Удобрения под люцерну в чистом виде и в смеси со злаками вносятся с учетом планируемой урожайности и агрохимических показателей почвы.
Эта культура хорошо отзывается на органические, минеральные макро- и микроудобрения. Под её предшественники можно вносить 30-40 т/га перепревшего навоза. Фосфор очень важен для люцерны, так как усиливает отрастание растений после укосов и стимулирует цветение. В то же время не рекомендуется вносить его на богатых почвах, где обеспеченность им превышает 17 мг на 100 г. Калий способствует лучшей перезимовке растений. Более эффективно осеннее применение фосфорных и калийных удобрений под вспашку. Азот можно вносить только в небольших дозах (не более 30 кг/га д. в.) на бедных почвах рано весной при холодной погоде, когда клубеньковые бактерии еще слабо развиты. Средние дозы под люцерну — N30-45P60-90K60-90, под люцернозлаковые травосмеси — N90P60K30. Кроме того, при посеве рекомендуется вносить Р20-30. По данным Щедриной Д. И. (Воронежский агроуниверситет), включение молибдена и бора в смесь при дражировании семян люцерны повышает их всхожесть и увеличивает урожайность кормовой массы на 17%.