Mía có nhu cầu về dinh dưỡng cao nhất là Kali, kế đến là Nitơ > Phốt pho > Canxi > Lưu huỳnh > Magiê > Clo > Sắt > Kẽm > Mangan > Đồng > Bo và Mo.
Trung bình 1 tấn mía thu hoạch sẽ lấy đi từ đất từ 1 - 1,25 kg N; 1,3 kg P2O5 và 2,75 kg K2O.
Nếu thu hoạch 80 tấn mía/ha mang về nhà máy đường chế biến, thì mỗi vụ thu hoạch sẽ lấy đi từ đất và phân bón khoảng 96 kg N, 37 kg P2O5 và 115 kg K2O, đó là chưa kể đến một lượng khá lớn Canxi, Magiê.
Nếu thiếu Đạm và Kali năng suất mía có thể giảm tương ứng là 37% và 35%, thiếu Lân giảm 21%, thiếu Canxi giảm 13%, thiếu Magiê giảm 14%.
Nhu cầu hấp thụ dinh dưỡng của cây mía qua các giai đoạn sinh trưởng.
Nhu cầu Đạm (N)
Mía có nhu cầu cao với Đạm chỉ sau Kali. Mía cần Đạm sớm ngay từ đầu và cần nhất là ở giai đoạn 60 - 240 ngày sau trồng, đặc biệt là ở các thời kỳ đẻ nhánh, làm lóng và vươn cao.
Thiếu Đạm, lá mía nhỏ, mất màu xanh, nhanh già, thân và đốt ngắn.
Tùy theo loại đất và mức độ thâm canh mà lượng Đạm bón cho mía từ 140 - 250 kg N/ha.
Nhu cầu Lân (P)
Mía có nhu cầu Lân thấp hơn Kali và Đạm, là yếu tố chính. Mía cần Lân ngay từ đầu, nhưng cần nhất là ở giai đoạn 60 - 210 ngày sau trồng.
Lân cần thiết cho việc phân chia tế bào, thúc đẩy quang tổng hợp, phát triển bộ rễ, thân, lá và đặc biệt là khả năng đẻ nhánh.
Thiếu Lân, mía không đẻ nhánh hoặc đẻ nhánh kém, thân, lóng ngắn, lá mía chuyển sang màu đỏ tía từ đỉnh và đầu lá.
Tùy theo loại đất và mức độ thâm canh mà lượng Lân bón từ 50 - 120 kg P2O5/ha.
Nhu cầu Kali (K)
Dinh dưỡng cây mía cần nhiều nhất là Kali, nhưng giai đoạn cần nhất là từ 150 - 330 ngày sau trồng.
Kali cần thiết cho quá trình đóng mở khí khổng, quang hợp, đồng hóa và vận chuyển carbon, thúc đẩy sự tổng hợp, vận chuyển và tích lũy đường trong tế bào và mô, cũng như duy trì sức trương của tế bào trong điều kiện khô hạn, giúp nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh và đổ ngã.
Thiếu Kali, lá mía già có màu nâu cháy, đỉnh và mép lá chuyển sang màu vàng cam, thân ngắn, ảnh hưởng đến sự phát triển của lóng, tổng hợp và tích lũy đường.
Tùy theo loại đất và mức độ thâm canh mà lượng Kali bón cho mía từ 120 - 220 K2O kg/ha.