1．热量 如前所述，种植制度的形成与发展涉及到多种因素，其中最主要的是气候，而在气候因素中起决定性作用的是热量和水分。在一个地区，一年内能种几季，热量是第一位限制因素，热量可用生长期的长度表示。某作物(品种)从播种至成熟要求一定的温度累积(活动积温)，这比生长期的日数较准确地反映作物生育与温度的关系，因此，该地区的积温能否满足所种作物全生育期对热量的需要(表3—13)，这是确定该地区种植制度首要因素。作物生育进程要求一定的高温或低温条件。一般喜凉作物，冬季只能承受一定低温值，温带多年生作物早期要求一定的低温(0～10℃)，才能进入生殖阶段，而生长旺季要求较高的温度(18～22℃) (表3—14)，温度的季节变化同样影响作物的组成、熟制及种植类型。此外，秋季降温速度，即20℃终止日期出现的早晚，影响积温的利用率也是部分地区复种的限制因素。

2．水分 在热量有保证的条件下，一地能否一年两熟、三熟以及对间套复种类型的选择在很大程度上就取决于水分条件。由于一年两作， 比一作多1倍耗水量，因此，在年降水量<800mm的地区间套多种类型则决定于灌溉补充水的可能性， 由于降水不同而形成不同的作物种植类型，如黄淮海地区在旱地可种植小麦的两熟区中，在3—5月降水量高于150mm和年降水量大于900mm的地区才能稻麦两熟(表3—15、16)。

此外，由于地貌、土壤的差异、水热的不同也会造成种植制度的差异。

3．光 作物产量是光合作用的产物，太阳辐射是光合作用的能源。一定的光、温、水在同一季节内配合良好，才能有效的进行光合作用，才有利于产量形成。

①相同水分条件下辐射收入量不同，干物质生产量不同，如图3—10所示。同在占田持量80％的土壤水分条件下，由于日辐射量不同，形成的玉米干物质与最大可能量的比值明显不同，可差2倍之多。

②水分限制光能利用，在同样辐射条件下，不同湿度下，干物质产量不同(图3—10)：

③地带性的气候特点影响光能利用，热带地区温度全年高，多年生作物连续生长，形成茂密的树冠，可最大限度地截获太阳能，甘蔗、可可、油棕等在热带的广泛种植，年产量相当可观。但实际上在低纬度地区，可能的生物学产量比中高纬度要低， 因热带夜间温度高，力口大呼吸作用，从而减少了光合产物的积累，并且云量多、水汽多，辐射量减弱，因而地面接受的辐射少于温带，如7月份印度的马得拉斯(13°N)为1.842KJ／(cm2•d)；加利福尼亚(36°N)为2.847ld／(cm2•d)，阿拉斯加的弗尔柯克斯(64°N)为1.884kJ／(cm2•d)。

中国西北、青藏高原辐射很强，提供了一季作物生产条件，但温度较低，虽日较差大，光合产物仍比起华北(辐射总量虽较少，而温度条件较好)为少。华南辐射量较少，全年气温皆高于O℃；光合产物在全国最高。长江流域辐射量更少些，但全年气温较高，温度效应大，光合产物量也大。在生长期长，大于O℃积温越高的地区，光能利用率更高些(表3—17)。