Les végétaux sont une part fondamentale de la vie sur Terre : ils génèrent l'oxygène, fournissent de la nourriture, des fibres, du carburant et des médicaments qui permettent aux autres formes de vie d'exister. Les végétaux absorbent également le dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre, par la photosynthèse.

Toute plante débute son cycle de vie sous la forme d'une graine qui germe et se développe, formant ainsi une plante. Arrivée à maturité la plante produit des fleurs, qui une fois fécondées produisent des graines à l'intérieur d'un fruit ou d'une gousse. Dans le cas d'une plante annuelle, celle ci finit par mourir, laissant des graines qui finiront par germer pour produire de nouvelles plantes, et ainsi de suite.

Le schéma ci-dessus décrit le cycle de vie généralement utilisé par les plantes à fleurs. Les plantes à fleurs comprennent les arbres, les graminées, arbustes, et, bien sûr, les fleurs. Il ya aussi des types inférieurs de plantes, comme les fougères et les mousses. Celles-ci ont également un cycle de vie mais ne produisent pas de graines. Elles produisent un différent type de cellules reproductrices appelées spores.
Dans la famille des plantes à fleurs, il existe des individus mâles et femelles dont la structure diffère; les mâles expulsent des cellules reproductrices appelées pollen, le pollen est capté par les fleurs femelles qui ainsi fécondées produisent des graines.

La photosynthèse est le processus bioénergétique qui permet aux plantes, aux algues et à certaines bactéries, dites photoautotrophes, de synthétiser de la matière organique en utilisant la lumière du soleil. Des glucides sont synthétisés à partir du dioxyde de carbone (CO²) et de l'eau (H²O) avec libération d'oxygène (O²) comme sous-produit de l'oxydation de l'eau. C'est la photosynthèse qui maintient constant le taux d'oxygène dans l'atmosphère terrestre et fournit toute la matière organique ainsi que l'essentiel de l'énergie utilisées par la vie sur Terre.

La chlorophylle est un pigment présent dans toutes les plantes vertes de la planète. C’est grâce à cette molécule que les plantes sont capables de réaliser le processus de photosynthèse. La chlorophylle est contenue dans les chloroplastes, de minuscules organites situés à l'intérieur de chacune des cellules d'une plante verte, essentiellement dans les feuilles.

La nutrition végétale est l'ensemble des processus qui permettent aux végétaux d'absorber et d'assimiler les éléments nutritifs présents dans le milieu, nécessaires à leur différentes fonctions physiologiques : croissance, développement, reproduction...
Le principal élément nutritif est le carbone, tiré du dioxyde de carbone de l'air grâce au processus de la photosynthèse. Par les feuilles, là où la photosynthèse s'effectue, la plante reçoit des acides aminés et des sucres qui constituent la sève élaborée.Par les racines, la plante absorbe la solution nutritive composée d'eau et de sels qui constituent la sève brute. Dans la tige, les deux types de sève circulent.

Les éléments nutritifs peuvent être répartis en deux catégories : les macronutriments et les micronutriments.

On retrouve les macronutriments dans des concentration plus importantes (plus de 0,1% de la matière sèche), ceux-ci sont : le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, captés par la photosynthèse, ainsi que l'azote, le potassium, le calcium, le magnésium, le phosphore et le soufre, captés principalement par les racines.

• L'hydrogène (H) est nécessaire à la construction des sucres et par conséquent à la croissance. Il provient de l'air et de l'eau.
• Le carbone (C) est le constituant majeur des plantes. On le retrouve dans le squelette de nombreuses biomolécules comme l'amidon ou la cellulose. Il est fixé grâce à la photosynthèse, à partir du dioxyde de carbone provenant de l'air, pour former des hydrates de carbone servant comme stockage d'énergie à la plante.
• L'oxygène (O) est nécessaire à la respiration cellulaire, le mécanisme de production d'énergie des cellules. On le retrouve dans de très nombreux autres composants cellulaires. Il provient de l'air.
• L'azote (N) est le composant des acides aminés, des acides nucléiques, des nucléotides, de la chlorophylle, et des coenzymes.
• On retrouve le phosphore (P) dans les composés phosphatés transporteurs d'énergie (ATP, ADP), les acides nucléiques plusieurs coenzymes et les phospholipides.
• Le potassium (K) intervient dans l'osmose et l'équilibre ionique, ainsi que dans l'ouverture et la fermeture des stomates; active également de nombreuses enzymes.
• Le calcium (Ca) est un composant de la paroi cellulaire; cofacteur d'enzymes; intervient dans la perméabilité des membranes cellulaires ; composant de la calmoduline, régulateur d'activités membranaires et enzymatiques.
• Le magnésium (Mg) est un composant de la chlorophylle; activateur de nombreuses enzymes.
• Le soufre (S) fait partie de certains acides aminés (cystéine, méthionine), ainsi que de la coenzyme A.

Les micronutriments ou oligo-éléments ne dépassent pas les 0,01 % de la matière sèche. Ce sont le chlore, le fer, le bore, le manganèse, le zinc,le cuivre, le nickel, le molybdène, etc. Le défaut de certains de ces éléments peut provoquer des carences importantes.

• Le chlore (Cl) intervient dans l'osmose et l'équilibre ionique; probablement indispensable aux réactions photosynthétiques produisant l'oxygène./span>
• Le fer (Fe) est nécessaire à la synthèse de la chlorophylle; composant des cytochromes et de la nitrogénase.
• le bore (B) intervient dans l'utilisation du calcium, la synthèse des acides nucléiques et l'intégrité des membranes.
• le manganèse (Mn) est l'activateur de certaines enzymes; nécessaire à l'intégrité de la membrane chloroplastique et pour la libération d'oxygène dans la photosynthèse
• Le zinc (Zn) est l'activateur ou composant de nombreuses enzymes.
• Le cuivre (Cu) est l'activateur ou composant de certaines enzymes intervenant dans les réactions d'oxydo-réduction.
• Le nickel (Ni) forme la partie essentielle d'une enzyme fonctionnant dans le métabolisme.
• le molybdène (Mo) est nécessaire à la fixation de l'azote et à la réduction des nitrates.
  

Les plantes absorbent aussi des acides aminés, des vitamines et des antibiotiques élaborés principalement par l'activité bactérienne et fongique. On a aussi découvert que les plantes étaient tout à fait capables d'absorber des macromolécules organiques qui joueraient un rôle important dans la résistance aux parasites.

Le pH et l'EC de la solution nutritive que l'on administre à ses plantes, sont des informations importantes pour mener à bien sa culture. Garder le contrôle sur ces paramètres est primordial, surtout en culture hydroponique où eux seuls permettront l'assimilation ou non des nutriments par les racines, ce qui implique un réajustement quotidien de ces valeurs. Chaque jour (voire deux fois par jour) on vérifiera et réajustera si nécéssaire, d'abord l'EC puis le pH de la solution nutritive. En terre le substrat fait office de tampon et un bon drainage permet l'évacuation du pot des sels superflus, le contrôle du pH et de l'EC revêt donc moins d'importance, toutefois, garder le contrôle sur ces valeurs améliorera sensiblement les résultats.

Le pH indique l’alcalinité d'une solution, il se mesure sur une échelle de 0 à 14, une valeur de 7 indique un pH neutre, en dessous de cette valeur le pH est acide et au dessus le pH est basique. Si le pH n’est pas ajusté en fonction de vos plantes (généralement entre 5,5 et 7), l’assimilation de certains nutriments ne sera pas possible. Tout au long de la culture, on sera amené à acidifier notre solution avec du pH Down, voire la désacidifier (plus rare) avec du pH Up. Il est préférable de pré-diluer l'acide dans de l'eau avant de l'ajouter à la solution. Attention, de petites variations de pH correspondent à de grands changements d'acidité. Si l'on cultive ses plantes en terre avec un engrais organique et que l'on privilégie de favoriser la vie microbienne dans le sol, il serait néfaste d'utiliser de l'acide nitrique ou phosphorique, on optera pour un acide organique (en général de l'acide citrique) ou un additif acidifiant comme par exemple le Bio Heaven de Biobizz.

La conductivité électrique (EC) est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement, autrement dit à permettre le passage du courant électrique. Plus la teneur minérale de notre solution d'engrais est élevée plus rapide se fait la circulation des ions dans celle-ci. Vérifier l'électroconductivité nous permet donc de contrôler la concentration d'engrais dans notre solution. En hydroponie le contrôle de l'EC doit être effectué quotidiennement. Souvent négligé par les cultivateurs il s'avère pourtant primordial car une mauvaise EC ne permettra pas à la plante d'absorber les nutriments et des carences se développeront. Dans le cas d'une EC trop élevée on réajustera en ajoutant de l'eau à notre solution, ce qui aura pour effet de faire baisser la concentration d'engrais. Si l'EC est trop basse, on réinjectera de l'engrais dans notre solution. Toutefois contrôler son EC ne donne aucune information sur les taux NPK de notre solution nutritive, il sera donc judicieux de la renouveler en quasi-totalité à chaque modification importante du planning d'engraissement. Pour la période de croissance, l’EC doit être comprise entre 0,8 et 1,2. En floraison, elle peut monter jusqu’à 2/2,5 car les besoins physiologiques de la plante sont plus importants au cours cette période. Les valeurs recommandées par les producteurs d'engrais sur les schéma de fertilisation doivent s'ajouter à celle de l'eau que vous utilisez (sans engrais et ajustée au bon pH), cette valeur peut varier en fonction de la dureté de l'eau. La mesure de l’EC se fait avec un conductimètre qui donne la valeur de l’EC en milli-siemens par centimètre (mS/cm) ou en ppm (partie par million), les valeurs données plus haut étant des valeurs en siemens.

Une plante est donc un être vivant à part entière avec des besoin qui lui sont propres et qui évoluent tout au long de son cycle de vie. Son processus vital, la photosynthèse lui permet de synthétiser l'énergie lumineuse en énergie assimilable par la plante sous forme de glucose. Ce processus assure la régulation du dioxyde de carbone et l'oxygénation de notre écosystème. Sans ce processus fondamental et essentiel, la vie animale sur terre telle que nous la connaissons n'aurait tout simplement pas été envisageable.