La Tithonia diversifolia es una planta que ha demostrado una alta producción de biomasa y rápida recuperación después del corte, con altos valores bromatológicos especialmente en proteína; esto la convierte en un material con alto potencial genético como alternativa para la alimentación animal. Se realizó una investigación con el fin de determinar la respuesta de la planta a diferentes niveles de fertilización; para ello se estableció un experimento en un diseño de bloques completos al azar con seis tratamientos para estudiar la extracción de nutrientes y su relación con los parámetros agronómicos del cultivo (producción de biomasa, relación hoja tallo, altura de la planta al corte, número de tallos por planta), valor nutricional y digestibilidad in vitro. Los resultados mostraron una significativa influencia de la fertilización sobre las características agronómicas y bromatológicas del forraje, con producciones de biomasa y proteína cinco y cuatro veces mayores respectivamente cuando se incrementaron los niveles de fertilización, igualmente se observó un incremento significativo en la producción de energía. El tratamiento que presentó mejores rendimientos productivos y bromatológicos fue al utilizar 28.1 g de urea, 15.8 g de DAP y 10.1 g de KCL.