在当前农业生产上，种大豆基本不施肥。主要原因是多数人认为大豆能固氮，种大豆不需施肥，还能为后茬作物留下一定量的氮。正是由于这种错误地认识，导致生产上大豆产量较低，一般维持在150公斤/亩左右。实际上，当前推广的大豆品种产量水平一般在225至275公斤/亩，高产品种接近300公斤/亩。由于不施肥和管理粗放，造成每亩少收70至100公斤大豆。现将大豆低产的主要原因概述如下：
大豆能够固氮，但固氮量是有限的，而且其作用主要在开花至鼓粒期，开花以前约40天左右的时间，根瘤小而少，固氮作用很小；鼓粒后期根瘤衰老，固氮作用迅速下降。一般来讲，大豆固氮作用提供的氮，仅占大豆生长所需氮量的30%左右；在适宜条件下，可以达到50%左右。目前大豆产区大都受大豆孢囊线虫病、根腐病等病害的影响，其固氮作用受到影响。此外，在磷素不足的情况下，根瘤数量和固氮能力下降。即使固氮作用能够提供大豆生长所需100%的氮，大豆生长还需要磷、钾及微量元素。
据测定，每生产100公斤大豆籽粒，约需吸收纯氮8.25公斤、有效磷1.75公斤、有效钾3.60公斤。按当前大豆实际产量水平250公斤/亩计，大豆要发挥出正常的产量水平，仅籽粒每亩需氮、磷、钾数量分别为20.63公斤、4.38公斤、9.00公斤。除籽粒需较多养分外，其茎秆所含氮、磷、钾也比其它粮食作物高得多。大豆茎秆含氮为1.3%、含磷0.3%、含钾0.5%。大豆经济系数一般在0.25～0.50之间，每亩按300公斤大豆秸秆计算，秸秆含氮、磷、钾约分别为3.90公斤、0.90公斤、1.50公斤。
以上分析可以看出，大豆是需肥较多的作物。即使固氮作用能够提供给大豆所需氮量的50%，要达到它应有的产量，土壤和人工每亩还要提供大豆13.90公斤的纯氮、5.28公斤的磷、10.50公斤的钾及各种微量元素，这还不包括叶、荚皮等对养分的消耗，实际上大豆对营养的需求要大于这一数据。一般的土壤肥力，在人工施肥的情况下，很难满足大豆正常生长的需要，也就难以发挥出大豆的产量水平。
大豆虽然需肥量比较大，但大豆是深根作物，能够吸收较深土壤的养分。在生产中，一般肥力的地块，通常施肥量为氮2～4公斤/亩，磷5～8公斤/亩，钾4～9公斤/亩及适量微量元素，就能获得较为理想的产量。
大豆对氮肥的需求大致是开花前和鼓粒后期各占全生育期的20%左右，开花到鼓粒期中期占全生育期60%左右；对磷肥的吸收是开花前吸磷占总量的15%，初花到结荚吸磷占60%，结荚到鼓粒吸磷占25%；需要钾肥是开花前占30%多，开花到鼓粒占60%多，鼓粒到成熟占不足10%。从大豆需肥规律来看，大豆对氮肥需求量中期最大，对磷、钾肥需求量中前期大。因此，磷、钾肥应早施为好，最好作基肥。
