查明了农作物需肥和作物缺肥的各项指标，就可以有目的地进行科学施肥，获取农作物高产量和高效益。
高产施肥指标可以分为三种；即最大生产潜力施肥、最大产量施肥以及最佳产量施肥等。所谓“最大潜力施肥”，是为了探索农作物的最大生产潜力，在力求其他条件都达最佳状态时所进行的施肥。其特点是不计工本，在肥料数量上充分满足，在养分元素上力求完全，做到作物任何生长阶段都不因肥料供应而影响最大产量。可以说，所有创造各国或世界产量最高纪录者皆然。
所谓“最大产量施肥”，是肥料效应曲线中达最大产量时的相应施肥量，即月巴料效应曲线中的特定值。该值在正常条件下进行不同肥料用量试验后，便可由计算求出。但最大施肥量的经济效益并不是最高。
而“最佳产量施肥”，则是肥料效应曲线中达到最大经济效益时的产量的对应施肥量，它的数值一般比最大施肥量要低一些，但经济效益最为合理。
根据农作物需肥规律、土壤肥力、肥料类型以及科学诊断指标，确定适宜的施肥数量、次数、时间和方法，最大限度地提高化肥利用率。
农作物高产施肥分为基肥、种肥、追肥和根外追肥。基肥系指播种前施用的肥料，也称底肥，以有机肥为主、化肥为辅等。基肥的主要作用是培肥地力，疏松土壤，缓慢释放养分，供给农作物苗期和后期生长发育的需要。种肥是在作物播种时施在种子附近或随播种同时施人，供给种子发芽和幼苗生长所需的肥料，有些地方叫口肥、盖粪、窝肥。施用种肥以速效性化肥为主，也有施用腐熟农家肥的。追肥是为满足作物的各生育阶段对养分的需求，根据农作物需肥规律和生育特点施肥，分次追肥最重要。禾谷类作物一般采用“三攻”追肥法，即在施足基肥和用好种肥的基础上，拔节期施肥攻秆，孕穗期施肥攻穗，灌浆期施肥攻粒。
这里特别介绍根据田间诊断进行根外追肥，也叫叶面喷肥。就是把肥料溶解在水中，在作物生育后期喷洒在叶面上，通过叶片的气孔直接为农作物吸收利用，是一种经济有效的施肥方法。喷肥时一是选择喷肥时期，一般选在作物生育后期，即进人生殖生长阶段喷肥效果最好。二是掌握肥液浓度。三是讲究喷肥的方法，用超低量喷雾器喷施，要求雾粒微细，叶片易于吸收。喷肥宜在无风的早晨或傍晚进行，气温略低，湿度较大，喷在叶面上的肥液蒸发慢，有利于作物吸收。
农作物施肥有四个发展趋势，即把优化施肥技术与施肥管理同步研究：一是随着新型肥料的研制与生产，如复合肥料、包衣肥料、长效肥料、塑膜肥料、微量元素肥料以及化肥增效剂等，研究在施肥过程中减少挥发流失或土壤固定，以提高肥料利用率。
二是从研究土壤营养诊断向研究植株营养平衡诊断与调节技术发展。应用现代快速化验技术和计算机诊断技术，准确地掌握植株和土壤的养分状况，按目标产量平衡施肥。
三是改进施肥方法。研制小型简易轻便机械，根据作物需肥规律，采用深施、底施、分层追施或喷施，提高肥料利用率。
四是建立计算机数学模型或专家系统。依据大量的土壤肥力测定和田间肥料试验结果，应用系统识别和结构优化方法建立合理施肥的数学模型。向农户因地制宜推荐最佳施肥量和施肥方法，建立咨询指导系统。特别是在不测试土壤肥力条件下，拟定符合实际情况的施肥方案，实现简易、快速、准确地科学施肥。