植物生长发育过程中对养分的吸收、运输以及养分在代谢中的作用。植物从环境中吸收的养分主要是无机营养成分。它们被吸收后通过代谢过程转化为植物体内的结构物质或构成一些重要化合物的组分；有的参与酶促反应、能量代谢；有的则有缓冲作用或调节代谢的功能。所以适当施肥就可促进植物生长发育及产量形成。根是吸收养分的主要器官，但植物也可通过地上部分吸收一些养分，根外追肥就是通过植物地上部分的吸收，补充养分。根吸收的养分一部分在根细胞内参与代谢，一部分可径向运往根中柱导管，然后经长距离运输到地上部；地上部所吸收的养分也可运往根系。有些元素可以在植物体内多次再利用。用标记¹⁴C化合物以水稻进行无菌培养试验结果表明：植物除吸收利用无机养分外，还可利用一些有机养分，例如氨基酸、葡萄糖、核苷酸和核酸。

植物必需的元素是植物正常生长发育所必需，且不能用其它元素所代替的一些元素。按其需要量的多少可分为大量元素及微量元素两类。植物对大量元素的需要量相对高于微量元素。前者包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）和硫（S），后者包括铁（Fe）、硼（B）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）和氯（Cl）。二者对植物生命活动各有其重要功能，任何一种元素缺乏时都会引起植物代谢失常，并呈现出特异的症状。

碳、氢、氧是细胞的结构物质（多糖和木质素）的组分，也是角质层的组分，它们构成了细胞的“骨架”（skeleton）。习惯上不将碳、氢、氧列入矿质养分的研究范围。

氮、磷、硫都是蛋白质和膜结构的组分；氮、磷又是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的成分。DNA贮备了各种植物的遗传信息，由DNA转录RNA，由RNA转译蛋白质：

植物营养

由于不同植物及品种具有不同的遗传信息，因而形成不同的蛋白质，具有不同的遗传性。钙是细胞壁的成分，又可稳定膜结构。上述几种元素都是新细胞形成所必需，缺乏时对植物生长均有很大影响。酶本质上也是蛋白质，植物体内一系列复杂的代谢过程都是在一系列酶作用下进行的。酶分子中不仅含有一般蛋白质分子内所具有的氮、磷、钾，而且一些酶分子中还含有金属离子，如细胞色素氧化酶中的铁，抗坏血酸氧化酶中的铜等。酶的辅酶及辅基大多数是由维生素及核苷酸所组成。例如，硫胺焦磷酸（TPP）为一些脱羧酶的辅酶，它由硫胺素（维生素B₁）和焦磷酸结合形成，硫胺素中含有氮及硫。核苷酸是由含氮碱、核糖及磷酸组成，它在代谢过程中执行着重要功能。例如，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）都是催化氧化还原反应中许多脱氢酶的辅酶。NADP还参与光合电子传递链，它接受电子及质子形成NADPH。后者与腺苷三磷酸（ATP）共同形成光合碳同化必需的“同化力”，推动光合碳循环的运转。尿苷二磷酸（UDP）与葡萄糖缩合成尿苷二磷酸葡糖（UDPG），它在碳水化合物代谢中有重要功能。金属离子K^＋、Mg^2＋、Mn^2＋不是酶的组成成分，而是酶的活化剂。Ca^2＋与钙调素（CaM）形成Ca^2＋-CaM复合物，调节许多酶的活性，从而调节代谢过程。

植物缺乏氮、镁和铁时都影响叶绿素的生物合成，而导致缺绿病的发生。由于氮和镁是叶绿素的成分，缺乏时直接影响叶绿素的形成；铁虽不是叶绿素的组成成分，但是在叶绿素生物合成过程中，合成一种中间产物（原叶绿素酸酯）时需要铁。含有氮及高能磷酸键的ATP，在植物能量代i射中有关键性的作用。当ATP水解形成腺苷二磷酸（ADP）时，即释放出其分子中所贮存的能量，它可用于植物生命活动中的各种需能过程。

除上述必需元素外，有些植物还需要钴（Co）、硅（Si）、钠（Na），但尚未发现是任何植物所必需。这类元素特称之为有益元素。

植物对养分吸收可顺着电化学势梯度进行，亦可逆电化学势梯度进行。前者称为被动吸收，后者称为主动吸收。被动吸收不需代谢供应能量，故又称非代谢吸收；主动吸收要消耗代谢能量，故又称代谢吸收，它在植物养分吸收中常占主要地位。根系吸收的养分一部分可留在根内参与根系代谢，或积累在根细胞的液泡内，但大部分常运到地上部。养分运输的形态有的是和吸收形态相同，例如K^＋、NO₃ ^-；也可以是在吸收后参与代谢的产物，例如NO₃ ^-和NH₄ ^＋，可在根内转化，形成氨基酸或酰胺，然后再运到地上部。不同植物以及同一植物在不同环境条件下的代谢情况不同，故从根运到地上部的养分形态和各种养分含量的比例都不相同。根细胞吸收养分后径向运往根部导管是通过质外体和共质体两条途径。质外体由原生质以外的结构和空间连接而成，包括细胞壁和细胞间隙以及成熟的导管；共质体则是胞间连丝将相邻细胞原生质相互连接形成的整体，在植物体内两条途径可同时进行。根吸收的养分径向运往导管后即可长距离运输到地上部，但并不都随蒸腾流全部运到枝、叶，在运输途径中养分也可通过导管周围的薄壁组织转入共质体。通过根外追肥喷到茎、叶上的养分进入细胞后即参与细胞内的代谢过程，养分离子或其代谢物长距离运到根系是通过韧皮部筛管。

有很多内外因子影响植物对养分的吸收、运输，包括气候及土壤条件，养分间的相互作用，根际环境及根系代谢与发育情况等。可以根据植物营养情况和生产上的需要，提供适宜的环境条件，调节植物新陈代谢，促进其对养分的吸收、利用，使其更符合农业生产上的需要。例如栽培收获茎叶的蔬菜在适当施用磷、钾肥的基础上，要酌量多施氮肥，促进茎叶生长，并使茎叶质地较为柔嫩；栽培块茎、块根类作物时，应适当多施钾肥以促进叶中同化物运往块茎、块根，促进块茎、块根生长，提高产量。在土壤贫瘠、肥源又较缺乏的地区栽培作物时，应注意选用吸收养分效率较高的作物或品种。它们在养分供应不足时仍能吸收利用较多的养分，获得较高的产量。

不同植物或品种对养分利用效率的差异是与其基因型差异相联系的。一般植物在养分缺乏时，常出现代谢失调的情况，逐渐在解剖结构及形态上反映出来。代谢过程是在酶的催化下进行，所以可用酶学诊断、代谢诊断或形态诊断来了解植物的营养状况。酶学诊断是测定有关酶的活性强弱；代谢诊断是测定有关的代谢物。例如缺钾时可能引起叶积累腐胺（见营养诊断）。因为养分缺乏时首先是引起代谢失调，然后才在解剖结构和外观上反映出来。所以酶学诊断和代谢诊断可作为养分缺乏的早期诊断，便于及早发现并采取相应措施，避免生产上遭受损失。