La deficiencia de nutrientes del suelo y la variabilidad de las precipitaciones afectan la producción de sorgo en la zona Sudano-Saheliana. El objetivo es estudiar los factores ambientales que pueden determinar el efecto de la aplicación de fertilizantes en el rendimiento de grano de sorgo y formular estrategias de fertilización adaptadas según las variedades de sorgo (híbridas y mejoradas de polinización abierta) y el contexto ambiental. Los experimentos de campo se realizaron durante las temporadas de crecimiento de 2015 y 2016 en Nioro du Rip y en Sinthiou Malème (Senegal). En un diseño de bloques completos al azar dispuesto en parcelas divididas con cuatro repeticiones, se probaron tres factores: genotipo de sorgo (G: Fadda, Faourou, Soumalemba y Soumba con diferentes duraciones de ciclo), ambiente (E: riego y de secano, diferentes tipos de suelo y niveles de fertilidad) y manejo de la fertilización (M: cinco combinaciones diferentes de dosis de aplicación y momento de aplicación) que incluyen T1 = no se aplicó fertilizante; T2 (práctica recomendada, 100%) = 150 kg/ha de NPK (15-15-15) en la emergencia + 50 kg/ha de urea (46%) en la macolladura + 50 kg/ha de urea en la elongación del tallo; T3 = 50% de T2; T4 (retraso del 100%) = 150 kg/ha de NPK + 50 kg/ha de urea en la elongación del tallo + 50 kg/ha de urea en la espigazón; T5 = 50% de T4. Los resultados mostraron que: (i) en la mayoría de los ambientes, las plantas estresadas bajo tratamientos de aplicación tardía (T4 y T5) recuperaron biomasa una vez que se aplicó el fertilizante; (ii) el rendimiento de grano con T5 fue mayor que con T4 en condiciones de riego adecuado (precipitaciones suficientes y bien distribuidas e irrigaciones complementarias eventuales); (iii) Fadda, un híbrido, respondió de manera diferente a la fertilización que las otras variedades solo para la producción de biomasa; (iv) el tratamiento de aplicación tardía de fertilizante (T4) dio un mayor rendimiento de grano que la práctica recomendada (T2) en el ambiente con bajo potencial de rendimiento; y (v) los genotipos de larga duración del ciclo se beneficiaron más de la fertilización tardía en comparación con los genotipos de corta duración del ciclo. Este estudio mostró que bajo condiciones Sudano-Sahelianas, la fertilización tardía del sorgo puede ser beneficiosa para el rendimiento de grano si la temporada de lluvias tiene un comienzo lento, dependiendo de los genotipos de sorgo (es decir, duración del ciclo) y del contenido inicial de N del suelo.