植物营养学是研究植物生长发育所需的各种营养物质及其相互关系、植物对这些营养物质的吸收、利用和代谢过程的科学，植物营养学的主要研究内容包括：植物营养元素的种类、含量、生理功能和缺乏症；植物对养分的需求规律；植物对养分的吸收、运输和利用机制；植物营养状况的评价方法；植物营养与农业生产的关系等。

植物营养元素主要包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、钼等12种元素，其中碳、氢、氧、氮是基本元素，其他元素都是微量元素，这些元素在植物体内具有不同的生理功能，如碳是构成有机物的基本骨架，氢是细胞内的能源物质，氧是参与有氧呼吸的基质，氮是蛋白质和核酸的主要组成元素等。

植物对养分的需求量因植物种类、生长阶段、环境条件等因素而异，植物对氮、磷、钾的需求量较大，而对钙、镁的需求相对较小，在实际生产中，应根据作物的需肥特性和土壤肥力状况，合理施用化肥，以保证作物获得充足的养分。

植物对养分的吸收主要通过根系进行，植物根系具有多种吸收方式，如主动吸收(离子或分子形式)和被动吸收(有机物形式)，植物对养分的吸收受多种因素影响，如土壤类型、pH值、温度、光照等，植物对养分的利用主要是通过酶促反应进行的，这些酶的活性受到外界环境因素的影响，如温度、pH值等。

植物营养状况的评价方法主要有土壤测定法、植株测定法和叶片测定法等，土壤测定法主要用于评价土壤中养分含量和理化性质；植株测定法主要用于评价植物生长发育状况和养分供应状况；叶片测定法主要用于评价植物光合作用能力和养分利用效率。

植物营养与农业生产的关系密切，合理的施肥措施可以提高作物产量和品质，降低农业生产成本，减轻环境污染，研究植物营养学对于指导农业生产具有重要意义，植物营养学的发展也为其他领域的研究提供了理论基础和技术手段，如生物技术、环境保护等。