作物生產會直接消耗土壤養分，使土地肥力減少，小麥為需肥高的作物，肥力高低會直接影響產量及品質。土壤初期氮素不足，直接影響小麥植株生長，例如植株矮化、分糵減少、葉片偏黃，後期導致一穗粒數下降、千粒種降低，最終造成減產。但氮素施用亦不可過高，過高易使葉片生長過於旺盛、莖桿變軟及病蟲害發生機率提高。小麥施用鉀肥可促進莖桿生長，提高植株對病蟲害抵抗能力，但因小麥吸收鉀肥的最高時期為抽穗期，因此施用鉀肥時間需較早。

作物施用肥料需視作物種類、作物品種、土壤性質與肥力、當地氣候狀況等因素，此外，適時施用也相當重要。以11月中旬播種的小麥臺中選2號為例，因播種後28日內即進入生殖生長期，約於翌年1月中旬即抽穗，為達小麥高產目標，肥料宜早期施用，以提供小麥初期生育所需養分及增進有效分蘗、一穗粒數及千粒重，鉀肥則可提高植株對病蟲害的抵抗力。建議施肥量及時間詳如附圖。

小麥基肥可於整地時同時施用，若為不整地栽培則可於播種後一週施用，施用量為每公頃氮素60公斤、磷酐50公斤及氧化鉀40公斤，施用追肥前宜先引水灌溉使土壤濕潤後再行施用，第一次追肥建議施用氮素60公斤及氧化鉀40公斤，第二次追肥則於播種後3~4週時施用，建議施用氮素30公斤。若以市面常見肥料換算，基肥每公頃可施用臺肥39號複合肥料400公斤，第一次追肥可施用硫酸銨200公斤及氯化鉀100公斤，第二次追肥可施用硫酸銨200公斤。

蛋白質含量是小麥品質指標之一，日本福岡縣農業總合試驗場及佐賀縣農業試驗
研究中心，均以調整齊穗後施肥量做為提高蛋白質含量的方法。福岡縣農業總合
試驗場推薦之施肥方式為齊穗後每0.1公頃追施氮肥5公斤，其氮肥供給可以葉施尿素補充，但以施用固態肥之接受度較高。另依佐賀縣農業試驗研究中心試驗報告更明確顯示，齊穗後追施氮素與小麥蛋白質含量存在線性正相關，每0.1公頃追施1公斤氮素可提高0.5%蛋白質含量，惟對產量無顯著提升效果。針對小麥最適肥料推薦量，以目標產量400~450 公斤/0.1公頃計算，氮(N)、磷酐(P2O5)、氧化鉀(K2O)分別為13~16、8~10、9~10 公斤/0.1公頃，氮素分為3-4次施用，其中基肥5.5~6.0 公斤，追肥(1月上、中旬)3.0~4.5 公斤，穗肥(3月上旬)2.5~4.0 公斤及齊穗後(4月上中旬)2.0~4.0 公斤氮肥。