棉花与其他经济作物需要的主要营养元素是基本相同的,主要需要碳、氢、氧、氮、磷、钾,钙、镁、硫及一些微量元素硼、锌、铁、钼等。通常情况下碳、氢、氧等元素来源于大气和水,对棉花长势影响较大的是氮、磷、钾等营养元素。棉花是生育期较长、需肥较多、对施肥技术要求较高的作物。我国不同植棉地区的气候与土壤条件、施肥与产量水平、种植技术与品种特性诸多因素差异很大,每形成一定经济产量所需氮、磷、钾等养分的数量也各有不同。据黄淮棉区、西北内陆棉区的大量试验结果统计表明,每生产100千克皮棉需氮10~18千克,磷3.5~6.0千克,钾8~16.5千克。吸收氮、磷、钾三要素的比例大致为3:1:3;此外,还需要吸收镁1.29千克,硫1.86千克,钙3.64千克及极少量的铁、锌、硼、钼等。
棉花一生中对各种养分的需求量与吸收强度是不相同的。对于氮素而言,总的趋势是前期少,中期多,后期逐渐减少,直至停止吸收。研究表明,棉花在现蕾至开花期吸氮量约为每天每公顷2.12千克;开花至花铃期为每天每公顷2.60千克,这充分说明要重视花铃肥,而且这是追施化学氮肥效果好的科学依据。
棉花出苗后50~100天是吸收养分强度最高的时期,吸收养分强度大小顺序为:钾>氮>钙>磷>硫>镁。在出苗110~120天钾的吸收强度仍然很高,由此显示棉花生育后期施钾的重要性。
棉花的产量水平与需肥特性密切相关,总的趋势是在一定经济产量范围内,一般随着皮棉产量的提高,对三要素的吸收总量也增加,但单位面积产量皮棉所需要的养分量随产量水平的提高而降低,说明高产条件下,棉花对养分的利用更加经济有效。