Ботаническое описание. Стебель у ячменя, как у всех злаков,— соломина. В узлах прикрепляются листья, влагалища которых тесно охватывают стебель, а линейные листовые пластинки отогнуты от него обычно под острым углом. Боковые побеги появляются из зоны кущения. Корень мочковатый.

Соцветие — сложный колос. На уступах колосового стержня сидят по три колоска. В каждом колоске один цветок, состоящий из наружной цветковой чешуи с остью или трехлопастным придатком — фуркой (известны и безостые формы), внутренней цветковой чешуи, трех тычинок с двугнездными пыльниками, одногнездной завязи с двумя перистыми рыльцами и двух листовидных образований — лодикул, расположенных у основания наружной чешуи. Окраска наружных цветковых чешуй и остей может быть желтая, черная или оранжевая. Иногда чешуи окрашены антоцианом.

Плод — зерновка, у пленчатых разновидностей она срастается с цветковыми чешуями. У голозерных форм зерновка имеет желтую, оранжевую, зеленую, фиолетовую, коричневую или черную окраску.

Биологические особенности. Ячмень имеет яровые, озимые формы и двуручки. Сорта осеннего и зимнего сева занимают около 30% всей площади под этой культурой на земном шаре. Двуручки колосятся одновременно с яровым ячменем при весеннем посеве и в то же время обладают достаточной морозостойкостью, чтобы переносить зимовку наравне с озимым.

Ячмень — наиболее скороспелая из зерновых колосовых культур. В благоприятных условиях самые скороспелые сорта ярового ячменя заканчивают вегетацию за 55—62 дня. У позднеспелых сортов она длится 90 дней и более. Продолжительность периода от всходов до колошения сильнее зависит от реакции на длину дня, чем от температуры. У большинства сортов ячменя, особенно северного происхождения и озимых (после весеннего отрастания), вегетационный период сокращается при длинном дне. Однако некоторые формы (из Аравии, Армении, Восточной Сибири, Индии, Ирана и ряда других районов земного шара) слабо или совсем не реагируют на изменение длины дня. Озимый ячмень Японии и Китая ускоряет развитие при коротком (10-часовом) дне. Продолжительность второй части вегетационного периода сильно зависит от температуры: при высокой температуре ускоряются формирование, налив и созревание зерна.

Потенциально ячмень — высокоурожайная культура. В формировании его урожая в отличие от яровой пшеницы значительную роль играют боковые побеги. Все 1000 зерен у крупнозерных сортов превышает 50 г. Дальнейшее увеличение его нерационально, так что повышение урожайности в этом случае должно идти за счет увеличения числа растений на единицу площади, продуктивной кустистости и числа зерен в колосе.

Ячмень — наиболее засухоустойчивая культура среди зерновых. Однако отдельные сорта довольно резко отличаются по устойчивости к засухе. Засухоустойчивости способствуют такие морфологические особенности, как сильный восковой налет на листьях, стеблях и колосе, ригидность (грубость) колоса и др. Быстрый рост в ранние фазы дает возможность хорошо использовать весенний запас влаги, а раннее созревание — избежать губительного действия летней засухи. Отдельные сорта различаются по способности переносить весеннюю и летнюю засуху. Так, сорт Винер относительно устойчив к весенней засухе, но плохо переносит летнюю. В мировой коллекции выявлены образцы, сочетающие устойчивость к засухе с высокой отзывчивостью на орошение. Многие сорта ячменя обладают высотой жаростойкостью.

Ячмень плохо переносит избыточное увлажнение, резко снижая урожай. Он более склонен к полеганию, чем пшеница и овес. Однако имеются устойчивые к полеганию сорта. Яровой ячмень довольно устойчив к весенним холодам. Всходы его могут без существенного вреда переносить кратковременные понижения температуры до —3—5°С. Озимый ячмень сильно уступает по зимостойкости пшенице и тем более ржи. В районах, где он в отделывается, снежный покров неустойчив, и причиной гибели растений являются низкие температуры. Страдает ячмень также от резких

перемен температуры, от выпирания, ледяной корки, а также от зимних засух. Считается, что высокий процент Сахаров в клеточном соке и слабая дифференциация конуса нарастания с осени свидетельствуют о высокой зимостойкости.

Вследствие относительно слабого развития корневой системы ячменя и короткого периода поглощения основных элементов почвенного питания для него необходимы плодородные почвы. Он плохо переносит высокую кислотность почвы. Относительно выносливы к повышенной кислотности северные сорта. Ячмень — солевыносливая культура, что важно для орошаемых земель южных районов.

Цветение. Ячмень — самоопыляющееся растение. Нередко при жаркой засушливой погоде цветение происходит в то время, когда колос еще не вышел из влагалища листа. В остро засушливых условиях колос так и созревает во влагалище. Обычно же ячмень цветет одновременно с выколачиванием или спустя 1—2 дня. Наблюдается два вида цветения: открытое, когда пыльники выходят за пределы цветка и часть пыльцы попадает в воздух, и закрытое, если чешуи цветка не раскрываются и пыльники остаются внутри него. Однако и при открытом цветении пыльники вскрываются еще в закрытом цветке и пыльца попадает на рыльца своего цветка, обеспечивая самоопыление.

Цветение начинается рано утром, очень скоро достигает максимума и может продолжаться весь день. Первыми зацветают колоски в средней части колоса, а затем цветение распространяется к его верхушке и основанию. Центральные колоски зацветают раньше, чем боковые. У некоторых сортов двурядного ячменя группы nutantes боковые колоски дают вполне фертильную пыльцу, но цветение их наступает значительно позже, чем цветение центральных плодущих колосков. Открытому цветению способствуют пониженная температура и высокая влажность воздуха. Многорядный ячмень более склонен к открытому цветению, чем двурядный. Боковые колоски чаще цветут открыто, чем центральные.