Para dilucidar las características de variación del contenido y acumulación de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) en el algodón en diferentes niveles de rendimiento, se llevó a cabo un experimento de dos años utilizando la variedad de algodón Lumianyan 24 bajo cuatro tratamientos de N (506, 402.5, 299 y 195.5 kg ha, designados como N1, N2, N3 y N4, respectivamente). Los cuatro ratios de fertilización de P y K fueron (PK-M1, 25% de P y K aplicados en la etapa de cuadratura (SS) y 75% en las etapas de floración y formación de capullos (BS)), 50%:50% (PK-M2, 50% de P y K aplicados en cada etapa), 75%:25% (PK-M3, 75% de P y K aplicados en SS y 25% en BS) y 100%:0% (PK-M4, P y K totales aplicados en SS). Los resultados mostraron que el contenido de N (Nc), contenido de P (Pc) y contenido de K (Kc) de las plantas de algodón en niveles de alto rendimiento fueron un 23.3%, 44.2% y 31.6% más altos que aquellos en niveles de bajo rendimiento. Además, los órganos reproductivos mantuvieron Pc y Kc más altos en niveles de alto rendimiento, y Nc, Pc y Kc mostraron correlaciones lineales positivas con el rendimiento, mientras que Nc/Pc, Nc/Kc y Kc/Pc tuvieron correlaciones negativas significativas con el rendimiento. En conclusión, el rendimiento de algodón en semilla estaba principalmente limitado por Nc en niveles de bajo rendimiento y afectado por Pc y Kc en niveles de alto rendimiento. Luego, cuando 0.85 < Nc/Kc < 1.0 en la etapa de cuadratura completa (FS), 0.8 < Nc/Kc < 1.0 en la etapa de floración completa (FF), 4.3 < Nc/Pc < 6.7 en la etapa de formación de capullos temprana completa (EFB) y 4.9 < Nc/Pc < 7.1 en la etapa de formación de capullos tardía completa (LFB), hay un alto potencial de rendimiento de 7000-9000 kg ha. Además, los rendimientos pueden mejorarse reduciendo la aplicación de N durante el período de crecimiento y aumentando la aplicación de fertilizante de P durante el período de crecimiento posterior.