اين امر به‌خاطر عدم انتقال در آوند آبکش و عدم تحرک در گياه است. رشد لوبيا بوته‌اى (Phaseolus vulagaris)، بلافاصله پس از حذف کلسيم از محلول غذائى کشت، متوقف شد، کلسيم همچنين براى تنظيم فعاليت انتخابى غشاهاى سلولى ضرورى است.
وضعيت کلسيم در يک گياه بستگى زيادى به pH دارد، که تنها بر کلسيم قابل استفاده اثر نمى‌گذارد. همان‌طور که قبلاً اشاره شد کلسيم بر قابليت دسترسى ساير عناصر و رشد موجودات ريز خاکزى (ميکروفلور خاک) به‌ويژه باکترى‌ها اثر مى‌گذارد. بسيارى از بقولات مناطق معتدله داراى pH بالا بوده و ظاهراً، به کلسيم زيادى نياز دارند. اگر يک گياه لگوم نظير يونجه در pH پائين کشت شده باشد، به‌زودى از رشد بازمانده و دچار کلروز مى‌شود. نويسنده (گاردنر) به‌وضوح ثابت نموده که در چنين گياهى غده تشکيل نشده و دچار کمبود ازت نيز مى‌گردد. چون با مصرف کود ازته به‌صورت سرک دوباره رنگ سبز خود را باز مى‌يابد. اين امر ظاهراً، به‌علت حساسيت زايد رايزوبيوم (Rhizobium meliloti)، به pH خاک مى‌باشد تا حساسيت ذاتى خود يونجه، لذا قطعى به‌نظر مى‌رسد که کمبود کلسيم در بسيارى از بقولات، که با علائم متوقف شدن رشد و زرد شدن نمايان شده، در ابتدا به‌علت کمبود ازت (در نتيجه حساسيت باکترى همزى به pH) است. رايزوبيوم‌ها حسايت‌هاى مختلفى نسبت به pH دارند. گونه‌هاى اريزوبيوم مناطق معتدله حساس‌ترين گونه‌ها مى‌باشند.
کمبود کلسيم ابتدا در بخش‌هاى جوان‌تر گياه به‌صورت کلروز و بدشکلى برگ‌ها ديده مى‌شود. در ضمن کمبود کلسيم به ندرت در اندام‌هاى پيرتر مشاهده مى‌شوند. کلسيم از بافت‌هاى پيرتر به بافت‌هاى جوان‌تر انتقال (برگشت) پيدا نمى‌کند. بنابراين برگهاى جوان و ميوه‌هاى در حال نمو، همگى وابسته به کلسيمى هستند که توسط جريان تعرق آوند چوبى به آنها مى‌رسد. در زمان رشد ميوه، کمبود کلسيم باعث پوسيدگى گل‌گاه (Blossom-end)، در گوجه‌فرنگى و قهوه‌اى شدن مغز در بادام زمينى مى‌گردد.
شواهدى وجود دارد که اندازهٔ ميوهٔ مرکبات در فلوريدا ممکن است، به‌وسيلهٔ کمبود کلسيم محدود شود حتى اگر مقدار زيادى کلسيم در اختيار ريشه قرار گرفته باشد.
منيزم
منيزيم خاک ابتدا از هوازدگى کانى‌هاى اوليه (از قبيل بيوتيت، سرپانتين، هورنبلند، دولوميت و اوليوين) به‌دست مى‌آيد. منيزيم همچنين در کانى‌هاى ثانويه (نظير مونت موريلونيت، ايليت و ورمي-کوليت) موجود است. خاکهاى مناطق به‌طورکلى غنى از دولوميت و سولفات منيزيم (MgSO۴) هستند. همانند ساير کاتيون‌ها، Mg+۲ به‌صورت محلول در خاک، جذب سطحى ذارت خاک و در کانى‌هاى اوليه و ثانويه وجود دارد. به‌طور طبيعى منيزيم حدود ۴ تا ۲۰% کاتيون قابل تبادل را تشکيل مى‌دهد در حالى‌که درصد کاتيون قابل تبادل براى کلسيم ۸۰% و براى پتاسيم ۵% مى‌باشد. همچنان که انتظار مى‌رود آلومينيوم موجود در خاکهاى مرطوب جايگزين Mg+۲ مى‌گردد. منيزيم (Mg+۲) به دو صورت فعال و غيرفعال جذب مى‌شود. انتقال ابتدا به‌وسيله جريان تعرقى انجام مى‌شود. البته منيزيم در گياه تحرک بيشترى نستب به کلسيم دارا است، تحرک بيشتر منيزيم از کلسيم با پى بردن به وجود آن در آوندهاى آبکشى (انتقال فعال) و يا بررسى‌هاى اورتوراديوگرافى نشان داده شده است. ميوه‌هاى در حال نمو و اندام‌هاى ذخيره‌کننده وابسته به برگشت منيزيم از برگهاى پيرتر و از طريق جريان آوند آبکشى هستند. اما گسترش کمبودها در مقايسه با کلسيم اندک است.
منيزيم در مرکز مولکول کلروفيل به‌صورت يک کلات منيزيم در کلروپلاست است. اين عنصر همچنين کلات‌هائى با ADP، ATP و اسيدهاى آلى تشکيل مى‌دهد و لذا براى صدها و واکنش آنزيمى ضرورى است. منيزيم بين ATP و مولکول آنزيم تشکيل پل داده و براى فسفريلاسيون واکنش‌هاى ساخت و تجزيه فتوسنتزى در فسفريلاسيون اکسيدى در تنفس موردنياز است. منيزيم يک کوفاکتور براى بسيارى از آنزيم‌هائى است که مسئول فسفريلاسيون در گليوکوليز و در سيکل ترى‌کربوکسليک اسيد مى‌باشند. چون منيزيم براى فعال ساختن آنزيم RuBP کربوکسيلاز موردنياز است بنابراين کمبود آن محدودکنندهٔ سرعت فرآيندهاى فتوسنتزى است. متابوليسم ازت و پروتئين‌سازى نيز وابسته به حضور منيزيم است و گمان مى‌رود که ارتباط ريبوزوم‌ها را زياد مى‌کند.
کمبود منيزيم به‌طورکلى به‌صورت کلروز بين رگبرگي، ابتدا در برگهاى پيرتر مشاهده مى‌شود. اما درصورت پيشرفت ممکن است برگهاى جوان‌تر را نيز مبتلا نمايد. منيزيم تا حدودى در گياه متحرک است، همانند پتاسيم، البته نه به اندازه کلسيم. برگهاى پيرتر ابتدا مبتلا مى‌شوند. ثابت شده است که کمبود منيزيم ابتدا اجزاء ساختمانى را تحت تأثير قرار مى‌دهد. کمبود منيزيم در لوبيا بوته‌اى روى اجزاء تشکيل‌دهندهٔ کلروپلاست اثر مى‌گذارد و باعث کاهش در تعداد و اندازهٔ گرانا مى‌شود. کلروز از نوک و حاشيهٔ برگ‌ها شروع مى‌شود و به‌طرف داخل سلول‌هاى پارانشيمى برگ توسعه مى‌يابد و رگبرگ‌ها سبز باقى مى‌مانند. در حالت‌هاى شديد، نکروزه شدن برگ رخ داده و مراحل زايشى به تأخير مى‌افتد.
به‌طور خلاصه منيزيم بخشى از مولکول کلروفيل و فعال‌کنندهٔ آنزيم‌هاى فتوسنتزى و تنفسى مى‌باشد و براى سنتز پروتئين ضرورى است. منيزيم از بافت‌هاى پير گياه به قسمت‌هاى جوان منتقل مى‌شود به‌همين دليل کمبود منيزيم ابتدا در برگهاى پيرتر و به‌صورت کلروز بين رگبرگى بروز مى‌کند.
