Những điều kiện sống bất lợi nào gây hại cho cây trồng:
1. Nhiệt độ
Từng loại cây, giống cây, các bộ phận của cây, các quá trình sinh lý của cây, sẽ phát triển thích hợp và chỉ an toàn ở một nhiệt độ nhất định. Cây ưa nóng là những cây sinh trưởng và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ trên 20oC, cây ưa lạnh là những cây sinh trưởng và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ dưới 20oC, cây trung gian là những cây yêu cầu nhiệt độ xung quanh 200C để sinh trưởng, phát triển bình
thường. Theo Nguyễn Hữu Tề và cs (1997) cây lúa nhiệt đới yêu cầu tổng nhiệt độ: 3.500 – 4.500oC. Những giống lúa dài ngày cần tổng số trên 5.000oC và những giống lúa ngắn ngày yêu cầu tổng nhiệt độ thấp hơn: 2.500-3.000oC. Với cây ngô là cây ưa khí hậu ấm, nhiệt độ yêu cầu từ khi trồng đến lúc ra hoa, suốt thời kỳ nảy mầm, thích hợp với nhiệt độ khoảng 18,3oC; nhiệt độ dưới 12,8oC dẫn đến giảm năng suất. Nhiệt độ tối thiểu cho cây ngô sinh trưởng phát triển nằm giữa 9 – 10oC (Đinh Thế Lộc và cs, 1997).

Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu hệ thống cây trồng và hệ thống canh tác
Tình hình nghiên cứu hệ thống cây trồng
Phương pháp tiếp cận nghiên cứu hệ thống cây trồng
Khái niệm về hệ thống cây trồng
Các khái niệm Nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
Căn cứ vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây: ưa nóng, ưa lạnh hay ngày ngắn để bố trí sắp xếp hệ thống cây trồng trong năm. Bố trí hệ thống cây trồng trong một năm ở nước ta được Lý Nhạc và cs (1987) sắp xếp theo 4 vùng và tuỳ thuộc vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây trồng. Mỗi cây trồng cần một tổng tích ôn nhất định để hoàn thành chu kỳ sinh trưởng. Tổng tích ôn này phụ thuộc vào thời gian và đặc điểm sinh học của cây trồng và lượng bức xạ mặt trời cung cấp được. Đó là những căn cứ để bố trí mùa vụ, cải tiến cơ cấu cây trồng, né tránh thời tiết bất thuận.

Xem thêm : Khái niệm về hệ thống cây trồng
2. Lượng mưa
Nước là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với cây trồng. Cây trồng đòi hỏi một lượng nước lớn gấp nhiều lần trọng lượng chất khô của chúng. Lượng nước mà cây tiêu thụ để hình thành một đơn vị chất khô của một số cây trồng (gọi là hệ số tiêu thụ nước) như ngô: 250 – 400, lúa: 500-800, bông: 300-600, rau: 300 – 500, cây gỗ: 400-600, Trần Đức Hạnh và cs, (1997). Hầu hết lượng nước sử dụng cho nông nghiệp là nước mặt và một phần nước ngầm, các nguồn này được cung cấp chủ yếu từ lượng mưa hàng năm. Nước mưa ảnh hưởng đến quá trình canh tác như làm đất, thu hoạch. Mưa ít hoặc mưa nhiều quá so với yêu cầu đều làm ảnh hưởng tới thời vụ gieo trồng và thu hoạch. Tùy theo lượng mưa hàng năm, khả năng cung cấp và khai thác nước đối với một vùng cụ thể, để xem xét lựa chọn cơ cấu cây trồng thích hợp. Đặc biệt, ở vùng đất đồi núi miền Bắc nước ta thì những trận mưa rào ảnh hưởng đến xói mòn, rửa trôi lớp đất bề mặt do độ che phủ của cây trồng chưa kép
kín. Tiến trình xói mòn và thoái hoá đất xảy ra khi có những trận mưa rào và lượng nước không thể thâm nhập sâu được vào trong đất và khi đó bắt đầu xuất hiện dòng chảy bề mặt (Benites, 2007).

3. Đất đai
Đất đai là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất trên thế giới, bảo vệ, duy trì và cải tiến nguồn tài nguyên này là tiêu chuẩn để tiếp tục duy trì chất lượng cuộc sống ở trên trái đất (Henry và cs, 1996) [90]. Đất là công cụ sản xuất đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp. Đất và khí hậu hợp thành phức hệ tác động vào cây trồng. Hiểu được mối quan hệ giữa cây trồng với đất thì sẽ dễ dàng xác định được cơ cấu cây trồng hợp lý ở một vùng nào đó. Tuỳ thuộc vào địa hình, chế độ nước, thành phần lý tính và hoá tính của đất để bố trí cơ cấu cây trồng phù hợp.

Thành phần cơ giới của đất quy định tính chất của đất như chế độ nước, chế độ không khí, nhiệt độ và dinh dưỡng. Đất có thành phần cơ giới nhẹ thích hợp cho trồng cây lấy củ. Đất có thành phần cơ giới nặng và có nước trên mặt phù hợp cho các cây ưa nước. Các cây trồng cạn như ngô, lạc, đậu tương … thường sinh trưởng tốt và cho năng suất cao trên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ (Phạm Bình Quyền và cs, 1992). Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất quyết định đến năng suất cây trồng hơn là quyết định đến tính thích ứng. Tuy vậy, trong các loại cây trồng cũng có những cây ưa trồng trên những loại đất có hàm lượng dinh dưỡng cao và cũng có cây chịu được đất có hàm lượng dinh dưỡng thấp, đất chua, mặn, có độ độc. Theo nghiên cứu của Yadav (2001), ở Modipuram, Ấn Độ khi so sánh quản lý dinh dưỡng đất theo 3 hình thức: theo kiểu nông dân; sử dụng tổng hợp phân hữu cơ và vô cơ; sử dụng NPK. Kết quả sau 11 năm thử nghiệm so sánh với
trước khi thử nghiệm thì hàm lượng mùn và lân dễ tiêu trong đất gia tăng mạnh nhất ở kiểu sử dụng tổng hợp giữa phân hữu cơ và vô cơ, sau đó đến kiểu sử dụng NPK và cuối cùng là kiểu nông dân, kali dễ tiêu thì lại giảm dần theo trình tự các kiểu.

Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng ở vùng đất đồi núi hưởng nước trời của Indonexia cho thấy hạn chế chủ yếu để cây trồng tăng trưởng và cho năng suất tốt là độ màu mỡ của đất thấp. Phân bón, đặc biệt là phân đạm và phân lân là yếu tố chính để giải quyết vấn đề này (Suryatra và cs, 1982). Như vậy, bón phân và canh tác hợp lý là biện pháp hữu hiệu điều khiển dinh dưỡng đất. Nước ta có khoảng 25 triệu ha đất vùng đồi núi, chiếm 2/3 tổng diện tích đất tự nhiên của Việt Nam, có độ dốc nhất định. Gieo trồng cây ngắn ngày thường làm giảm hàm lượng hữu cơ và dự trữ mùn, đạm. Hệ số mùn hoá thấp chỉ 4 – 5 %/năm, phần lớn chất hữu cơ ở dạng tự do và liên kết kém bền vững với Sesquioxyd có chỉ số Polime cực thấp, dễ bị khoáng hoá và rửa trôi. Bề mặt chất hữu cơ liên kết yếu đã kéo theo hàng loạt suy thoái về cơ chế vật lý đất đai, chế độ nước dự trữ và dạng dinh dưỡng dễ tiêu. Để phục hồi đất đồi núi cần bổ sung vùi vào đất một lượng chất hữu cơ mới (phân chuồng, phân xanh, cỏ rác, tàn dư cây trồng…) khoảng 10-15 tấn/ha/năm. Chuyển từ cơ cấu độc canh cây ngắn ngày sang đa canh sẽ tăng mạnh mức hữu cơ và nhịp độ tuần hoàn hữu cơ trong đất. Đây là một đảm bảo cho sử dụng đất lâu bền