芝麻开花结蒴期生长最快，此时营养生长和生长生长同时并进，也是需肥高峰期，此期吸收的营养物质占整个生育期的70%～80%。为了积累更多的光合产物，增加花蒴的数量，后期稳长不早衰，使籽粒充实饱满，必须重施花肥。
实践证明，追施花肥可增产30%以上。花肥以施用化肥较为方便，也可施用腐熟的饼肥、粪肥、厩肥等。条播时应在行中间开沟条施或点施，施入10厘米左右土层中，以利根的吸收，施后覆土，清除田间杂草。在撒播情况下，除腐熟的饼肥和尿素可掺土撒施，随即中耕松土掩肥外，其它各种化肥都应该开穴点施，切忌撒施，以防肥料粘附在芝麻叶片茸毛上，引起烧苗。天气干旱时，施后灌水，以充分发挥肥效。一般每亩用尿素5～8公斤。
另外，在芝麻始花到盛花期，还应叶面喷肥。芝麻茎杆直立，叶片宽阔，茎、叶、花上茸毛密生，接收和附着肥液能力较强，叶面喷肥成本低、工效高、水肥同补效果好。喷肥还可与防治病虫相结合。叶面喷肥，能增加蒴果数，增加粒重，还能提高种子出油率。
据试验，在花期喷施两次磷酸二氢钾溶液，千粒重平均增加0.09克，增产率为19%。一般每亩用磷酸二氢钾200～250克，兑水50～62.5公斤，稀释后喷于叶片正反面，每次间隔5～7天，连喷2～3次。叶面喷肥应选择阴天或晴天傍晚进行，避免喷肥时受高温和干热风的干扰，减少营养液蒸发，更有利于叶片对养分的吸收。
