施肥不当，则会引起作物代谢失调，导致病虫害的发生。
施用氮素过多会引起作物的叶色深绿，大部分碳水化合物用于氮的同化，使纤维素、木质素的合成减少，植物徒长细软，抗倒伏能力弱，且因体内有较多的可溶性氮积累而使农作物易感病害。
氮肥过多，使小麦叶片中酚含量相应减少，抗病能力也相应减弱，易感锈病。棉田施用过多氮肥，棉株高大，叶色浓绿，易引起棉铃虫的集中产卵，导致受害严重，同时也加重了棉花枯萎、黄萎病的发生趋势。高水肥旺长的棉田，荫蔽导致通风透光差、湿度大，棉花铃病和棉花角斑病发生严重。研究发现，棉花随着施氮量的增加，叶片内全氮含量也随着增加，从而提高了棉花红蜘蛛的氮素营养，形成在高氮叶片上生活的棉红蜘蛛种群发育快，生育早、产卵多、危害重。
合理地搭配使用氮、磷、钾大量元素肥，适量增施硼、锌、镁、钙、硫、钼、锰等元素，可促进农作物的生理代谢，增强植物的抗逆性，减轻病虫寄存器的发生。如磷可促进农作物根系发育，硼、锰可减少棉花黄萎、枯萎病的发生，增加产量。在缺钾土壤中施用适量钾肥，一般都能减轻真菌和细菌病害，对害虫害螨也有一定的防治效果。
在农作物病害中，还包括一系列的缺素症。如水稻缺钾时叶片常发生褐斑病；棉花缺硼时，症见“蕾而不花”，甚至蕾少、易脱落、苗期无头；油菜缺硼时表现出“花而不实”症；玉米缺锌表现“白芽病”，水稻缺锌的“矮缩病”等。
合理施肥可直击目标，不仅能防治多种生理性病害（缺素症），还能减轻侵染性病害。
