Ziemniak w czasie swego wzrostu pobiera z gleby określone ilości składników pokarmowych. Aby dać 30 t plonu z 1 ha, musi obrać średnio (w kg): 135-150 azotu, 70-70 P2O5, 240-300 K2O, 90-105 CaO, 15-25 MgO oraz pewne ilości mikroelementów. Wymagania pokarmowe i zasobność gleby wskazują na potrzeby nawozowe roślin. Podstawowym nawozem organicznym jest obornik. Ekonomicznie uzasadniona dawka wynosi 25-30 t na hektar, ale większe dawki są bardzo pożądane, zwłaszcza ziemniaka jadalnego. Obornik należy zastosować bezpośrednio po żniwach razem z podorywką lub jesienią z orką przedzimową. Liczne doświadczenia polowe wykazały, że przyoranie obornika jesienią zwiększa plonowanie ziemniaka o 3-t t na hektar w porównaniu z plonem otrzymanym po zastosowaniu podobnej dawki wiosną. Wykorzystanie składników obornika przez ziemniaki w pierwszym roku wynosi od 10 do 50 procent i zależy od terminu przyorania, jego jakości, temperatury i wilgotności gleby oraz liczebności drobnoustrojów glebowych. Pobranie składników jest największe, gdy obornik jest przyorany za pomocą podorywki, a najmniejsze, gdy zastosuje się go wiosną przed sadzeniem. Ponadto przewaga jesiennego stosowania obornika nad wiosennym wynika z wcześniejszego przygotowania pola i dotrzymania optymalnego terminu sadzenia, dokładniejszego sadzenia i wydajniejszej pracy sadzarek, lepszej zdrowotności ziemniaków dzięki ograniczeniu porażenia parchem i ryzoktoniozą oraz mniejszego zachwaszczenia plantacji- jaki nawóz pod ziemniaki? Obornik wzmaga działanie nawożenia mineralnego, zwiększa zawartość skrobi w bulwach oraz poprawia właściwości smakowe ziemniaka. Na glebach lekkich, zwłaszcza przy niedostatku obornika, specjalnego znaczenia nabierają nawozy zielone. Udane międzyplony przyorane jesienią w działaniu zastępują około połowę i więcej dawki obornika, a uzupełnione nawozami mineralnymi działają podobnie jak obornik. Z międzyplonów na przyoranie należy zalecić seradelę i łubin na gleby lżejsze oraz gorczycę, rzepak i facelię na gleby mocniejsze. Przyoranie całej masy zielonej łubinu wąskolistnego lub żółtego czy grochu pastewnego w formie między plonów ścierniskowych pozwala uzyskać plon ziemniaków o wielkości zbliżonej do plonu otrzymanego na pełnej dawce obornika. Przyoranie wsiewek roślin motylkowych i ich mieszanek z życicą wielokwiatową umożliwia utrzymanie plonu bulw, podobnego jak na oborniku co świadczy, że nawozy zielone dorównują obornikowi. Ponadto spośród międzyplonów są one najtańszym źródłem substancji organicznej, gdyż nie wymagają dodatkowych nakładów związanych z uprawą i przygotowaniem roli przed siewem. Dobrymi nawozami organicznymi są również komposty torfowe i torfowo- obornikowe stosowane w ilości 40 t na hektar oraz gnojowica w dawne około 80 t na hektar. Gnojowicą wzbogaca się gleby zwięzłe przed orką jesienną lub gleby lekkie przed wiosenną uprawą roli. Źródłem substancji organicznej w glebie i składników mineralnych może być rozdrobiona i przyorana słoma zbóż, rzepaku czy innych roślin.
