Растежа и развитието на зърнено-житните растения се характеризира със стадийно развитие и преминаването на фенологични фази (фенофази).
Стадийно развитие. Установени са два основни стадия – яровизационен (температурен) и светлинен.
В зависимост от изискванията си към температурата, житните култури се делят на две групи – на умерения и топлия климат. За преминаване на яровизационния си стадий първите изискват въздействие на температури от 0 до 2o С за 20 до 60 дни, докато тези на топлия климат – 8-10o C за 10-20 дни. Продължителността на яровизационния стадий и мразоустойчивостта на растенията са в положителна корелативна връзка.
За нашите условия ечемикът и твърдата пшеница се явяват със зимно-пролетен характер. Те са с по-къс яровизационен стадий в сравнение с типично зимните видове – ръжта и меката пшеница, но са и с по-ниска мразо и зимоустойчивост.
Най-важният фактор за протичането на светлинния стадий е продължителността на деня и качеството на светлината.
В зависимост от изискванията си към дължината на деня житните се делят на растения на дългия ден (пшеница, ръж, тритикале, ечемик и овес) и растения на късия ден (царевица, сорго, ориз и просо,).
Фази на развитие. Зърнено-житните растения в онтогенезиса си преминават през следните фенофази: покълнване, поникване, трети лист, братене, вретенене, изкласяване (изметляване), цъфтеж, формиране и наливане на зърнот, узряване.
Покълнване. При покълнването зърната на житните поемат вода и набъбват. Появяват се зародишни коренчета и кълн (фиг. 7). За да се осъществи процеса на кълнене са необходим минимални стойности на влага, температура и кислород, различни за отделните видове. Влажността на почвата трябва да е над 60 % от ППВ, а температурата 1-13о С. За покълнването си зърната на житните култури поемат около 50-60% влага спрямо масата си, единствено просото може да покълне с поемане на 25%.
При оптимално съчетание на трите фактора, под въздействието на ензими започва разграждането на сложните органични съединения в прости, разтворими във вода. Тези прости съединения посредством клетките на щитчето подхранват зародиша.
Поникване. Зърното е поникнало, когато над почвата се покаже първия лист, обвит от колеоптила. Колеоптилът е прозрачен лист, който обвива зародишната пъпка и листенцата и ги предпазва от повреди (фиг. 8). Той е безцветен, но при ръжта и тритикале е виолетов. По дължина варира от 3 до 7 cm. При благоприятни условия житните поникват за една-две седмици, но при липса на влага този период се удължава.
За покълнването и поникването на житните от умерения климат минималната температура е 2 -3о С, а за тези на топлия климат 10-14о С.
При влошен воден режим на почвата по време на покълнването и поникването при т.н. „шарена влага“, кълновете и младите растения могат да загинат /изсъхнат/.
Трети лист. При съчетаване на оптимални условия фазата настъпва около три седмици след поникването. През тази фаза връхната пъпка се изнася към повърхността на почвата чрез удължаване за някои житни на първото (хипокотил) или при други на второто (мезокотил) подземно междувъзлие. Когато тя достигне на 2-5 cm под повърхността на почвата, нарастването на хипокотила или мезокотила спира и заедно с останалите подземни междувъзлия се формира възела на братене – най-жизнената част на растенията. Дълбочината на залагане на възела на братене зависи от вида, сорта, дълбочината на сеитба и др. агротехнически и биологични фактори.
Възелът на братене има голямо значение за развитието на растенията. Ако той се запази здрав, а другите части на растението загинат от студ или суша, растението може да се възстанови и да продължи развитието си.
Братене. Фазата настъпва с появата на странични подземни разклонения, водещи началото си от пъпките в основата на подземните възли на стъблото, образуващи “възел на братене”. “Братята” представляват развити пъпки заложени още във възлите на зародиша.
Освен от “възел на братене” “братя” могат да се образуват и от колеоптилния възел, от най-долните възли на централното стъбло и от тези на първите братя, така че се формират братя от І-ви, ІІ-ри, ІІІ-ти и т.н. порядък (фиг. 9). Братята образуват самостоятелна коренова система. Не всички от тях изкласяват (изметляват) поради което братимостта се определя като обща и продуктивна. Освен от вида и сорта, тя зависи и от различни други фактори. Ечемикът брати повече от овеса, а ръжта – повече от пшеницата. Царевицата брати слабо.
По-силно е братенето при влажен, отколкото при топъл и сух климат. Братенето протича нормално при оптимална температура между 12 и 20о С. То зависи и от гъстотата на посева – по-силно братят по-редките посеви. Братенето е нормално, когато сеитбата е извършена на оптимална дълбочина. Срокът на сеитба, както и едрината на посевния материал влияят на братенето. При сеитба в оптимален срок с едри семена братенето е по-силно и обратно.
Вретенене. Фазата започва когато на 1-2 cm над повърхността на почвата на централния брат се образува първият стъблен възел. Характеризира се с интензивно удължаване на надземните междувъзлия. Увеличава се листната повърхност, кореновата система достига почти максималното си развитие. Растенията увеличават биомасата си до 100 пъти. Това е една от важните фази, тъй като окончателно се оформят стойностите на дължината на класа, броя на класчетата и цветчетата в него.
Значително влияние за нормалното протичане на тази фаза имат външните условия. Колкото те са в по-благоприятно съчетание, толкова е по-едро съцветието и добивът е по-висок. Растенията в тази фаза трябва да са осигурени с достатъчно вода и хранителни вещества.
Изкласяване (изметляване). Фазата настъпва когато от последния (флагов) лист се покаже половината от класа или метлицата. Последното междувъзлие продължава да се удължава, а съцветието постепенно се издига над последния лист. Тази фаза се счита за критична по отношение на влагата, защото растежът на стъблото продължава, листната повърхност се оформя напълно и растенията изразходват максимално количество вода.
Ечемикът изкласява за кратко време. По-продължително изкласява ръжта, а пшеницата и тритикале заемат междинно положение.
Цъфтеж. Обикновено няколко дни след изкласяването или изметляването започва цъфтежът. Ечемикът зацъфтява преди да е изкласил.
Най-напред цъфти съцветието на централното стъбло, а останалите цъфтят по реда на образуването си.
Класът цъфти от средата към върха и основата, метлицата – от върха към основата, а кочанът – от основата към върха.
Самоопрашващите се култури (пшеница, ечемик, тритикале, овес и ориз) цъфтят със затворени цветчета.
Кръстосаноопрашващите се видове, каквито са царевицата, ръжта и соргото, цъфтят с отворени цветчета.
Цъфтежът протича нормално при температура 18-22О С и относителна влажност на въздуха над 60%. При температури над 25-30О С и относителна влажност под 50%, при силни ветрове и продължителни валежи опрашването и оплождането не протичат нормално. Това се дължи на повредата на прашеца /изсъхване, намокряне и разпукване/.
Формиране и наливане на зърното. След оплождането образуваният завръз започва да нараства. Вътрешността на зърното се изпълва с воднисто зелена течност. Постепенно съдържанието на сухото вещество се увеличава.
Белтъчните вещества се отлагат в началото на фазата, а въглехидратите по-късно. Наливането на зърното протича нормално при температура 20-25о С и добро снабдяване на растенията с вода и хранителни вещества. Напояването в този период има голям ефект.
Узряване. Характеризира се с три степени на зрялост.
Млечна зрялост. Зърното е оформено изцяло, зелено е на цвят. Съдържанието на вода в него е около 50%. При стискане се отделя млекоподобна течност оцветена от натрупаната скорбяла.
Восъчна зрялост. Зърното е с характерния цвят за сорта. Има восъчна консистенция и се “реже” с нокът. Съдържанието на вода в него е около 20-25%. Всички части на растението са пожълтели, но са все още жилави. Притокът на хранителни вещества от почвата е преустановен.
Пълна (твърда) зрялост. Стъблото, листата и съцветието са изсъхнали и са чупливи. Зърното е твърдо, с характерния за вида и сорта цвят, с ниско съдържание на вода – 12-16%.
Физиологична (кълняема) зрялост. Известен период след жътвата зърното не може да покълне. Необходимо е да премине следжътвеното дозряване. При царевицата е с продължителност 10-20 дни, а при някои сортове ечемик и овес – 80-100 дни.