Но если бы все беды российской деревни исчерпывались неудовлетворительной демографией. Природно-климатические факторы также в целом были неблагоприятными. Ареал пашни лежал в России примерно между 54° и 60—61° северной широты и лишь с присоединением Северщины несколько отодвинулся к югу: Путивль и Чернигов располагались немного к северу от 51° северной широты. Для сравнения: житница Франции, ее центральная и северная части находятся между 46°—49° северной широты. Сумма плюсовых температур в освоенных районах была такова, что севернее 60° вызревали лишь скороспелые сорта ячменя, некоторые огородные культуры. Южнее 60° в принципе возделывались многие злаковые, технические и садово-огородные культуры, но во многих районах это было сопряжено с немалым риском. Умеренно-континентальный климат характеризовался тогда вполне достаточным уровнем осадков, порой их было слишком много. Засухи были нечасты, они редко упоминаются в летописях. Зато в них регулярно сообщается о сильных заморозках в конце весны — начале лета, раннем выпадении снега осенью, сильных морозах зимой.
Здесь многое объясняется рельефом Русской равнины: она не знает гор, ее просторы распахнуты к побережью морей Ледовитого океана, откуда вторгались в самое неподходящее для пахаря время массы холодного воздуха. Неблагоприятным для земледельца было соотношение зимы и теплых периодов: к северу от линии Калуга — Нижний Новгород снег лежал, как правило, около полугода. В результате цикл сельскохозяйственных работ (не считая молотьбы) сжимался до 5—5,5 месяцев — со второй половины апреля до середины — конца сентября. В странах Западной и Центральной Европы этот цикл занимал 9—10 месяцев. Понятны основные следствия. Во-первых, жителям России для работы и для простого поддержания жизнедеятельности требовалось намного больше затрат пищи и энергии. Во-вторых, российский крестьянин вынуждался природой максимально концентрировать трудовые усилия, особенно в пиковые моменты. Это весенняя пахота и сев (яровых), сенокос и заготовка кормов в середине лета, уборка урожая в конце лета — начале осени, осенняя пахота и сев озимых примерно в те же сроки. Зимой, в рамках аграрного цикла, готовились лишь новые участки под освоение с помощью подсечно-огневой системы (подрубали и частью ошкуривали деревья и т.п.). Земледелец Западной Европы тот же или несколько меньший объем трудовых затрат распределял намного равномернее.
Но и этим не завершался перечень трудностей русского крестьянина. Границы земледелия России лежали в подзонах южной тайги, хвоино-широколиственных и широколиственных лесов. Лишь на крайнем юго-западе и юге в ареал осваиваемых земель включались отдельные участки лесостепи. Но большая часть территорий располагалась к северу от линии Калуга — Нижний Новгород (не менее 85—90% всей площади тогдашнего государства), в первых двух подзонах. Здесь преобладали земли с пониженной биологической продуктивностью. Господствовали подзолистые почвы (главным образом суглинки и песчаные), реже встречались дерново-подзолистые и дерново-карбонатные (темноцветные и светлые). Последние, равно как и аллювиально-луговые, были заметно плодороднее, но распространены они были в так называемых опольях (Владимиро-Суздальском, Переяславском, Ростовском, Угличском, Костромском), а также в речных и приозерных равнинах. Эти земли были освоены земледельцами с древности. В эти наиболее развитые районы Северо-Восточной Руси были направлены главные удары полчищ Батыя, позднее они много раз подвергались разорению .от «скорых ратей» Орды. Тогда, в середине XIII в., как мы уже знаем, российский пахарь приступил к интенсивному освоению водоразделов, «черных» многоверстных лесов в западных и северо-западных районах междуречья Оки и Волги, в Заволжье. Земли были здесь заметно скуднее, зато безопаснее. Кроме того, требовалась кооперация труда немалых коллективов на начальном этапе колонизации для сведения многовековых лесов. А они покрывали здесь почти все территории, даже сейчас они занимают в целом ряде областей Заволжья от 40 до 55% всей площади. Если добавить сюда многочисленные болота и озера (кое-где они составляют до 15% всей территории), реки и речушки, многочисленные трудности российского земледельца станут, можно сказать, осязаемыми.