1．光照：光不僅影響作物生長(cháng)和發(fā)育，也直接影響農作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。提高光能利用率的方法主要是提高單位土地面積的光能利用率和擴大復種指數。

光合作用是綠色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有機物并放出氧氣的過(guò)程，所合成的有機物質(zhì)主要是糖類(lèi)。光合作用在自然界的物質(zhì)與能量循環(huán)中至關(guān)重要，它是農業(yè)、林業(yè)和其它—切種植業(yè)以及畜牧、水產(chǎn)養殖、漁業(yè)等的基礎。

植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還進(jìn)行著(zhù)光呼吸作用。光呼吸作用與一般的呼吸作用不同，只有在光合作用時(shí)才發(fā)生，并且要消耗光合作用制造的一部分有機物質(zhì)。

要使作物群體生產(chǎn)較多的干物質(zhì)，必須有—定數量的綠色葉面積，但葉面積增加將減弱群體內的光照。綜合光照與葉面積兩方面的因素，作物在不同發(fā)育期應有一個(gè)最適葉面積，使作物在一天中以至全生育期中光合產(chǎn)物的累積量最高，從而獲得最高產(chǎn)量。

提高光能利用率的方法主要是提高單位土地面積的光能利用率和擴大復種指數。

2．溫度：常用的基本溫度指標有5個(gè)，即最適溫度、最低溫度、最高溫度、受害溫度與致死溫度。

在農業(yè)上除了五個(gè)基本溫度指標外，還要有一些重要的溫度指標，即界限溫度。所謂界限溫度是指標志某些重要物候現象或農事活動(dòng)之開(kāi)始、終止或轉折點(diǎn)的溫度。0℃、5℃、10℃和15℃。

有效積溫的計算方法是某—段時(shí)間內的超過(guò)生物學(xué)零度的日平均溫度減去生物學(xué)零度所得差數之和，活動(dòng)積溫為高于生物學(xué)零度的日平均溫度的累積。

溫度變化是否有規律，對植物的作用和影響十分顯著(zhù)。農業(yè)上的災害性天氣包括低溫冷害、干熱風(fēng)害、霜凍、凍害等。溫度的控制措施包括：選擇和培育適宜的品種；地膜覆蓋；防護措施；農業(yè)措施等。

3．水分：根系吸收水分的主要部位是根毛區。植物根系吸收水分的動(dòng)力主要是葉片蒸騰作用所產(chǎn)生的蒸騰拉力。

植物從土壤中吸收的水分，98％以上消耗在蒸騰作用中。蒸騰作用對植物來(lái)說(shuō)具有非常重要的生理意義。首先，蒸騰作用所產(chǎn)生的蒸騰拉力是植物根系吸收和傳導水分的主要動(dòng)力；其次，植物通過(guò)蒸騰作用可以散失多余熱量，保持適當的體溫而免受熱害；第三，通過(guò)蒸騰作用可促進(jìn)植物體內礦物質(zhì)和有機物的運輸。

干旱引起植物萎蔫。抗御干旱可從增源節流和作物的抗旱性上著(zhù)手。提高作物抗旱性的生理措施主要包括兩個(gè)方面，一是對作物進(jìn)行干旱鍛煉，二是合理施用肥料。

一般將土壤水分劃分為：吸濕水、膜狀水、毛管水和重力水。

根據土壤水分含量對作物生長(cháng)的影響，可將土壤水分含量歸結為以下三個(gè)土壤水分指標：致死量、萎蔫系數和田間最大持水量。

應根據作物的需水特性進(jìn)行合理灌溉。影響作物需水量的因素很多。作物種類(lèi)和品種不同，對水分的需求也不同，農作物一生中各個(gè)生長(cháng)發(fā)育時(shí)期對水分的需求是不同的，一般情況下生育前期和后期需水較少，中期生長(cháng)旺盛，需水較多。農作物在其生長(cháng)發(fā)育的不同時(shí)期，對水分的敏感程度是不一樣的。對水分最敏感的時(shí)期，稱(chēng)為作物的水分臨界期。對農作物進(jìn)行合理灌溉是保證作物高產(chǎn)的重要前提，不及時(shí)灌溉、灌溉水分數量不足或過(guò)多都會(huì )導致作物減產(chǎn)。

旱作農業(yè)與節水農業(yè)強調的都是提高有限水資源的利用率。我國是世界上水資源最為缺乏的國家之一，發(fā)展旱作農業(yè)、節水農業(yè)非常重要，可能采取這樣一些措施：培育、使用抗旱節水新品種；加強農田基本建設；積極采用節水灌溉技術(shù)。包括：渠道防滲、低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌（包括滴灌、滲灌等）以及地面灌溉的節水技術(shù)等；充分利用自然降雨資源；合理灌溉，提高土壤水和灌溉水的利用率；合理開(kāi)發(fā)利用地下水，應開(kāi)采、節制、涵養、回灌統籌兼顧，使地下水處于良性循環(huán)的狀態(tài)。積極穩妥的利用處理后的污水進(jìn)行灌溉。城市里發(fā)展中水。

4．土壤和作物營(yíng)養：我國將土壤質(zhì)地分為砂土、壤土和黏土三大組。

土壤的本質(zhì)特征是具有土壤肥力，土壤肥力包括自然肥力和人工肥力。土壤肥力是指土壤能夠經(jīng)常地、適時(shí)適量地供給并協(xié)調植物生產(chǎn)所需的水分、養分、空氣、溫度、扎根條件和無(wú)毒害物質(zhì)的能力。水、肥、氣、熱是土壤的四大肥力因素，它們之間相互作用，共同決定土壤肥力。良好的團粒結構性是土壤肥力的基礎。

土壤有機質(zhì)一般是指有機物殘體經(jīng)微生物作用后，形成的一類(lèi)特殊的、復雜的、性質(zhì)比較穩定的多種高分子有機化合物。土壤有機質(zhì)對土壤肥力具有多方面的影響。

土壤耕性是土壤對耕作的綜合反映，包括耕作的難易、耕作質(zhì)量和宜耕期的長(cháng)短等。土壤的酸堿性直接關(guān)系到土壤的許多性質(zhì)以及肥力狀況，與作物的生長(cháng)也密切相關(guān)。目前我國分布最廣中低產(chǎn)田為紅壤類(lèi)土壤、低產(chǎn)水稻土、鹽堿土，應針對其低產(chǎn)致因采取不同的改良和利用措施。

作物體內的必需營(yíng)養元素有十六種。大量營(yíng)養元素：包括碳、氫、氧、氮、磷、鉀；中量營(yíng)養元素：有鈣、鎂和硫；微量營(yíng)養元素：包括鐵、鋅、銅、錳、鉬、硼和氯。

作物營(yíng)養臨界期和最大效率期是整個(gè)營(yíng)養期的兩個(gè)關(guān)鍵性施肥時(shí)期。在作物生長(cháng)發(fā)育過(guò)程中，常有一個(gè)時(shí)期對某些養分的要求絕對量雖然不多，但缺乏或過(guò)多時(shí)對作物生長(cháng)發(fā)育所造成的危害，即使以后補正也很難彌補，這個(gè)時(shí)期就是作物營(yíng)養的臨界期。作物在生長(cháng)發(fā)育過(guò)程中，還有一個(gè)對某些養分要求的絕對數量和相對數量都最多的時(shí)期，這就是作物吸收養分最多的時(shí)期。在作物生長(cháng)發(fā)育的某一階段，所吸收的養分能發(fā)揮最大的潛力，這個(gè)時(shí)期就是作物營(yíng)養的最大效率期。

營(yíng)養診斷分為土壤診斷和植株診斷兩種。肥料包括化學(xué)肥料、有機肥料、氣肥等，應根據肥料的性質(zhì)、作物對營(yíng)養的需求、土壤的營(yíng)養狀況合理施肥。