La nutrizione delle piante è lo studio degli elementi chimici necessari alla crescita delle piante. Ci sono diversi principi che si applicano alla nutrizione delle piante. Alcuni elementi sono direttamente coinvolti nel metabolismo delle piante. Tuttavia, questo principio non tiene conto dei cosiddetti elementi benefici, la cui presenza, pur non essendo necessaria, ha evidenti effetti positivi sulla crescita delle piante.
Un nutriente che è in grado di limitare la crescita delle piante secondo la legge del minimo di Liebig è considerato un nutriente vegetale essenziale se la pianta non può completare il suo intero ciclo vitale senza di esso. Ci sono 16 nutrienti essenziali per le piante nel suolo, oltre ai tre principali nutrienti elementari, il carbonio e l’ossigeno, che sono ottenuti dalle piante fotosintetiche dall’anidride carbonica nell’aria, e l’idrogeno, che è ottenuto dall’acqua.
Le piante assorbono gli elementi essenziali dal suolo attraverso le loro radici e dall’aria (composti principalmente da azoto e ossigeno) attraverso le loro foglie. Le piante verdi ottengono il loro rifornimento di carboidrati dall’anidride carbonica presente nell’aria attraverso il processo di fotosintesi. Il carbonio e l’ossigeno sono assorbiti dall’aria, mentre gli altri nutrienti sono assorbiti dal suolo. L’assorbimento delle sostanze nutritive nel suolo avviene tramite lo scambio cationico, in cui i peli delle radici pompano ioni idrogeno (H+) nel suolo tramite pompe protoniche. Questi ioni idrogeno spostano i cationi attaccati alle particelle del suolo caricate negativamente in modo che i cationi siano disponibili per l’assorbimento da parte della radice. Nelle foglie, gli stomi si aprono per assorbire l’anidride carbonica ed espellere l’ossigeno. Le molecole di anidride carbonica sono usate come fonte di carbonio nella fotosintesi.
Anche se l’azoto è abbondante nell’atmosfera terrestre, poche piante possono usarlo direttamente. La maggior parte delle piante, quindi, richiede che i composti di azoto siano presenti nel suolo in cui crescono. Ciò è reso possibile dal fatto che l’azoto atmosferico, in gran parte inerte, viene trasformato in forme biologicamente utilizzabili nel suolo dai batteri.
La nutrizione delle piante è un argomento difficile da comprendere completamente, in parte a causa della variazione tra diverse piante e anche tra diverse specie o individui di un dato clone. Gli elementi presenti a bassi livelli possono causare sintomi di carenza, e la tossicità è possibile a livelli troppo alti. Inoltre, la carenza di un elemento può presentarsi come sintomi di tossicità da un altro elemento, e viceversa.