水稻喜高溫、多濕、短日照，對土壤要求不嚴，水稻土最好。幼苗發芽最低溫度10～12℃，最適28～32℃。分蘗期日均20℃以上,穗分化適溫30℃左右；低溫使枝梗和穎花分化延長。抽穗適溫25～35℃。開花最適溫30℃左右，低于20℃或高于40℃，受精受嚴重影響。相對濕度50～90％為宜。
影響水稻分布和分區的主要生態因子：
1.熱量資源一般≥10℃積溫2000-4500℃的地方適于種一季稻, 4500 -7000℃的地方適于種兩季稻,5300℃是雙季稻的安全界限,7000 ℃以上的地方可以種三季稻;
2.水分影響水稻布局, 體現在"以水定稻"的原則;
3.日照時數影響水稻品種分布和生產能力;
4.海拔高度的變化, 通過氣溫變化影響水稻的分布;
5.良好的水稻土壤應具有較高的保水, 保肥能力,又應具有一定的滲透性,酸堿度接近中性。
溫度
水稻為喜溫作物。生物學零度粳稻為10℃、秈稻12℃，早稻三時期以前，日平均氣溫低于12℃三天以上易感染綿腐病，出現爛秧、死苗，后季稻秧苗溫度高于40℃易受灼傷。日平均氣溫15～17℃以下時，分蘗停止，造成僵苗不發?；ǚ勰讣毎麥p數分裂期（幼小孢子階段及減數分裂細線期），最低溫度低于15～17℃，會造成穎花退化，不實粒增加和抽穗延遲。抽穗開花期適宜溫度為25～32℃（雜交稻25～30℃），當遇連續3天平均氣溫低于20℃ （粳稻）或2～3天低于22℃（秈稻），易形成空殼和癟谷，但氣溫在35～37℃以上（雜交稻32℃以上）造成結實率下降。灌漿結實期要求日平均氣溫在23～28℃之間，溫度低時物質運轉減慢，溫度高時呼吸消耗增加。溫度在13～15℃以下灌漿相當緩慢。粳稻比秈稻對低溫更有適應性，由于高溫條件下水稻光呼吸作用增強。其光合作用適宜溫度范圍較大，秈稻為25～35℃、粳稻為18～33℃，當秈稻低于20℃或高于40℃和粳稻低于15℃或高于38℃時，光合作用急劇減弱。稻根呼吸作用隨溫度升高至32℃時迅速加快，然后緩慢增加，至38℃時達最大值，接著減慢，而稻葉呼吸在20～44℃之間隨溫度升高呈直線增強。低溫（尤其霜凍）情況下，光合效率受抑制，稻根吸水減少，導致氣孔關閉和葉片枯萎。根呼吸對高溫危害的反應比葉片更敏感。
水分
水稻全生長季需水量一般在700～1200毫米之間，大田蒸騰系數在250～600之間，水稻蒸騰總量隨光、溫、水分、風、施肥狀況、品種光合效率、生育期長短及熟期而變化。單季中、晚稻在孕穗期、雙季早稻在開花期、雙季晚稻在拔節、孕穗期蒸騰量最高。當土壤濕度低于田間持水量57％時，水稻光合作用效率開始下降；當空氣相對濕度為50～60％時，稻葉光合作用最強。隨著濕度增加，光合作用逐漸減弱。水稻需要水層灌溉，以提高根系活力和蒸騰強度，促使葉片蔗糖、淀粉的積累和物質的運轉。淹灌深度以5～10厘米為宜，但為了除去土壤有毒的還原物質，提高土壤的通透性和根系活力，還應進行不同程度的露田和曬田。水稻幼苗期應采取淺水勤灌，有利扎根；分蘗期為促進分棵，以水調溫，水層保持在2～3厘米左右，分蘗后期排水促進根系發育；拔節孕穗期是水稻需水最多時期，宜灌深水（6～10厘米）；抽穗開花期根據天氣與土壤條件，可以輕脫水或保持一定水層，空氣相對濕度70～80％有利受精；灌漿期田面要有淺水，乳熟后期干干濕濕，有利提高根系活力及物質調配和運轉。水稻在返青期、減數分裂期、開花與灌漿前期受旱減產最嚴重，返青期缺水，影響秧苗活棵和分蘗；減數分裂期缺水，穎花大量退化，出穗延遲、結實率下降；抽穗期受旱，影響出穗，減產嚴重。灌溉期受旱，粒重下降而影響產量。水稻在返青期、減數分裂期、開花期對淹水最敏感，長期淹水會導致死苗、幼穗腐爛和結實率降低。
光照
水稻是喜陽作物，它對光照條件要求較高，水稻單葉飽和光強一般在3～5萬勒克斯左右，而群體的光飽和點隨時面積指數增大而變高，一般最高分蘗期為6萬勒克斯左右，孕穗期可達8萬勒克斯以上，但其光合作用隨照度的增加不如C4作物玉米明顯。據國際水稻研究所（IRRI） i976年對50個水稻品種在6萬勒克斯光強下測定，其光合率為34．5～62．1毫克·分米-2·時-1（平均約44.6毫克·分米-2·時-1），同化量因品種、葉齡、含氮量、葉片厚度而異。在光飽和狀態下，水稻上部第一、二葉光合率和光飽和點明顯高于第三、四葉。水稻穗的光飽和點為1～3萬勒克斯，同化量最大值為2毫克·分米-2·時-1。葉鞘的光飽和點為2～4萬勒克斯，同化量最大值為3毫克·分米-2·時-1 。
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