作物营养临界期是指营养元素过多或过少、营养元素之间比例不平衡而对植物生长发育产生明显影响的一段时期。在这段时期,植物对养分需求量虽然在绝对数量上并不多,但要求很迫切,某些养分缺少或过多都会明显抑制作物的正常生长,即使以后再供给这种养分或采取其他补救措施,也难以纠正或弥补损失。大多数作物的营养临界期都出现在生长初期或生长发育的转折时期。如种子萌发到出苗初期主要依靠种子中贮藏的营养,当这些营养消耗殆尽,开始依靠根系吸收营养时,这个由靠种子供应营养转变为依靠根系吸收营养的转变时期,就是作物营养的一个临界期。所以,苗期是施用速效化肥的重要时期。
不同养分临界期的出现并不完全相同。一般认为,磷素营养多在幼苗期,棉花在二、三叶期,玉米在三叶期,小麦和水稻在分蘖初期,因为此时大部分幼根在土壤表层,尚未伸展,吸收养分能力差。而土壤溶液中磷的浓度很低,移动性也小,所以幼苗期容易表现出缺磷,出现“小老苗”现象。若用少量磷肥作种肥,常能获得良好的增产效果。作物氮营养临界期一般比磷营养临界期稍晚一些,往往是在营养生长开始转向生殖生长的时间。水稻在三叶期和幼穗分化期,小麦在分蘖和幼穗分化期,此时如缺氮则表现为分蘖少、花数少、产量低,即使以后多施氮肥,也只能增加茎叶质量,提高千粒重,不能增加穗粒数。相反,如果在氮营养临界期后再过多追施氮肥,会造成无效分蘖增加,甚至倒伏而减产。棉花氮营养临界期为现蕾初期,这时缺氮便会影响现蕾速度,以致蕾少且易脱落,明显影响开花,结铃减少,导致产量不高。钾在作物体内呈离存在,移动性强,可被再利用,因此一般不易判断钾的营养临界期。据报道,水稻的钾营养临界期可能在分蘖和幼穗形成期,它们是通过植株器官钾的含量和产量之间的关系来判断的。