植物营养学是一门研究植物如何获取、吸收、运输和利用营养物质以维持其生命活动，以及这些过程与环境因素相互作用的科学，它主要研究植物对氮、磷、钾等主要营养元素的需求规律，以及微量元素、有机物质等对植物生长发育的影响。

植物营养学研究植物对营养元素的需求量和比例，不同的植物对各种营养元素的需求量不同，而且在不同的生长阶段，这种需求量也会发生变化，幼苗期植物对氮的需求量最大，而到了开花结果期，对磷的需求量则会增加，植物对营养元素的吸收比例也会影响其生长发育，如果植物吸收过多的氮，可能会导致植物生长过旺，而忽视了其他营养元素的吸收。

植物营养学还研究植物如何通过根系吸收土壤中的营养元素，植物的根系是吸收营养元素的主要器官，它们通过根毛吸收土壤中的水分和溶解在水中的营养元素，这些营养元素通过细胞膜上的转运蛋白进入细胞内部，再通过细胞间的运输系统输送到植物的各个部位。

植物营养学还研究营养元素在植物体内的转化和利用，植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖和其他有机物质，这些有机物质是植物生长发育的能量来源，植物还需要一些无机物质，如氮、磷、钾等，来合成蛋白质、核酸等生物大分子，这些生物大分子是构成植物体的基本物质，也是植物进行各种生命活动的物质基础。

植物营养学还研究营养元素对植物生长发育的影响，营养元素不仅可以提供植物生长发育所需的能量，还可以影响植物的生理生化过程，如光合作用、呼吸作用、激素合成等，氮素可以促进植物的光合作用，提高植物的生产力；磷素可以促进植物的生殖生长，提高植物的繁殖能力。