Ячмень относится к роду Гордеум, который включает много видов дикого и один вид культурного ячменя – Гордеум – сативум.
Культурный ячмень – однолетнее растение с яровым или озимым типом развития. Известно три подвида ячменя: многорядный, двухрядный и промежуточный, различающиеся строением колоса (по числу плодоносящих колосков на каждом уступе колосового стержня).
У многорядных ячменей все колоски плодоносны.
У двурядного ячменя из трех колосков на каждом уступе колосового стержня только один центральный дает зерно, а два боковых бесплодны. У большинства форм двурядного ячменя боковые колоски развиты слабо, цветочные чешуи представлены в виде небольших узких чешуй или пленок.
У промежуточного подвида ячменя на уступах колосового стержня находиться различное количество плодоносных колосков - от одного до трех.
Многорядные ячмени более засухоустойчивы и скороспелы, чем двурядные их можно выращивать в засушливых южных районах страны а также на Крайнем Севере.
Культурный ячмень насчитывают около 200 разновидностей. Разновидности характеризуются различными признаками; пленчатостью зерна, остистостью, плотностью колоса, окраской колоса и остей и другие.
Наибольшие площади посева занимают разновидности нутанс из двурядных и паллидум из многорядных ячменей.
Растение ячменя состоит из подземной (корни первичные и вторичные) и надземной (стебел листья соцветие плод) частей.
Корневая система ячменя, как и других злаков не имеет главного стержневого корня. Она мочковатая, состоит из множества мелких нитевидных корней. При прорастании зерна в начале появляются первичные или зародышевые корни (от четырех до семи и более), которые начинаются непосредственно от зародыша. Они играют важную роль в снабжении молодых растений влагой и питательными веществами. В засушливые годы зародышевые корни проникают в глубокие слои почвы, остаются живыми до конца вегетации и выполняют основные функции по снабжению растении элементами питания и влагой.
В период кушения из подземных стеблевых узлов образуются вторичные (узловые) корни. При оптимальных условиях увлажнение и питания растений вторичные корни более развиты, чем первичные.
Зародышевые и узловые корни покрыты корневыми волосками, через которые к растению поступают из почвы влага и питательные вещества.
Развитие корневой системы тесно связано с общим ростом вегетативной надземной массы. У мощных растений, как правило, большая корневая система. При благоприятных условиях интенсивный рост корневой системы начинается с фазы кушения до начала колошения и заканчивается в период налива зерна.
Стебель ячменя – соломина (полая) разделенная поперечными перегородками - стеблевыми узлами. Цвет этих узлов зависит от фазы роста растений до созревания ячменя, узлы зеленые или фиолетовые, после созревания – соломенно или красновато – желтые. На стебле обычно бывает 5-7 узлов, междоузлия неодинаковой длины. Нижнее междоузлие стебля самое короткое, а верхнее самое длинное. По мере роста растений длина всех междоузлий увеличивается.
Длина стебля ячменя зависит от условий его выращивания и от сорта. При благоприятных условиях выращивания стебель ячменя достигает длины 50-100см и более толщины –2, 5-4мм. Толщина уменьшается от основания к вершине стебля.
Лист состоит из влагалища листовой пластинки и язычка. Длина листьев второго яруса (сверху) 12-25см, а ширина – 8-22мм. Листовое влагалище взрослых растений покрывает междоузлие, образуя трубку с несрастающимися по длине краями. Большая облиственность ячменя обусловливают его возделывание на зеленый корм. Листья образуются из стеблевых узлов, которые располагаются на стебле поочередно в двух рядах. На месте перехода влагалища в листовую пластинку находиться язычок (лигула), который плотно облегает стебель. В зависимости от биологических особенностей сорта и условий выращивания длина язычка составляет 1 5- 5мм, кроме того, по краям и на месте изгиба листового влагалища находятся роговидные, широкие ушки, которые охватывают стебель. Длина их 2-5мм. По этим ушкам ячмень можно легко отличить от пшеницы и овса.
Соцветие у ячменя – колос который состоит из коленчатого стержня и одноцветковых колосков расположенных на выемках стержня. Колосовой стержень у ячменя сравнительно прочный при созревании, не распадается на отдельное колоски. Сбоку стержень напоминает ступенчатую зигзагообразную линию. Он составлен как бы из отдельных члеников длина каждого 2-5мм. Чем короче членики колосового стержня, тем колос плотнее и наоборот, чем они длиннее, тем рыхлее. Боковые поверхности члеников колосового стержня бывают неопушенные или покрытые волосистым или войлочным опушением. На каждом выступе колосового стержня расположены три одноцветковых колоска. При полном созревании растений цвет колоса у разных форм и разновидностей ячменя бывает соломенно-желтый, редко оранжевый, черный, темно-серый и фиолетовый.
Цветок ячменя характерен тем, что в отличие от многоцветковых колосков пшеницы и овса или парных цветков у ржи, каждый колосок у ячменя одноцветковый и образует одну зерновку. Колосок ячменя имеет две колосковые и две цветочные чешуи (наружная и внутренняя) одну завязь, три тычинки и две лодикулы.
Колосковые чешуи расположены у основания наружной цветочной чешуи и прочно прикреплены к колосовому стержню. Они защищают цветок и сохраняются на колосовом стержне после удаления зерновки.
Внутренняя цветочная безостоя чешуя прилегает к колосовому стержню. Наружная в верхней части переходит в ость, зазубренную или гладкую, длинную или короткую. (рис)
Если у ячменя вместо остей имеются лопастные трехвильчатые придатки – фурки ячмень называется фуркатным. Иногда у цветочной чешуи нет ни остей, ни фурок, завязь ячменя одногнездная, внутри нее находиться полость занятая одной семяпочкой яйцевидной формы. Из верхней части завязи выходят два перисто-образных рыльца, покрытых многочисленными волосками.
Плод ячменя – зерновка длиной 7-10мм шириной и толщиной 2-3мм. Она может быть пленчатая и голая. У пленчатого ячменя цветочная чешуя срастается с зерновкой и при обмолоте зерно остается в цветочных чешуйках. У голозерных форм этого явления не наблюдается и при обмолоте зерно легко освобождается от цветочных чешуй.