Важнейший фактор повышения эффективности сельскохозяйственного производства на орошаемых землях — создание валового уровня обеспеченности растений питательными веществами. Полное и своевременное снабжение орошаемых культур удобрениями позволяет максимально использовать их производительную способность, избежать потерь элементов питания, обеспечить экономное потребление воды и ускорить окупаемость средств, вкладываемых в ирригационное строительство.

Реализация имеющихся потенциальных возможностей в первую очередь связана с рациональным взаимодействием ирригации и химизации.

Многими научно-исследовательскими институтами и опытными станциями убедительно доказано, что в сухих и полупустынных зонах только при совместном применении поливов и удобрений достигается получение наиболее высоких и устойчивых урожаев.

В обеспечении сельскохозяйственных культур удобрениями различают критический период, когда недостаток какого-либо элемента питания может привести к невосполнимым потерям в период наибольшего усвоения питательных веществ. Поэтому удобрения следует вносить в почву так, чтобы они оказались позиционно доступными растениям, и в такое время, когда последние в них нуждаются. Необходимо, чтобы питательные вещества наилучшим образом способствовали росту и деятельности растений, а также минимально фиксировались почвой. Однако существующие традиционные способы внесения туков далеко не в полной мере отвечают этим требованиям и не всегда создают оптимальные условия питания в каждый отдельный период развития растений.

Дробное внесение элементов питания в течение всего периода вегетации растений — главная особенность системы удобрений на поливных землях. Серьезное значение придается выбору техники и технологии проведения подкормок.

 Преобладающая форма питания в орошаемом земледелии — азотные удобрения. Однако единовременные большие дозы азотных удобрений могут привести к полеганию посевов. Дробное же внесение азота в виде нескольких подкормок позволяет обеспечить культуры достаточным количеством питательного вещества без риска полегания. Кроме того, внесение больших доз удобрений в один прием приводит к вымыванию азота в грунтовые воды, т. е. к непродуктивным его потерям и избыточной концентрации почвенного раствора, из-за чего может задерживаться развитие растений.

Больше внимания стали уделять внесению минеральных удобрений с поливной водой при дождевании.

Внесение удобрений с поливной водой можно проводить как до посева культуры, в период влагозарядковых и увлажнительных поливов, так и с вегетационными поливами. Подобный подход к использованию поливной воды позволяет осуществить дифференцированную подачу элементов питания в соответствии с биологическими особенностями и фазами развития растений независимо от величины и состояния междурядий посевов.

Исследователями установлено, что применение удобрений с водой наиболее эффективно при оптимальном совпадении с физиологической точки зрения сроков поливов и внесения элементов питания. В этом случае коэффициент использования действующего вещества удобрений значительно повышается: азотных — до 96 %, фосфорных — до 45 % и калийных — до 80 % .

В то же время исследования показывают, что из-за худшей подвижности фосфорно-калийные удобрения дают наибольший эффект при внесении их в начале вегетации культур. Поэтому для фосфорных и калийных удобрений допускается одноразовое внесение, азотные же удобрения должны обязательно вноситься только дробно в течение всей вегетации.