Memasuki usia remaja empat hingga tujuh tahun sebelum berbuah, kebutuhan nutrisi bertambah untuk memperkokoh batang utama dan cabang produksi. Berikan pupuk kandang terkomposisi sempurna sebanyak 20 hingga 30 kilogram per pohon per tahun pada awal musim hujan. Dosis pupuk anorganik ditingkatkan menjadi satu hingga dua kilogram NPK per tahun yang diberikan bertahap sebanyak tiga kali pada bulan November, Maret, dan Juli.
Untuk pohon duku dewasa yang sudah produktif berbuah pada usia delapan tahun ke atas, pemupukan ditujukan untuk memicu pembungaan dan membesarkan kualitas buah. Berikan pupuk organik sebanyak 40 hingga 50 kilogram per pohon setahun sekali setelah masa panen selesai. Tambahkan pupuk unsur fosfat dan kalium tinggi menjelang pembungaan pada bulan Agustus atau September sebanyak 1,5 kilogram per pohon, lalu dilanjutkan pemupukan susulan NPK saat pembentukan buah.
Teknik aplikasi pemupukan duku dilakukan dengan membuat parit melingkar atau sistem rorak selebar 20 cm dan kedalaman 15 cm tepat di bawah lingkar luar tajuk pohon. Taburkan pupuk secara merata di dalam parit tersebut lalu tutup kembali dengan tanah sisa galian agar nutrisi tidak menguap atau hanyut tergerus air hujan. Hindari menumpuk pupuk langsung di pangkal batang utama untuk mencegah pembusukan akar dan batang.