Так как кукуруза имеет продолжительный период вегетации и формирует большую вегетативную массу, то ей требуется много питательных веществ.
На формирование 1 т зерна с соответствующим количеством надземной вегетативной массы она потребляет 24-30 кг азота, 10-12 кг фосфора и 25-30 кг калия; при урожае кормовой массы 40 т/га вынос азота, фосфора и калия составляет соответственно 95, 28 и 110 кг. Критическим периодом потребности в азоте считаются фазы цветения и образования семян. Если в это время имеется его недостаток, то молодые растения бывают низкорослыми, с мелкими листьями, окраска которых бледно-зеленая и желтовато-зеленая. В то же время избыточное азотное питание способствует интенсивному росту надземной массы в ущерб образованию початков. Очень большая потребность в фосфоре бывает в самом начале роста и развития. При его недостатке задерживается рост и генеративное развитие, листья становятся фиолетово-пурпурными, а початки имеют уродливую форму с искривленными рядами зерен. Если имеется недостаток калия, то замедляется рост стеблей, листья вначале приобретают желтовато-зеленую по краям окраску, а затем желтеют, верхушки и края их засыхают. Початки формируются щуплые с плохо выполненным зерном.
Установлено, что самая большая эффективность от удобрений получается при внесении их под вспашку осенью или локально. Если имеется возможность, то под зябь вносится навоз (в Нечерноземной зоне 30-40 т/га, в южных районах 15-20 т/га), большая часть фосфорно-калийных удобрений и примерно 50% дозы азотных (в аммиачной форме), а остальные 50% (в нитратной форме) — под предпосевную обработку или в виде подкормки. Во время посева используются фосфорные или сложные минеральные удобрения в небольших дозах. При возделывании кукурузы могут использоваться самые различные удобрения (твердые, простые, сложные и жидкие). При использовании жидких удобрений одновременно с ними можно вносить также гербициды и микроэлементы (магний, цинк и марганец).
Если на бедных гумусом и кислых почвах наблюдается недостаток магния, то около жилок старых зеленых листьев появляются продольные светло-желтые полосы, которые затем белеют, в результате получаются полосатые листья. В этом случае требуется вносить 50-60 кг/га MgO. Следует иметь в виду, что в 30 т/га навоза содержится достаточное количество магния. При недостатке цинка у всходов наблюдается светло-зеленая окраска. При этом между зелеными жилками листьев молодых растений образуются светлые желтоватые полосы. Хлороз кукурузы, связанный с недостатком цинка в почве, может проявляться также при повышенном содержании фосфора и кальция. Улучшению цинкового питания способствуют органические удобрения (30-40 т/га) или сернокислый цинк (8-15 кг/га по препарату). Если в карбонатных почвах имеется недостаток марганца, то растения поражаются хлорозом, который проявляется в виде желтых и серых пятен между жилками на старых листьях. Потребность растения в этом микроэлементе удовлетворяется за счет внесения органических удобрений или предпосевной обработки семян, а также с помощью некорневой подкормки посевов сернокислым марганцем. На кислых и переувлажненных почвах может наблюдаться отравление растений марганцем.