化肥在苹果生长、开花、坐果、产量、品质和采后生理变化中起重要作用。适度施肥可促进苹果生长，过量施用化肥, 对苹果树枝叶数量多少，树势、树体抗性和贮藏水平，坐果率和产量都有不同程度的损害。
许多果农认为通过提高化肥就可加快苹果树生长从而提高产量，大量施用化肥可能短期内会使产量提高，但随后会导致品质的下降。过量施用化肥，会使树体营养器官加速生长，导致营养生长过旺，果园郁闭；还会对花和果实等生殖器官争夺养分，造成不正常的生理落果。过量施肥还会影响果树养分的积累，影响第二年新生器官的形成。
过量施肥导致苹果质量下降过量施用化肥会降低苹果品质，影响果实的贮藏性和商品率，降低经济效益。
过量施用化肥会增加果实水分含量、降低果实硬度、不利于贮藏和运输。
过量施肥还会降低对苹果对病虫害的抵御能力，增加苹果苦痘病和烂果的发生，使贮藏期发病率增加。前人还对化肥降低苹果品质的原因进行了探究，发现过量施肥一般通过果实中含的激素的水平来调控果实生长，通过影响果皮叶绿素和花青苷的含量来降低苹果的外观品质。
氮肥施用过量对品质的影响较大。果实氮含量与果实可溶性固形物含量、固酸比和果实着色面积呈极显著的负相关，而与果实可滴定酸含量呈显著的正相关。苹果施氮过多，导致果实着色不良。施氮过量对果实着色的影响是多方面的，第一，施用氮肥后，树体营养生长加强，促进了糖分向氨基酸、蛋白质方向转化，而降低了果实中糖分的积累；第二，促进果实中叶绿素合成，从而推迟了叶绿素的降解。冯焕德等（2008）研究发现，随施氮量的增加果实中的可滴定酸显著增加，而果实的硬度先增加后降低，原因是高氮降低果实中的钙含量，从而降低果实硬度。
过量施肥影响了土壤质量和环境研究发现过量施肥会造成土壤酸化、氮磷累积、水体富营养化以及氨挥发和氧化亚氮等气体排放增加，生态环境威胁加重。
土壤酸化
Guo等（2010）对中国农田土壤1980年代和2000年代的土壤pH进行了比较，发现20多年来由于酸雨沉降和氮肥过度使用等原因，土壤pH值下降了接近0.5个单位，其中以经济作物土壤下降最最严重，接近0.8个单位。
国内外进一步的研究发现，过量氮肥的施用是导致土壤酸化程度不断加重的主要因素，其作用机制是氮的深层淋失与H 间的动态平衡，过量施氮后，没有被作物吸收利用的部分氮会随着降雨和灌溉等因素向下层土壤淋失，作为等价交换，相等量的H 便会会排放到耕层土壤中，因此长期过量施氮后便造成了表层土壤H 的不断累积。
Malhi等（1998）的研究发现，土壤酸化程度与氮肥的用量相关性显著。
葛顺峰（2014）在栖霞市开展的连续28年长期定位试验结果表明，与1984年相比，2012年苹果园土壤pH值下降了1.03个单位；进一步的研究证实土壤酸化的驱动因素主要是氮肥的过量使用。
Figueroa等（2002）研究发现，尿素的大量施用显著降低了阿根廷柠檬果园土壤pH值，且随氮用量的增加土壤pH下降幅度增大；而且随着尿素使用年限的增加，土壤酸化趋势越来越大。
Graham等（2004）通过连续多年的定位试验发现，与不施氮肥相比，连年施用氮肥后南非和日本果园土壤明显酸化，土壤pH值下降幅度高达10%～14%。
耕层土壤氮和磷累积及深层淋失
氮磷矿质养分的过量投入，不仅造成了资源的浪费，没有被作物吸收的部分会残留在表层土壤中以及随降雨和灌溉水而淋失到深层土壤和地表水中，对地下水和地表水安全造成严重威胁。
陕西、山西和甘肃等苹果产区的调查结果发现苹果园土壤氮主要以硝态氮为主，且主要分布在0～120cm土层中，硝态氮含量最高可接近120mg/kg，平均为22.86mg/kg，硝态氮累积量高达141.3～867.6mg/kg。
寇长林等（2004）、刘侯俊等（2002）的研究发现山东惠民和陕西果树生产地区果土壤剖面0～180cm土壤层次硝态氮积累量均超过了2000kg/ha，最高可达3000kg/ha。
葛顺峰（2014）对栖霞苹果园长期监测结果发现，土壤全氮含量和碱解氮含量由1984年的0.45g/kg和43.89mg/kg增加到2012年的1.14g/kg和115.75mg/kg。苹果园磷肥用量高，利用率低，大量未被植株吸收利用的磷势必会在土壤中积累。国内研究资料表明，大部分地区果园土壤有效磷（Olsen-P，下同）均出现明显积累，甚至有些地区积累到对环境构成一定风险的程度。
陕西113个平衡施肥示范果园研究显示，土壤有效磷平均含量为21.29mg/kg，最高达到63.4mg/kg。
另据刘子龙等（2006）在陕西苹果主产区27个优质苹果基地县中的15个县的丰产果园进行的采样分析表明，土壤有效磷平均为52.39mg/kg。
姜远茂等（2007）近几年对山东省1000多个苹果园土壤养分调查研究表明，土壤有效磷平均含量为39.02mg/kg，其中高于20mg/kg的样本占总样本数的64%。随着果园土壤有效磷积累，土体磷淋失及其对水体富营养化影响，越来越引起人们的重视。
英国洛桑试验站Broadbalk长期定位试验发现，当土壤Olsen-P超过土壤磷素淋失临界值（60mg/kg）时，排出的总磷含量呈直线增加。
钟晓英等（2004）研究中国23个土壤磷素淋失风险阈值时，指出北方石灰性土壤磷淋失风险临界值平均为50mg/kg，并指出在pH6.5左右临界值最高。果
园土壤有效磷积累的原因一方面与20世纪90年代以来注重了磷肥施用，尤其高浓度磷肥施用有关；另一方面，与长期施用有机肥，如含磷量高的家禽粪便有关，尤其在北京、天津等大城市郊区，农牧结合程度高，养殖业发达，家禽粪便施用量较高，对土壤有效磷积累起到很大作用。可见，虽然磷在土壤中的移动性较差，但是当土壤有效磷积累到超过一定阈值后，仍会发生土壤磷的大量流失。
氨挥发和氮氧化物排放
全球变暖已成为农业生产面临的一个不可忽视的全球性问题。目前，国内外研究发现农业生产过程对全球变暖的贡献不可忽视。引起全球变化的气体主要是二氧化碳、甲烷和氮氧化物。
大量研究发现，农业生产中排放的氮氧化物和氨气与生产管理措施和氮肥的施用具有直接的关系。研究表明长期施肥尤其是氮肥的施用，会显著增加NO、NO2、N2O等气体的排放。
对陕西苹果园距离树干不同位置的测定结果表明，与树干距离不同氧化亚氮的排放量存在较大差异，距离树干0.5m时氧化亚氮排放量最高，距离树干越远氧化亚氮排放量越低，可能的原因在于与施肥位置有关，施肥位置处于距离树干0.6m处，因此氧化亚氮的排放量与土壤氮含量相关性显著，也就是与施氮量显著相关；每年氧化亚氮的排放总量处于较低水平，处于2.64～3.97kg/ha之间，仅占施氮量的0.85%～1.28%，这可能与苹果园施肥采取的沟施法有关。
葛顺峰（2011）在幼龄苹果上的研究也发现，与不施氮肥空白对照处理相比，施氮后氧化亚氮排放量显著增加，但是不同施氮处理间差异不显著，同时氧化亚氮排放量占施氮量的比例也处于较低水平。氨气也是造成温室效应的主要气体之一。
大量研究表明除了工业氨气的排放外，农业生产中氮肥的施用也是空气中氨气排放的主要来源之一。在苹果园的研究发现，不同有机肥和化肥配施显著影响了氨挥发速率和损失量。
施肥后两周，各处理氨挥发速率峰值大小和出现时间存在差异，纯化肥处理峰值最高，达2.07kgN/(hm2·d)，而纯有机肥处理峰值出现时间最早。氨挥发损失量以100%N处理为最大，达13.46kg N/hm2，占施氮量的4.48%，显著高于其它处理；50%N 50%Y处理氨挥发损失量和占施氮量的比例均为最低。有机无机肥配施可以有效减少氨挥发损失，以有机肥和化肥各半最好。
不合理施肥产生的肥害问题由于有机肥料普遍欠缺，苹果园施肥主要依赖化肥。化肥具有养分含量高、肥效快等特点，但养分单纯，且不含有机物，肥效期短，长期单独使用，易使土壤板结，土质变坏。偏施某一种化肥，会导致作物营养失衡，体内部分物质的转化和合成受阻，造成作物的品质降低。
在化肥中，偏重使用氮肥，如尿素、碳酸氢铵等，过多的氮肥还影响苹果树对钙、钾的吸收，使树体营养失调，芽体不饱满，叶片大而薄，枝条不能及时停长，花芽形成难，苹果果实着色差，风味淡且有异味，痘斑病、水心病普遍发生，贮藏性下降，表现出明显的缺钙症状。
果树的生长发育需要吸收多种营养元素，除了大量元素外，微量元素也很重要，若缺乏则易患缺素症。同时，各种元素间还存在着相助或拮抗作用。如氮与钾、硼、铜、锌、磷等元素间存在拮抗作用，如过量施用氮肥，而不相应地施用上述元素，树体内的钾、硼、铜、锌、磷等元素含量就相应减少。相反地，对苹果施少量的氮肥，叶中的钾素含量增多，且土壤中氮含量越少，对钾肥吸收就越多，甚至导致因钾素过剩而呈现缺素症。过量的化肥也会使镉、砷、铅、铬等重金属随肥料进入土壤，使树体吸收后难以降解，使果实中重金属含量超标，影响了果实的营养价值。
