牡丹喜凉恶热，宜燥惧湿，可耐-30℃的低温，在年平均相对湿度45%左右的地区可正常生长。喜阴，亦少不耐阳。要求疏松、肥沃、排水良好的中性土壤或砂土壤，忌粘重土壤或低温处栽植。花期4-5月。多采用嫁接方法进行栽培，因为与芍药同属芍药属，又多选用芍药作为砧木。
牡丹除露地栽培外，还可以进行盆栽观赏。栽植季节以9-10月为最好。盆栽牡丹应选择适应性强、早开花、花型较好的洛阳红、胡红、赵粉等品种。植株宜选用芍药作砧木嫁接的3-4年小棵牡丹或具有3-5个枝干的分株苗。
盆栽时，盆底可用粗砂或小石子铺3-5厘米厚，以利排水。盆土宜用黄砂土和饼肥的混合土，或用充分腐熟的厩肥、园土、粗砂以1：1：1的比例混匀的培养土。填土要使根系舒展，不能卷曲;覆土后要用手压实，使根系与泥土紧密接触，才易于成活。
上盆后浇一次透水，放半阴处缓苗。转入正常管理后，可放置向阳处，保证其有充分的阳光照射。生长期间要经常松土，每隔半个月左右施一次复合肥。
新上盆的牡丹，不能施肥，特别忌施浓肥，否则肉质根会发霉烂死。半年后可逐渐施些薄肥，如腐熟的鸡粪水或豆水等，肥水比例以20%-30%为宜。新上盆的牡丹第一年不一定能开出好花，但培养1-2年后，就能连年开花。牡丹一年在4月中、下旬开花，开花前可追施1-2次液肥;开花后半个月再追施1-2次液肥;伏天可用麻酱渣(每盆约40-50克)施1次干肥，以利花芽分化。
牡丹系肉质根，稍能耐旱，最怕积水，故浇水是否得当，是盆栽牡丹成败的一个关键问题。一般早春出室的牡丹，应先施一次肥水，然后浇透水，水稍干后松土。以后浇水应根据天气、盆土情况，适时、适量进行，经常保持盆土湿润，有利牡丹生长开花。合理的浇水，应该是见干见湿，不宜浇大水，防止盆内积水，以免烂根落叶。
牡丹开花时，可设棚覆盖或暂时放在室内，避免阳光直射，这样可延长开花期，对主枝顶芽是叶芽的，应摘去，以免徒长，影响开花。为使牡丹开花鲜艳，花期可用0.5%-1%的磷酸二氢溶液进行叶面喷施2-3次。牡丹花谢后，要进行一次整形修剪，及时剪去残花及花梗，不令结籽，保留茎部的1-2个外侧芽，这样可使植株生长旺盛，保证次年开花。
牡丹虽然较耐寒，但在华北等寒冷的地区，立冬前后，应搬入室内，放在房间的向阳处，室温保持0度左右即可。次年出室不宜过早，须待清明前后再出室。不太寒冷的地区，可选隐风处将花盆埋入土壤内，使盆面与地面平齐，以保持盆土的湿度和温度，也可保证牡丹安全越冬。待第二年春天牡丹花现蕾后，再连盆将牡丹从地中挖出，进行正常管理。
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