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 42-52г) 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 варьирует 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. В формировании величины урожайности факторы имеют неодинаковое влияние на конечный результат: - доля погодных условий в урожае составляет в среднем 30%, - агротехники - 20%, - сорта и качество семенного материала - 20%, - минеральных удобрений и химических средств защиты растений - по 15%. Поэтому учет требований растений ячменя к условиям среды – одно из составляющих производственного успеха. Требование к температуре. Яровой ячмень не отличается высокой требовательностью к температуре. Необходимая для ячменя сумма активных температур (+5-+10°С) колеблется по межфазным периодам: - посев-всходы – 120-200°С, - всходы-кущение – 250-350°С, - кущение-колошение – 400-600°С, - колошение-полная спелость – 550-650°С. В целом, сумма активных температур составляет 1300-2000°С в зависимости от скороспелости сорта. Ячмень во все фазы развития подвержен рискам губительного действия высокой температуры и засухи, особенно страдает он в период трубкования и налива зерна. При температуре воздуха +38-+40°С у растений ячменя через 25-35 часов наступает паралич устьиц листа. Требование к влажности почвы. На образование 1 т зерна ячменя расходуется 60-120 мм почвенной влаги, причем, чем беднее почва, тем больше расходуется влаги на образование сухого вещества. По отношению к почвенной влаге критическими являются периоды: кущение - начало трубкования и конец трубкования - колошения. Дефицит влаги в начальные фазы роста и развития приводят к слабому кущению, слабому развитию вторичной корневой системы и недостаточному развитию зачаточного колоса. Дожди в конце трубкования колошения могут способствовать формированию хорошего урожая лишь на плодородных полях, за счет развития побегов кущения (подгонов), но ценное пивоваренное сырье получить уже трудно. От посева до выхода в трубку ячмень расходует до 25% влаги, от трубкования до колошения – 45%, от колошения до уборки – около 25%. В межфазный период всходы - колошение ячмень использует в основном влагу пахотного и подпахотного слоев, а после колошения – с глубины 80-120 см. Требование к плодородию почвы. Ячмень – требовательная к почвенному плодородию культура. Это свойство обусловлено его интенсивным накоплением органического вещества за сравнительно короткий отрезок времени и относительно слабым развитием корневой системы и, как результат, ограниченным поступлением питательных веществ из почвы. Особенно велика потребность ячменя в элементах питания в начальный период вегетации, когда корневая система развита слабо, но поглощающая способность ее высока. Компенсировать недостаток питания в первый период вегетации в последующие фазы невозможно. Возделывание ячменя возможно на любых почвах, но наиболее предпочтительны связные, суглинистые с нейтральной реакцией почвы. Малопригодны для его выращивания сухие, кислые песчаные и торфянистые. Довольно устойчив ячмень к засолению и к карбонатным (меловым) почвам, содержащим избыток кальция. Допускается размещение посевов этой культуры на склоновых почвах средней эродированности.