Как и на другие, физиологические процессы, на рост растения существенное влияние оказывают внешние или экологические факторы. Главными из них являются температура, свет, вода, аэрация.
Рост растений во многом зависит от температурных условий. Кривая зависимости роста от температуры колоколовидна. Минимальные температуры роста обычно лежат чуть выше точки замерзания тканей, а максимальные находятся на несколько градусов ниже показателя тепловой смерти. Процессы деления и дифференцировки клеток могут проходить, хотя и очень медленно, даже зимой при низких температурах. Например, они идут в почках плодовых деревьев. Однако для активного митоза нужны более высокие температуры (примерно на 5° выше, чем для процесса растяжения). При этом кардинальные температурные точки для роста могут изменяться в зависимости от температурной адаптации, фазы развития, сезона и времени суток.
Есть и географические аспекты этих зависимостей. В целом чем выше температуры естественных местообитаний, тем выше лежат и кардинальные точки температурной кривой роста. Так, рост побегов большинства растений умеренной зоны начинается при температуре на несколько градусов выше О °С, а у тропических растений — только при 12 —15 °С. Минимальная температура роста для северных культурных растений (гороха — Pisum sativum, ржи — Secale cere ale, пшеницы — Triticum aestivum) составляет 2 —5°C, а для южных видов (дыня — Melo sativus, сорго — Sorghum) — 15—18 °C. У растений холодных областей, раноцветущих и горных видов ростовые процессы начинаются уже около О°С. В районах с низкими температурами, лимитирующими жизнедеятельность, уже небольшое их повышение сильно сказывается на росте. Поэтому у арктических и высокогорных растений температурная кривая роста круто поднимается вверх, и они быстро растут уже при температурах, близких к О°С. Особенность арктических растений в том, что рост их может начинаться при отрицательных температурах, а интенсивное перемещение углеводов из подземных органов в побеги поддерживает рост при низких температурах. Для арктических видов типично и быстрое сезонное развитие, чему способствуют зимнезеленость и высокая скорость фотосинтеза с пиком при низких температурах. Большое значение имеет антоциановая окраска, создающая условия для повышения температуры органов.
Отличаются у разных географических групп видов и оптимальные температуры для процессов роста. Для роста побегов растений умеренной зоны наиболее благоприятны температуры от 15 до 25 °С, а для растений тропиков и субтропиков — от 30 до 40 °С. Однако есть виды, которые проходят весь цикл развития в районах с постоянно высокой или низкой температурой. Так, многие арктические и северные морские растения живут в местообитаниях с температурами чуть выше О °С, а водоросли горячих источников всю жизнь могут существовать при температурах выше 60 °С
Вода имеет очень важное и совершенно определенное значение для процесса роста. Для успешного его протекания необходимо полное насыщение клеток водой и бесперебойное снабжение ею растений.
Физиологическое значение воды связано с прохождением двух первых стадий роста клеток. Во время первой (эмбриональной) стадии вода необходима для передвижения хромосом и образования цитоплазмы, гидратации ее коллоидных частиц. Во время второй стадии (растяжения) вода расходуется на образование вакуоли, увеличение объема клетки и растяжение оболочки.
При недостатке воды в почве, а, следовательно, и в растении происходит раннее окончание стадий растяжения и дифференцировки, вследствие чего образуются мелкоклеточные небольшие растения. Это является одной из главных причин снижения урожаев при засухе.
Все высшие растения — аэробы, поэтому для их жизнедеятельности необходим кислород. Незаменим он и для нормального протекания ростовых процессов. Эта потребность связана и с тем, что рост является энергозависимым процессом, на него затрачивается энергия, освобождающаяся в процессе дыхания.
Надземные органы растения никогда не испытывают недостатка в кислороде, иное дело — корневая система. В очень уплотненной или переувлажненной почве кислорода для роста корней может быть недостаточно, что необходимо учитывать агрономам. Они должны с помощью правильного сочетания агроприемов избегать анаэробиозиса в почве. Следует знать, что оптимальное содержание кислорода в почве для разных растений может быть неодинаковым. Так, для риса достаточно всего 3 %, овес требует 8 %, а томаты плохо чувствуют себя при содержании кислорода ниже 16 %.
Таким образом, поддержание оптимального уровня экологических факторов является непременным условием для выращивания крепких здоровых растений.