Культурный шпинат — растение однолетнее, с относительно коротким периодом вегетации. На Северо-Западе СССР (Ленинградская область) всходы у большинства сортов появляются на 9—14-й день после посева. Более продолжительный период до всходов (18—23 дня) у некоторых местных популяций из Индии (к-528, 529) и Китая (к-481, 537).
Первые настоящие листья образуются на 4—11-й день после всходов. Расположение листьев у шпината очередное, но первые 4—6 листьев появляются не последовательно по одному, а парами, как у растений с супротивным расположением листьев. При дальнейшем росте стебля это кажущееся супротивное расположение листьев нарушается, и листья располагаются по спирали.
В центре розетки мужских растений на 10—26-й день от всходов в зависимости от сорта появляется величиной с горошину зачаток центрального соцветия. У наиболее короткостадийных сортов центральное соцветие образуется на 10—15-й день после всходов и совпадает с развитием 4—6-го листа розетки. Появление центрального соцветия в летне-осенние сроки произрастания растений наблюдается на 14—48-й день после всходов, и различие между сортами составляет почти 5 недель, а при весенне-летнем произрастании для этой фазы оно не превышает 16 дней.
На следующем этапе развития наблюдается рост стебля в высоту. Устойчивость к преждевременному израстанию является для шпината важным хозяйственно-биологическим свойством, особенно при выращивании в условиях длинного дня. При переходе к активному росту цветоносного стебля качество листьев розетки ухудшается, они грубеют, нижние из них вследствие начинающегося естественного, отмирания желтеют и засыхают. Различия в пределах сортового разнообразия шпината по устойчивости к израстанию весьма значительные. У очень неустойчивых вытягивание цветоносного стебля начинается на 11 — 16-й день после всходов, у неустойчивых — на 17—22-й день, у среднеустойчивых — на 26—30-й день после всходов.
Начало цветения в зависимости от сорта начинается в среднем на 15—32-й день после всходов. В большинстве случаев мужские и женские растения в пределах сортовой популяции зацветают одновременно, реже начало цветения женских растений наблюдается на 2—4 дня позже, чем мужских.
Продолжительность вегетации мужских и женских растений различна. Мужские растения, заканчивая цветение, продолжающееся у них 2—3 недели, начинают желтеть и отмирают. Это происходит на 33—51-й день после всходов. Наиболее продолжительное цветение и позднее отмирание свойственны растениям с хорошей облиственностью побегов, а также растениям, на которых наряду с чисто мужскими встречаются хотя бы единичные обоеполые цветки. Женские растения остаются зелеными и продолжают вегетировать до полного созревания семян, которое наступает на 52—70-й день после всходов. От начала цветения женских растений до начала созревания семян проходит 5—6 недель.
Шпинат по своим требованиям к температурному режиму относится к числу холодостойких растений. Температура 4°С является оптимальной для прорастания его семян. Рост наиболее благоприятно протекает при температуре 15…18°С. В условиях более высокой температуры, особенно если она сочетается с недостатком влаги в почве и с сухостью воздуха, урожайность его уменьшается и снижается качество продукции.
При кратковременных весенних заморозках до — 6°С в Пушкинских лабораториях ВИР всходы и молодые растения в фазе 2 листьев не повреждались. Непродолжительные ранние осенние заморозки до —6°С вызывали у растений летнего срока посева, находящихся в фазе хозяйственной годности, потерю тургора у листьев и их увядание. Однако после прекращения действия низких температур листья восстанавливали тургор. При более длительных заморозках до — 10°С на листьях после их оттаивания наблюдались бурые пятна отмершей ткани. Сортовых различий при этом выявлено не было.
Холодостойкость шпината позволяет выращивать его в зимней культуре в районах, где температура зимних месяцев не понижается ниже — 12°С. При озимых посевах в условиях Краснодарского края растения в фазе 4—5 настоящих листьев благоприятно переносили заморозки до — 14°С.
Польские исследователи проводили оценку различных сортов шпината по степени зимостойкости под Варшавой и обнаружили значительные сортовые различия. Сорт Hollandia голландской фирмы «Zwaan and Son» вымерзал полностью, а у сорта Loreley этой же фирмы сохранилось при перезимовке до 36% растений. Сортовые различия по зимостойкости отмечали у шпината и в Нидерландах. По данным американских исследователей, холодостойкостью в комплексе с другими ценными хозяйственными признаками обладает Savoy Hybrid 612. При создании сортов открытого грунта, предназначенных для консервирования и замораживания, в Голландии в качестве источника устойчивости к морозу был включен в селекцию сорт Giant d’Hiver.
В литературе отмечается, что действие пониженной температуры на прорастающие семена или растения шпината в начале их роста ускоряет развитие. Указывается, что степень ускорения зависит от сорта.
Разница в ускорении стрелкования под влиянием предпосевной яровизации семян в условиях Ленинградской области различных сортов была незначительная (5—8 дней).
Шпинат — типичное длиннодневное растение, быстрее развивающееся на длинном, медленнее на коротком (10—12-часовом) дне. Сортовые различия по требованию к продолжительности дня значительные.
В опытах, проведенных в Пушкинских лабораториях ВИР, сортовые различия по наступлению сроков цветения на 8—10-часовом дне достигали 41 дня, а отдельные позднеспелые сорта западного подвида в таких условиях вообще не приступали к цветению — растения до конца вегетационного периода оставались в фазе розетки даже при предварительной предпосевной яровизации семян.
Отмечается, что реакция шпината на продолжительность длины дня и температурные условия связана со скороспелостью сорта. Для раннеспелых сортов характерна быстрая адаптация к короткому дню и низким температурам, а для позднеспелых — к длинному дню и повышенной температуре.
Шпинат нуждается в равномерном увлажнении почвы. Недостаток влаги способствует преждевременному израстанию, что снижает урожай и качество продукции, но избыток влаги неблагоприятен для роста шпината. Установлено, что оптимальная влажность почвы для шпината в пределах 50—65% от полной влагоемкости почвы.
Шпинат требует хорошо дренированной, плодородной, богатой органическими веществами почвы. Особенно предпочтительны плодородные суглинки и супеси. Большое значение имеет кислотность почвы. Опыты показывают, что оптимальными для шпината являются почвы с показателем кислотности рН 6,6—7,0.
На тяжелых почвах необходимо внесение органических удобрений. На легких почвах до 2/3 необходимого для шпината азота может быть внесено в виде минеральных удобрений. Использование минеральных удобрений более эффективно, если часть их (от 1/2 до 2/3 всего количества) вносят перед посевом, а остальную часть в виде двух-четырехкратных подкормок. Для шпината очень важно наличие в почве достаточного количества азота. На недостаток легко усвояемого азота шпинат реагирует резким снижением урожайности, обеспеченность почвы азотом замедляет переход растений к стеблеобразованию и цветению, способствует повышению урожая зеленой массы и придает ей интенсивно-зеленую окраску.
Однако избыточное азотное питание может привести к накоплению в листьях шпината нежелательного количества нитратных соединений, в определенных дозах вредных для человека.
Вторым по важности питательным элементом для шпината является фосфор. Для хорошего развития этого растения необходимо также внесение калия. Недостаток калия вызывает у него ожог, увядание и отмирание листьев. Большое внимание уделяется комплексному внесению минеральных удобрений под шпинат. Опытами Р. А. Стрельниковой установлено, что наибольшую прибавку урожая дают фосфорно-калийные удобрения. При недостатке в почве фосфора повышает урожайность внесение фосфорно-калийных удобрений, но особенно совместно с азотными.