Климат Алтайского края характеризуется чётко выраженной сезонностью и большим непостоянством метеорологических факторов. Здесь нередки возвратные весенние и летние, а также ранние осенние заморозки. Весна короткая, ветреная и сухая. Первая половина лета, как правило, сухая и жаркая, вторая – обычно дождливая и прохладная. В степных и лесостепных районах засухи повторяется каждые 3-4 года, а один раз в 5 лет наблюдается сильная и продолжительная засуха. Такое сочетание агрометеорологических показателей, в первую очередь, говорит о сложности назначения конкретных сроков сева многих полевых культур.

Годовая продолжительность солнечного сияния в Алтайском крае за год достигает 2500 часов, а с апреля по сентябрь составляет 1400-1500 часов. По количеству солнечного света край можно сравнить с центром Украины и Крымом, однако основное количество тепла расходуется на нагревание воздуха и излучение в атмосферу, поэтому теплолюбивые культуры на Алтае не формируют урожая и не возделываются.

Обладая высокой приспособленностью к среде, зерновые культуры предъявляют вполне определенные требования к климату и почвенному покрову.

В Алтайском крае продолжительность вегетационного периода яровой пшеницы и овса в зависимости от погодных условий и сортовых особенностей в среднем равна 90-115 дням. Среднеспелые сорта яровой пшеницы, все сорта овса почти ежегодно обеспечиваются теплом (90-100 лет) в достаточном для них количестве во всех агроклиматических районах края. Обеспеченность теплом позднеспелых сортов яровой пшеницы (твердой) в умеренно-теплом увлажненном районе (средняя лесостепь) составляет 65-85%, в остальных районах – 90-100% [1].

Ведущая роль в структуре растениеводства принадлежит зерновому хозяйству, которое является основой всего продовольственного комплекса. По объёмам производства зерна и, в первую очередь, высококачественной пшеницы, край входит в первую пятёрку краев и областей, а зерновое поле Алтая является самым большим в России. Здесь производится в пределах 40 % зерна в Западно-Сибирском регионе. В крае выращиваются озимые и яровые зерновые культуры. Доля яровых культур составляет 96 % от общей посевной площади зерновых, озимых (пшеница и рожь) — 4 %. Валовой сбор зерна в среднем за 2008-2009 годы составил 4,1 миллионов тонн (в весе после доработки) или 137 % к уровню 2007 года, в том числе 2,7 миллионов тонн пшеницы сильных и твёрдых сортов, 95 % которой – продовольственная пшеница. Разнообразие почвенно-климатических зон на территории края позволяет сельхозтоваропроизводителям выращивать не только пшеницу, но и широкий спектр других зерновых культур, это — ячмень, рожь, овес, просо, гречиха и зернобобовые.

Одним из основных условий получения высоких урожаев ранних яровых зерновых культур (яровой пшеницы и овса) на территории края является достаточное и регулярное снабжение растений влагой в течение всего периода вегетации. Оптимальная потребность яровой пшеницы на северо-востоке и в предгорных районах края составляет 80-100% оптимального увлажнения. По мере продвижения к юго-западу влагообеспеченность уменьшается и в более теплом засушливом районе (сухая степь) составляет 35–45% [1].

Пшеница – наиболее ценная и распространенная продовольственная зерновая культура на земном шаре. Важнейший показатель, характеризующий качество пшеницы оказывают климат, почва и вносимые удобрения. В процессе вегетации у пшеницы различают следующие фенологические фазы: 1) набухание семян; 2) прорастание семян; 3) всходы; 4) появление третьего листа; 5) кущение; 6) выход в трубку; 7) колошение; 8) цветение; 9) молочная спелость; 10) восковая спелость; 11) полная спелость. В каждую из этих фаз растения проходят определенные этапы органогенеза, происходит формирование различных элементов структуры урожая, поэтому важно создать оптимальные условия для прохождения каждой фазы. Фазе всходов предшествует набухание семян, сопровождаемое поглощением воды 45-52% от массы семян. Стекловидные более крупные семена твердой пшеницы требуют для прорастания на 5-7% больше воды, чем мучнистые семена мягкой пшеницы. Недостаток влаги и питательных веществ в фазу выхода в трубку – колошение приводит к формированию меньшего количества колосков и цветков. Засуха и высокие температуры в последующие колошение и цветение приводят к нарушению опыления и оплодотворения, образованию бесплодных колосков, череззернице, пустоколосице. Северная граница возделывания сортов мягкой яровой пшеницы проходит по изолинии 1200-1250', а сортов твердых пшениц – по изолинии 1600-1700'. Яровая пшеница чувствительна к весеннему возврату холодов. При более высоких температурах у нее сокращается общий период вегетации. Для яровой пшеницы очень важно равномерное увлажнение в течение вегетационного периода.

Континентальный сухой климат благоприятствует получению зерна с высоким содержанием белка и высококачественной клейковиной. Яровая пшеница плохо переносит кислые почвы и среднезасоленные, для нее мало подходят супесчаные и бедные песчаные почвы. Лучшими для нее являются черноземные и темно–каштановые почвы [8].

Ячмень яровой и овес относятся к ранним яровым культурам, это растения длинного дня, малотребовательные к теплу. Ячмень наиболее засухоустойчив, солеустойчив, экономно расходует влагу. Транспирационный коэффициент ячменя – 350-400. Повышенная засухоустойчивость этой культуры связана со скороспелостью и способностью интенсивно использовать питательные вещества в ранние фазы роста. Особенно засухоустойчивы скороспелые многорядные ячмени. Овес более влаголюбивая культура, чем ячмень и пшеница, однако ранние весенние засухи он переносит лучше благодаря быстро развивающейся корневой системе. Коэффициент транспирации овса равен 474.

По объёмам производства зерна и, в первую очередь, высококачественной пшеницы, край входит в первую пятёрку регионов страны, а зерновое поле Алтая самое большое в России. Здесь производится в пределах 40% зерна от общего сибирского объема.