甘蔗生长所必需的营养元素是：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硅、铜、铁、硫、锰、硼、锌、铝和氯等，这17种元素，缺一不可，也不能互相代替。其中需要最多的是碳、氢、氧三元素，这些元素可由土壤和大气大量供应，甘蔗是通过根系从土壤中和通过叶片从空气中吸收到植物体内的，所以有发达的根系和茂盛的叶片有利于对这些元素的充分利用。硅、镁、铁、铜、硫等需要较少，可从土壤中吸收，也容易满足，一般不必施用。硼、锰、锌、铝、氯等需要量极少，称为微量元素。种甘蔗时，如果每公顷施农家肥7.5~15吨，其中含有的微量元素已可满足甘蔗的需要。而甘蔗生长需要较多的，而土壤中又难满足的是氮、磷和钾素，这三要素都要通过施肥加以补充。其次是钙，在石灰岩地区土壤中的钙很丰富，一些酸性土中含钙量较少，可通过施石灰补充，如施用钙镁磷肥或过磷酸钙的也等于补充了钙。因此，甘蔗施肥主要是施用氮、磷、钾化肥和农家有机肥，这既可满足甘蔗生长所需要的各种营养元素，提高甘蔗产量，又可改良土壤，培肥地力，使甘蔗连续再高产。一些蔗区只增施氮肥，而少施或不施磷、钾肥，甘蔗产量没有增加，反而增加生产成本。在磷、钾肥缺乏的情况下，过多增施氮肥，不但不能达到增产的目的，反而降低了甘蔗蔗糖分，使品质下降，给制糖工艺带来困难，因而合理配施氮、磷、钾肥料对甘蔗高产高糖具有重要意义。