施肥是调节棉田土壤养分供应水平和改善棉株营养状况的主要手段之一。目前我国大多数棉田各种养分含量丰缺不一，很不平衡，已成为限制棉花产量持续稳定提高的重要因素之一。据测定，长江流域棉区棉田土壤有机质含量在1.17%～1.55%，全氮含量在0.084%～0.113%，速效磷（P₂O₅）含量在13～26毫克/千克，速效钾（K₂O）含量在93～149毫克/千克，属棉花施磷、钾有效区域，要注意适量用氮，增施磷、钾。微量元素硼、锌也处于缺乏或潜在性缺素的范围。因此，根据棉田土壤肥力状况，必须把棉田平衡施肥列为一项长远的根本性施肥决策。同时要根据不同生态条件、种植制度、地力和产量要求，确定棉田施用肥料的种类、用量和比例以及施肥技术，以充分发挥施肥的增产效果。氮、磷、钾适宜配比：皮棉亩产75～110千克，纯氮适宜用量每亩9～12千克，N∶P₂O₅∶K₂O=1∶0.34∶0.85。施用磷肥时，既要考虑到磷在土壤中的固定作用，也要考虑磷在土壤中移动性很小特点，磷肥全部作基肥施用为好。即在播前或移栽前，将磷肥撒施翻耕，这样根系与磷肥接触面大，利用率高。为了减少土壤对磷肥的固定，磷肥最好与有机肥料堆沤或混合以后全层施用。也可一半作基肥、一半作苗期和蕾期追肥，早施、深施为好。一般施磷有效的棉田每亩施磷（P₂O₅）用量为4.6～6.6千克，即相当于每亩施过磷酸钙40～55千克。钾肥也以全部作基肥施用的增产效果最大。在速效钾含量较低的土壤上，以适宜用量的一半作基肥，另一半做蕾期追肥，也有明显增产效果。每亩氧化钾施用量为2.25～4.5千克，以50%作基肥，即相当于每亩施硫酸钾5～8千克，多的可施到16千克以上。

施用微肥的效果也较明显。有效锌含量小于1毫克/千克的棉田，每亩基施1～2千克硫酸锌或从3叶期开始喷0.1%～0.2%溶液2～3次，都有一定增产作用，增产幅度为8%～10%。棉花施锌，能早发早熟，霜前花率提高5%左右。有效硼含量低于0.8毫克/千克的棉田，棉花施硼能减少脱落，增加铃数和铃重，早熟而不早衰。基施每亩0.5～1千克硼砂或喷0.2%溶液2～3次，一般增产7%～15%。

根据上述施肥总量要求，首先要施足基肥。基肥要深施，翻耕后，能使土肥相融，肥效比较平稳，保持时间长，有利于改良土壤，培肥地力。基肥应做到有机肥配合适量化肥施用。秸秆（包括根茬）是土壤有机质的主要补充来源，应提倡秸秆还田。麦棉两熟田割麦留高茬（23厘米以上）也是增加秸秆还田的一种方式。一般每亩施厩杂肥500～1000千克，或绿肥每亩750～1500千克（棉花播前半月翻埋），配合适量的氮、磷、钾肥。有条件的再加施饼肥每亩50～75千克。麦行套栽或麦（油）后移栽棉在移栽时要施好安家肥（基肥），一般为每亩尿素5～7千克，如基肥未施磷钾肥，可配合每亩施过磷酸钙20～25千克、氯化钾5～7.5千克。早中茬有绿肥的套种棉田，每亩埋青250～300千克，栽前15天左右深埋细整。没有绿肥的可施适量饼肥。棉花苗期对养分的需求量不大，同时也为减少施肥次数，一般一熟露地棉或地膜棉在施足基肥的条件下，可以满足棉苗对养分的需要，因此，种肥、苗肥均可以不施。但在麦棉两熟套种的情况下，由于棉苗在麦棉共生期间受小麦吸肥的影响，长势较弱，需要追肥以促进生长。割麦后要尽快中耕灭茬，追肥浇水。苗肥施用速效氮肥一般要轻施。两熟棉田一般苗肥用量为每亩尿素5～7.5千克或腐熟人畜粪150～250千克，或300千克左右稀水粪掺3～7千克尿素，一般在麦行间追肥1～2次。