土壤和植物营养是农业的基础。土壤是植物生长所需养分的主要来源，人们普遍认为植物生长需要 17 种必需元素。缺少这些必需元素中的任何一种，都可能会导致作物的产量严重受限。在这些矿质元素中，土壤对大量元素 (N、P 和 K) 的需求量最大，而这些大量元素同时也是农业土壤中最可能缺乏的营养物质。

    作物对微量元素的需求量较小，同时微量元素在土壤中含量充足，因此通常不会限制作物的生长，反之如果过量，可能会对植物产生毒性作用。

    农业土壤发挥着许多重要的功能，包括将死亡和腐烂的物质以及矿物质转化为植物养分 (养分循环)、防治植物病虫害、改善土壤结构、保持土壤水分和养分，最终提高作物产量，促进农业可持续发展。

    那么，什么才是健康的植物？如何评价作物的健康等级？美国生态农业咨询公司(Advancing Eco Agriculture)的创始人、植物营养学先驱约翰·坎普(John Kempf)设计了一个金字塔模型来描述植物面对病虫害、疾病和不利的生长环境时的健康程度。

    健康等级1和2与植物的营养完整性相关。对于大多数作物和土壤条件来说，健康等级1和2通常并不难获得，特别是如果可以在叶面喷洒些营养补充剂的话，大部分作物在培养三到四个月后就能达到这两个水平。

    健康等级的第3级和第4级不像前两级那么容易实现。为了达到第三阶段，必须有一个健康和充满活力的土壤环境，能够满足植物的营养需求。没有良好的土壤微生物群，植物永远不会有多余的能量来产生高脂质，更没有多余的能量可以被储存。