Ячмень проходит 7 фаз роста и развития: прорастание, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревание (молочная, восковая и полная спелость). Каждая фаза для своего прохождения требует определенных условий.
Прорастание – всходы
Ячмень требует относительно мало тепла для развития. Сумма необходимых активных температур составляет от 1200 до 1800°С в зависимости от скороспелости сорта. Семена начинают прорастать при температуре почвы +1–3°С, но биологический минимум для развития составляет +5°С. Лучшей температурой для всходов является +10–12°С, тогда семена прорастают через 3–4 дня, а при холодной затяжной весне – через 15 – 18 дней. Для набухания и прорастания требуется 48–65 % влаги от массы зерновки. Дружные и равномерные всходы появляются при наличии в пахотном слое влаги 60–70% от полной полевой влагоемкости. Дружность всходов зависит от крупности семян (масса 1000 зерен 42–52 г) и всхожести (не менее 95 %). Всходы выдерживают заморозки до –7°С. Высокая температура воздуха (выше +25°С) пагубно действует на урожай.
Кущение
Через 8–15 дней после всходов, в зависимости от условий, к моменту появления третьего листа у поверхности почвы на глубине 1–3 см образуется утолщение – стеблевой узел. Глубина его залегания зависит от влажности почвы и температуры. Высокая температура воздуха и почвы сокращает продолжительность кущения, поэтому поздние посевы приводят к снижению кустистости. Оптимальной в период кущения является температура +10–12°С, однако ячмень хорошо кустится и при +15–17°С, причем верхний слой почвы требует увлажнения в течение 7–10 дней, поскольку при пересыхании корни побегов кущения «зависают» в сухой земле и не могут проникнуть вглубь.
Большое влияние на кустистость ячменя оказывает плодородие почвы: на бедных почвах с дефицитом азота он почти не кустится. Длительность фазы кущения – 8–14 дней для среднеранних и среднеспелых и 12–18 дней для среднепоздних сортов в зависимости от погодных условий. К концу кущения растения ячменя поглощают около 50% азота и фосфора и 75% калия от общего потребления.
Выход в трубку
К концу кущения нижнее междоузлие начинает удлиняться. Внутренние ткани по мере утолщения стебля разъединяются, образуя полость. Вслед за нижним начинают удлиняться и следующие междоузлия. Когда нижнее междоузлие достигает длины 3–5 см, отмечают начало образования растением стебля или фазу выхода в трубку, которая продолжается 17–20 дней. С этого момента ячмень усиленно растет, интенсивно потребляя элементы питания и воду. В этот период растения очень чувствительны к недостатку влаги, питания или света, что может привести к стерильности цветков и уменьшению числа зерен. Наиболее благоприятной температурой для развития растений до колошения является + 12–18°С.
В начале выхода в трубку формируется зачаточный колос, поэтому следует быть осторожным с применением гербицидов, особенно группы 2,4–Д, так как несвоевременная обработка приводит к деформации и стерильности колоса. К началу колошения ячмень поглощает около 75% питательных веществ от общего их потребления.
Колошение
Происходит одновременно с усиленным ростом стебля и наступает, когда колос наполовину выходит из влагалища последнего листа. Фаза колошения сильно варьируется по времени. В засушливых условиях при высокой температуре воздуха она длится 6–7 дней, во влажных с умеренной температурой – 15–18 дней. Отдельные сорта выколашиваются за 3–5 дней. В этой фазе начинается отмирание нижних листьев.
Цветение
Начинается, когда колос находится во влагалище листа, и ости выходят из него на 1/2–3/4 своей длины. В сухих жарких условиях цветение происходит в период, когда ости лишь показываются из влагалища листа. Наиболее интенсивное цветение и оплодотворение наблюдается в утренние часы и протекает за 6–8 часов. В этот период ячмень чувствителен к недостатку влаги в почве, из–за этого нарушается процесс формирования пыльцы, что ведет к стерильности колосков.
Созревание зерна
В период созревания различают три формы спелости зерна: молочную, восковую и полную.
В фазе молочной спелости, которая наступает через 10–15 дней после цветения и длится 10–14 дней, зерно зеленое, имеет наибольший объем, влажность его составляет 40–60%. В молочной спелости происходит интенсивное пополнение клеток эндосперма крахмалом. Зародыш развит, но рост его продолжается.
В фазе восковой спелости растения ячменя приобретают желтый цвет. Зерно мягкое, режется ногтем, его влажность снижается до 20–25%. Отток питательных веществ в зерновку прекращается. Зерно полностью сформировано, зародыш не растет.
В полную спелость зерно твердеет, теряет влагу до 14–16%, листья и стебли полностью отмирают. Процесс налива зерна может быть нарушен неблагоприятными факторами среды: засухой, чрезмерно высокой температурой, заморозками и др. Засуха в период от колошения до созревания растений в сочетании с высокими температурами резко снижает выполненность, натуру, абсолютную массу зерна, повышает содержание белка и снижает экстрактивность солода.
Вынужденное быстрое созревание, усыхание зерна приводит к низкому накоплению крахмала, снижению его ценных фракций и к нежелательной группировке азотистых соединений. Дождливая погода в период налива зерна удлиняет срок созревания и снижает его товарные свойства. Особенно опасно прорастание зерна на корню, которое приводит к потере пищевых, кормовых и пивоваренных качеств, а также посевных свойств в связи с утратой всхожести.