Чтобы получить высокий урожай семян люцерны, необходимо создать оптимальные условия для роста и развития растений. Как многолетнее растение люцерна на разных этапах развития требует различного сочетания факторов внешней среды.
Отношение к теплу. Семена люцерны начинают произрастать при температуре 2-40 С. Однако оптимальная температура для получения дружных всходов составляет 18-200 С, для дальнейшего развития–20-250 С. При температуре ниже 90 С замедляются ростовые процессы, ухудшаются условия корневого питания. Особенно люцерна чувствительна к температуре воздуха в период цветения. при пониженной температуре в эту фазу хуже происходит опыление и оплодотворение, и в такие годы формируется низкий урожай семян. Повышенная температура воздуха, при достаточном количестве влаги в почве во время цветения, благоприятно сказывается на формировании генеративных органов.
Люцерна обладает высокой жаростойкостью. Благодаря этому она широко возделывается на орошаемых землях засушливых районах.
Люцерна, особенно синегибридные и желтогибридные сорта, отличается высокой зимостойкостью. На морозостойкость люцерны большое влияние оказывают агротехника и режим использования. Интенсивное использование травостоя и позднее проведение последнего укоса уменьшают запасы питательных веществ в зимующих частях растений, что ослабляет их и служит причиной сильного изреживания посевов в суровые зимы. При хорошем развитии люцерна способна переносить морозы 30-350 С даже при незначительном снежном покрове.
Отношение к почве. Люцерна к почвам сравнительно не требовательна. Хорошие урожаи она дает при орошении на всех типах почв, за исключением песчаных, заболоченных и кислых. Люцерна обладает высокой солеустойчивостью и сама способствует рассолению почвы.
При выборе режима питания люцерны особое значение имеет уровень обеспеченности почвы азотом. Избыток азота вызывает угнетение клубеньковых бактерий. Активизация деятельности этих бактерий способствует повышению продуктивности растений люцерны. Поэтому на участках, где люцерна высевается впервые, проводят искусственное заражение семян.
Продуктивность люцерны зависит также и от уровня фосфорно-калийного питания. Фосфор усиливает развитие корневой системы, особенно на ранних этапах развития растений, повышает зимостойкость, стимулирует цветение и ускоряет созревание семян. Калий регулирует обмен веществ, повышает зимостойкость и увеличивает прочность стеблей.
Большое значение в питании люцерны имеют и другие элементы (магний, бор, молибден, сера, железо, марганец, медь, цинк). Они играют важную роль в процессах цветения, плодообразования и жизнедеятельности клубеньковых бактерий.
Отношение к влаге. Люцерна предъявляет повышенные требования к воде. Некоторые виды (люцерна северная, желтая, голубая) способны переносить временное увлажнение, и даже кратковременное затопление. Транспирационный коэффициент люцерны довольно высокий и колеблется по видам и сортам от 700 до 1200 ед. К атмосферной засухе она устойчива, но требовательна к влажности почвы. Чтобы получить высокий урожай зеленой массы, необходимо поддерживать важность в пределах 75-80 % от полной полевой влагоёмкости (ППВ) почвы; для семенной люцерны в засушливых районах оптимальный режим влажности до фазы цветения–70-75 (в метровом слое почвы), после цветения –60-65 % ППВ.
Отношение к свету. По требованию к свету люцерну относят к растениям длинного дня. При выращивании на коротком дне в первый год жизни она не цветет или семена не достигают восковой спелости. Исследованиями установлено, что для образования семян имеет значение не только длина светового дня, но и качество (спектральный состав) и количество (интенсивность) света. По годам жизни и фазам развития люцерна предъявляет неодинаковые требования к качеству и количеству света. Наиболее благоприятные условия для роста и развития семенной люцерны складываются при постепенном переходе от низкого солнцестояния (весной) к высокому (летом). Большое количество коротковолной радиации и высокая интенсивность ускоряют формирование генеративных органов. В пасмурную погоду при слабой интенсивности освещения сильно опадают бутоны и цветки, в результате чего образуется мало семян.