高粱對土壤適應(yīng)性廣，吸肥力強，在有機質(zhì)豐富、肥力較高的砂質(zhì)壤土上種植，較易獲高產(chǎn)，在瘦瘠旱地，缺磷低鉀，必須增施肥料，才能得到好的收成。
高粱苗期植株小，需肥量不多，但較為嚴格。拔節(jié)至開花期，植株生長旺盛，營養(yǎng)物質(zhì)的分配，從拔節(jié)開始也相應(yīng)地由莖葉轉(zhuǎn)向幼穗，然后貯存于穗中，形成籽粒。因此此時充足的營養(yǎng)供應(yīng)，是高產(chǎn)的基礎(chǔ)。
開花至成熟期，氮磷鉀的營養(yǎng)供應(yīng)直接影響高粱的灌漿和成熟，適量氮肥供應(yīng)，可以加速灌漿，提高籽粒中蛋白質(zhì)含量，但氮素過多，或追施過晚會引起高粱貪青晚熟，產(chǎn)量與品質(zhì)下降。
高粱一般每畝可施有機肥2000-3000公斤，過磷酸鈣15-25公斤，鉀肥10-20公斤當(dāng)作基肥，基肥施用有撒施和條施兩種方法，撒施多在播前結(jié)合耕耙田地，撒施基肥。條施則在播種前后起壟開溝施用。
另外播種時施少量氮素化肥作種肥，有利全苗壯苗。追肥以氮肥為主，主要施拔節(jié)肥和孕穗肥。高粱適宜追肥期在拔節(jié)期與大喇叭口期，促進穗分化和減少小花退化，實現(xiàn)穗大粒多。當(dāng)追施尿素每畝超過15公斤時應(yīng)分期追施。
高粱追肥以前重后輕為好，重施拔節(jié)肥（拔節(jié)期），輕施孕穗肥（孕穗期），一般在有三分之二的葉片全展時畝施鉀肥5至8公斤，碳銨40公斤。開溝條施，穴施或撒施，撒施時須配以深中耕或澆水，以利肥效發(fā)揮。生育后期可適當(dāng)根外追肥，在抽穗和灌漿初期噴施磷酸二氫鉀或尿素，以促進早熟和增加產(chǎn)量。
在高粱生產(chǎn)上必須注意平衡施肥，特別是氮磷配合施用，可以避免養(yǎng)分供應(yīng)失調(diào)，能夠顯著提高肥效。低產(chǎn)地塊上，土壤本來就缺氮少磷，單施一種肥料，常常由于氮磷比例失調(diào)，不能很好發(fā)揮作用，造成肥料浪費，增產(chǎn)效果不大。
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