Среди бобовых растений люпин занимает особое положение благодаря своим биологическим свойствам. Это энергичный азотособиратель. Кроме того, благодаря корневым выделениям, имеющим кислую реакцию, может поглощать трудно- растворимые фосфорные соединения из почвы, недоступные многим другим культурам. Глубоко проникающая корневая система позволяет люпину использовать питательные вещества и воду из нижних подпочвенных слоев и переносить непродолжительную засуху. Люпин может произрастать и накапливать большую зеленую массу (до 500—600 ц с 1 га) на бедных песчаных почвах, где другие культуры дают низкие урожаи.
Люпин — растение влаголюбивое. Период бутонизация — цветение критический для него. При недостатке влаги в этот период не только снижается урожай семян, но могут полностью опасть цветки или завязавшиеся бобы. Обилие осадков после цветения способствует ветвлению и сильно затягивает вегетационный период.
Люпин довольно требователен к теплу. Наиболее теплолюбив люпин белый, наименее — узколистный, который может произрастать в более северных районах. Проростки люпина выдерживают весенние заморозки до —6—7°С. Значительно хуже переносят пониженные температуры взрослые растения.
Люпин — светолюбивое растение, для пего неблагоприятно даже небольшое затенение. Изучение фотопериодической реакции люпина показало, что это растение длинного дня. Но П. М. Жуковский относит большинство американских видов к растениям короткого дня. Наименее требователен к почве люпин желтый, который может произрастать на бедных песчаных и супесчаных почвах. Люпин узколистный лучше растет на более связных суглинистых почвах. Наибольшие требования к почвенным условиям предъявляет люпин белый. Оптимальная кислотность почвы для люпина рН — 5—6.
Люпин в различные периоды своего развития по-разному реагирует на те или иные условия внешней среды, поэтому селекционеру важно изучить реакцию растений на то или иное воздействие в отдельные фазы развития.
У люпина отмечаются следующие фазы развития: всходы, появление первого настоящего листа, бутонизация, цветение (начало, полное), сизые бобики, блестящие бобики, созревание (начало, полное).
Цветение. Люпин — обоеполое, однодомное растение. У его форм можно наблюдать все переходы от перекрестного опыления к самоопылению. Среди культурных видов люпин узколистный — самоопылитель, желтый и белый — факультативные самоопылители, многолетний — перекрестноопыляющееся растение. Перекрестное опыление осуществляется пчелами и шмелями, которые охотно посещают цветки люпина желтого, белого и многолетнего; на цветки люпина узколистного они почти не прилетают.
В кисти первыми зацветают нижние цветки, затем средние и верхние. Раскрывание цветков начинается с восхода солнца и продолжается весь световой день. Максимум цветения у люпина узколистного и белого приходится на период с 8 до 12 ч, у желтого и многолетнего — с 12 до 16 ч. С момента появления из чашечки окрашенного венчика до раскрывания цветка проходит 3—4 дня. Цветение одного цветка продолжается 3—4 дня. За 1—2 дня до раскрывания цветка вскрываются пыльники и пыльца попадает на рыльце пестика. Подобный механизм цветения свойствен всем видам люпина. Прорастание пыльцы на рыльце наиболее активно начинается после открывания цветка. Вследствие этого пыльца с других растений, занесенная насекомыми на рыльце только что открывшегося цветка, может оплодотворить уже самоопылившийся цветок. Кроме того, у люпина многолетнего обнаружена система самонесовместимости.