植物营养学是研究植物对营养物质的需求、吸收、转化和利用，以及这些过程与植物生长发育、产量和品质关系的科学，植物营养学物质主要包括矿物质元素和有机物质两大类。
矿物质元素是植物生长发育所必需的无机物质，包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、钼和氯等13种元素，这些元素在植物体内的含量虽然很少，但对植物的生命活动却起着至关重要的作用，氮是构成植物蛋白质和核酸的重要元素，磷是构成植物核酸和ATP的重要元素，钾是维持细胞渗透压和光合作用的重要元素，钙是构成植物细胞壁的重要元素，镁是叶绿素的组成元素，硫是合成氨基酸和蛋白质的重要元素，铁是合成叶绿素和血红蛋白的重要元素，锰是合成酶的重要元素，铜是合成铜蛋白的重要元素，锌是合成酶和植物生长素的重要元素，钼是合成固氮酶的重要元素，氯是维持细胞渗透压和调节酸碱平衡的重要元素。
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有机物质是植物生长发育所必需的碳源和能源，主要包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸和维生素等，碳水化合物是植物的主要能量来源，脂肪是植物的能量储备，蛋白质是植物的结构物质和功能物质，核酸是植物的遗传物质，维生素是植物的生物活性物质。
植物营养学的研究不仅可以揭示植物对营养物质的需求规律，为合理施肥提供科学依据，而且可以预防和治疗植物营养失调症，提高植物的产量和品质，促进农业生产的发展，植物营养学的研究也为人类营养学提供了重要的理论和实践基础，对人类健康和生命活动有着重要的影响。