O período de crescimento e desenvolvimento do milho é limitado pela água, temperatura e radiação solar ou luminosidade. A cultura do milho necessita que os índices dos fatores climáticos, especialmente a temperatura, precipitação pluviométrica e fotoperíodo, atinjam níveis considerados ótimos, para que o seu potencial genético de produção se expresse ao máximo.

Por pertencer ao grupo de plantas C4, o milho apresenta taxa fotossintética elevada (pode atingir taxa maior que 80 mg.dm-2h-1), respondendo com elevados rendimentos ao aumento da intensidade luminosa. A maior sensibilidade à variação de luz ocorre no início da fase reprodutiva, ou seja, nos primeiros 15 dias após o pendoamento. O aproveitamento efetivo de luz pelo milho depende muito da estrutura da planta, principalmente da distribuição espacial das folhas. Uma redução de 30% a 40% da intensidade luminosa ocasiona atraso na maturação dos grãos, principalmente em cultivares tardias, mais carentes de luz.

A importância relativa dos fatores que afetam a estação de crescimento da cultura de milho varia conforme a região do país. No Brasil Central, a precipitação tem um papel de destaque. O regime de chuvas praticamente determina a disponibilidade de água no solo, afetando indiretamente também as taxas de radiação, uma vez que chuvas intensas limitam a radiação solar que chega à superfície. Nas regiões Sul e Nordeste, a temperatura representa o fator mais limitante.

A temperatura possui uma relação complexa com o desempenho da cultura, uma vez que a condição ótima varia com os diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento da planta.

A temperatura da planta é basicamente a mesma do ambiente que a envolve. Devido a esse sincronismo, flutuações periódicas influenciam nos processos metabólicos que ocorrem no interior da planta. Nos momentos em que a temperatura é mais elevada, o processo metabólico é mais acelerado e, nos períodos mais frios, o metabolismo tende a diminuir. Essa oscilação metabólica ocorre dentro dos limites extremos tolerados pela planta de milho, compreendido entre 10ºC e 30ºC. Abaixo de 10ºC, por períodos longos, o crescimento da planta é quase nulo e, sob temperaturas acima de 30ºC, também por períodos longos, durante a noite, o rendimento de grãos decresce, em razão do consumo dos produtos metabólicos elaborados durante o dia. Temperaturas noturnas elevadas, por longos períodos, causam diminuição do rendimento de grãos e provocam senescência precoce das folhas.

Durante o período de germinação, as temperaturas ideais do solo para a cultura de milho estariam entre 25ºC e 30ºC, sendo que temperaturas do solo inferiores a 10ºC ou superiores a 40ºC ocasionam prejuízo sensível à germinação.

A temperatura ideal para o desenvolvimento do milho, da emergência à floração, está compreendida entre 24ºC e 30ºC. Comparando-se temperaturas médias diurnas de 25ºC, 21ºC e 18ºC, verificou-se que o milho obteve maior produção de matéria seca e maior rendimento de grãos na temperatura de 21ºC. A queda do rendimento sob temperaturas elevadas se deve ao curto período de tempo de enchimento de grãos, em virtude da diminuição do ciclo da planta.

Por ocasião da floração, temperaturas médias superiores a 26ºC aceleram o desenvolvimento dessa fase e, as inferiores a 15,5ºC, o retardam. Cada grau acima da temperatura média de 21,1ºC nos primeiros 60 dias após a semeadura pode acelerar o florescimento entre dois e três dias. Quando a temperatura é superior a 35ºC ocorre diminuição da atividade da redutase do nitrato, podendo alterar o rendimento e a composição protéica dos grãos. Durante a polinização, temperaturas acima de 33ºC reduzem sensivelmente a germinação do grão de pólen.

Verões com temperatura média diária inferior a 19ºC e noites com temperatura média inferior a 12,8ºC não são recomendados para a produção de milho. Por outro lado, temperaturas noturnas superiores a 24ºC proporcionam um aumento da respiração, ocasionando uma diminuição da taxa de fotossimilados e consequente redução da produção. Temperaturas inferiores a 15ºC retardam a maturação dos grãos.

A planta de milho precisa acumular quantidades distintas de energia ou simplesmente unidades calóricas necessárias a cada etapa de crescimento e desenvolvimento. A unidade calórica é obtida através da soma térmica necessária para cada etapa do ciclo da planta, desde o plantio até o florescimento masculino. O somatório térmico é calculado através das temperaturas máximas e mínimas diárias, sendo 30ºC e 10ºC, respectivamente, as temperaturas referenciais para o cálculo. Com relação ao ciclo, as cultivares são classificadas pelas Empresas produtoras de Sementes em normais ou tardias, semiprecoces, precoces e superprecoces.

As cultivares normais apresentam exigências térmicas correspondentes a 890-1200 graus-dias (G.D.), as precoces, de 831 a 890 e as superprecoces, de 780 a 830 G.D. Essas exigências calóricas se referem ao cumprimento das fases fenológicas compreendidas entre a emergência e o início da polinização.

De acordo com o Zoneamento Agrícola para a cultura de milho, as cultivares são classificadas, em função do ciclo, em três grupos:

grupo I - necessita até 780 U.C (precoce);

grupo II - necessita entre 780 e 860 U.C. (ciclo médio); e

grupo III - necessita mais que 860 U.C. (ciclo tardio).

O milho é uma cultura muito exigente em água. Entretanto, pode ser cultivado em regiões onde as precipitações vão desde 250 mm até 5000 mm anuais, sendo que a quantidade de água consumida pela planta, durante seu ciclo, está em torno de 600 mm. O consumo de água pela planta, nos estádios iniciais de crescimento, num clima quente e seco, raramente excede 2,5 mm/dia. Durante o período compreendido entre o espigamento e a maturação, o consumo pode se elevar para 5 a 7,5 mm diários. Mas se a temperatura estiver muito elevada e a umidade do ar muito baixa, o consumo poderá chegar até 10 mm/dia.

A ocorrência de déficit hídrico na cultura do milho pode ocasionar danos em todas as fase. Na fase do crescimento vegetativo, devido ao menor elongamento celular e à redução da massa vegetativa, há uma diminuição na taxa fotossintética. Após o déficit hídrico, a produção de grãos é afetada diretamente, pois a menor massa vegetativa possui menor capacidade fotossintética. Na fase do florescimento, a ocorrência de dessecação dos estilos-estigmas (aumento do grau de protandria), aborto dos sacos embrionários, distúrbios na meiose, aborto das espiguetas e morte dos grãos de pólen resultarão em redução no rendimento. Déficit hídrico na fase de enchimento de grãos afetará o metabolismo da planta e o fechamento de estômatos, reduzindo a taxa fotossintética e, conseqüentemente, a produção de fotossimilados e sua translocação para os grãos.

 

Dentre os componentes climáticos que afetam a produtividade do milho, está o fotoperíodo, representado pelo número de horas de luz solar, o qual é um fator climático de variação sazonal, mas que não apresenta muita variação de ano para ano. O milho é considerado uma planta de dias curtos, embora algumas cultivares tenham pouca ou nenhuma sensibilidade às variações do fotoperíodo.

Um aumento do fotoperíodo faz com que a duração da etapa vegetativa aumente e proporcione também um incremento no número de folhas emergidas durante a diferenciação do pendão e do número total de folhas produzidas pela planta.
Nas condições brasileiras, o efeito do fotoperíodo na produtividade do milho é praticamente insignificante.

A radiação solar é um dos parâmetros de extrema importância para a planta de milho, sem a qual o processo fotossintético é inibido e a planta é impedida de expressar o seu máximo potencial produtivo. Grande parte da matéria seca do milho, cerca de 90%, provém da fixação de CO2 pelo processo fotossintético. O milho é uma planta do grupo C4 , altamente eficiente na utilização da luz. Uma redução de 30% a 40% da intensidade luminosa, por períodos longos, atrasa a maturação dos grãos ou pode ocasionar até mesmo queda na produção.

Em uma pesquisa avaliando a produção de sementes, verificou-se que o milho semeado em outubro teve redução na produtividade e no rendimento de sementes beneficiadas, quando comparado com a semeadura em março, que apresentou 60% a mais na produtividade e maiores valores no rendimento de beneficiamento nas peneiras 24, 22 e 20 e menores na peneira 18 e no resíduo final. Essa diferença foi atribuída ao fato de o período de enchimento de grãos do milho semeado em outubro ter ocorrido no mês de janeiro quando se constatou um longo período com alta nebulosidade, com grande freqüência de período chuvoso durante o dia, ou seja, com redução na radiação fotossinteticamente ativa, necessária para implementar o processo fotossintético.