Đubrenje vinograda obavlja se u jesen i u proleće. Jesenje đubrenje vinograda omogućava bolju ishranu loze i važna je mera na siromašnim zemljištima.
U jesen je dobro uneti đubriva dublje u zemljište dok je u proleće to bolje učiniti plitko, daleko od korena. Primena većih količina azota u jesen nije poželjna, i to iz dva razloga: prvo, zato što bi preobilna ishrana azotom mogla produžiti vegetaciju i učiniti lozu osetljivom na izmrzavanje, drugo, zbog toga što bi došlo do gubitaka azota njegovim ispiranjem iz zemljišta. Zbog toga se vinogradi u jesen smeju đubriti fosforom i kalijumom, i manjim količinama azota.
Što se tiče đubrenja vinograda fosforom i kalijumom, stvari stoje drugačije. Naime, iako loza tokom jeseni i zime ne uzima veće količine fosfora i kalijuma, oni se neće isprati, jer se ova dva hraniva čvrsto vežu u zemljištu. Zato, fosfor i kalijum je potrebno uneti što bliže korenovom sistemu, tj. što dublje u zemljište. Istraživanja su pokazala da se fosfor i kalijum vrlo sporo premeštaju u dublje slojeve zemlje – godišnje svega 1-2 cm. Takođe je poznato da vinova loza ima najveću masu korena razvijenu u sloju zemlje između 25 cm i 60 cm. Dubokom jesenjom obradom zemljište u vinogradu postaje rastresitije, pa loza u takvom zemljištu može bolje iskoristiti hraniva i vlagu iz zemljišta.
Osim redovnog đubrenja mineralnim đubrivima, vinograde treba povremeno đubriti i stajskim đubrivom. To je vrlo važno zbog održavanja dobre strukture zemljišta i njegove rastresitostii. Ukoliko se đubrenje stajnjakom ne bi sprovodila, ili se organska materija u zemljištu vinograda ne bi nadoknadila na neki drugi način, zemljište bi vremenom postalo sve zbijenije, pa bi njegova obrada bila znatno teža. Da se to ne dogodi, potrebno je da se vinogradi svake treće ili četvrte godine đubre sa 20-40 tona stajnjaka po ha. Treba koristiti zreli, fermentisani stajnjak, jer će tada njegovo delovanje biti najveće. U godini u kojoj se primenjuje stajnjak, količine mineralnih đubriva mogu se smanjiti za trećinu, jer npr. 100 kg stajskoga đubriva sadrži samo 0,60 kg čistoga kalijuma. Prema tome nije teško zaključiti da samo stajsko đubrivo ne može potpuno zadovoljiti potrebe vinove loze za kalijumom ako želimo postići visoku proizvodnju, uz odgovarajući kvalitet grožđa, odnosno vina. Obrada zemljišta u vinogradu u jesen je istovremeno i najpogodnija prilika za, unošenje stajnjaka.
U proleće se obrada zemljišta izvodi plitko, đubriva koja se tada primene stavljaju se daleko od korena. Zato kod prolećnog đubrenja kompleksnim đubrivima loza može potpunije iskoristiti samo azot, a fosfor i kalijum ostaju u zemljištu kao rezerva za korišćenje u sledećim godinama. Sve ovo nedvosmisleno pokazuje da jesenje đubrenje vinograda omogućava bolju ishranu loze. Jesenje đubrenje vinograda je posebno važna mera na siromašnim zemljištima, jer na njima ishrana loze znatno više zavisi od đubrenja nego na plodnim zemljištima.