小米之肥料三要素施用量因土壤特性、肥力及品種而異。不同生育階段對肥料的需求亦不同，幼苗期植株生長緩慢，需肥量較少，拔節期需肥量明顯增加，此時氮肥不足會影響營養生長，造成葉色變黃、葉片變小、植株矮小及早衰；鉀肥有益於植株莖稈發展，可防止植株倒伏，缺鉀肥會導致莖稈組織軟弱，葉色變黃乾枯，降低抗倒伏能力；磷肥不足則會造成根系發育不良、葉色變紅。孕穗期~抽穗期為營養生長與生殖生長併進的階段，是對養分需求量最多、最迫切的時期，此時期之氮磷鉀三要素的吸收量分別占全生育期各要素吸收總量的46.6%、57.07%及80.26%，此時期施肥不足，會出現早衰、並增加後期秕粒率，施肥過量則會造成貪青晚熟或倒伏減產。抽穗以後對養分的需求逐漸減少，直至籽實形成期又大幅增加，為第二個需肥高峰，此時可適時補充磷肥，有助於穗重、籽粒重及籽粒數之增加。依據作物施肥手冊，在每公頃施用堆肥4公噸的情況下，小米之三要素推薦量為氮素：磷酐：氧化鉀=100：75：75，於播種前將堆肥、半量氮鉀肥及全量磷肥作為基肥，配合整地耕入土壤中，其餘肥料則於播種後45天作為追肥施用。