植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用，以及这些过程与植物生长发育、产量和品质的关系的科学，它是植物生理学的一个重要分支，也是农业生产中的重要理论基础。

植物营养学的研究对象主要包括植物体内的营养物质和植物与环境的相互作用，植物体内的营养物质主要包括矿物质元素和有机物质，矿物质元素主要包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、钼、氯等13种必需元素和硅、钠、钴、镍、钒、砷等5种有益元素，有机物质主要包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸等。

植物与环境的相互作用主要体现在植物对环境中营养物质的吸收和利用，植物通过根部吸收土壤中的水分和营养物质，然后通过叶片进行光合作用，将吸收的营养物质转化为植物生长所需的能量和物质，植物还会通过叶片排放二氧化碳，为环境提供氧气。

植物营养学的研究方法主要包括实验研究和田间试验，实验研究主要是在实验室中通过人工控制条件，研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律，田间试验主要是在田间自然环境中，研究不同施肥条件下植物的生长状况和产量。

植物营养学的主要研究内容包括植物对营养物质的吸收机制、植物对营养物质的运输机制、植物对营养物质的转化机制、植物对营养物质的利用机制、植物营养失调的诊断和防治、植物营养与植物生长发育的关系、植物营养与植物产量和品质的关系等。

植物营养学的研究对农业生产具有重要的指导意义，通过研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律，可以为农业生产提供科学的施肥方案，提高农作物的产量和品质，减少化肥的浪费，保护环境，实现农业的可持续发展。