Гречиха относится к семейству Гречишные (Polygonaceae).
В XX веке систематики выделяли 3 однолетних и 3 многолетних вида ее. В связи с открытием новых видов японский исследователь O. Ohnishi (1995) разработал новую классификацию этой культуры, при этом число видов расширилось до 16. Следует иметь в виду, что это не последнее слово, потому что открытие новых видов продолжается. Наибольшее производственное значение имеет в основном один вид — гречиха культурная (Fagopyrum esculentum Moench), остальные виды представляют интерес только для селекции. Корневая система гречихи проникает на глубину 60-90 см, а наличие длинных корневых волосков, которые выделяют различные кислоты, способствует усвоению растением из почвы труднорастворимых соединений. Соцветия представляют собой пазушные кисти; на хорошо развитом растении может быть порядка 500-1500 цветков. Характерной особенностью цветков гречихи является их гетеростилия, при этом у одних растений они имеют короткие тычинки и длинные столбики пестика, у других — наоборот. Такое явление в ботанике называется диморфизмом. Гречиха опыляется в основном насекомыми и частично ветром. Оплодотворение и завязывание семян происходят лучше в том случае, если пыльца из длиннотычиночных цветков попадает на цветки с длинными столбиками, а с коротких тычинок на короткие столбики. Такое опыление называется легитимным (законным) в отличие от иллегитимного (незаконного), когда пыльца с длинных тычинок попадает на короткие столбики и наоборот. Плод гречихи имеет форму трехгранного орешка с прирастающим к семени околоплодником. Масса 1000 штук составляет 18-32 г, пленчатость — 15-30%. Внутренняя часть плода имеет зародышевый корешок, две складчатые семядоли и эндосперм. При прорастании семян семядоли выносятся на поверхность.
Гречиха считается требовательной культурой к теплу и влаге. Семена ее начинают прорастать во влажной почве при температуре +7-8°С, а для получения дружных всходов требуется + 15-22°С. Заморозки -1 — -2°С способствуют повреждению или даже гибели всходов. Если температура ниже + 13°С или выше +25°С, то эта культура растет плохо. В то же время при благоприятных условиях она очень быстро формирует большую надземную массу (в том числе листовую поверхность), которая хорошо затеняет почву. Эта культура относится к растениям короткого дня. Кроме того, она является очень влаголюбивой, критическим периодом у нее считается время от цветения до налива плодов; транспирационный коэффициент составляет порядка 480-600. Установлено, что корни ее обладают высокой усвояющей способностью, в том числе хорошо поглощают фосфорную кислоту из труднорастворимых фосфоритов.
Эта культура резко отличается от колосовых хлебов, так как рост ее надземной массы продолжается почти до созревания. Бутоны начинают закладываться через 8-10 дней после появления всходов; цветение продолжается около 35-45 дней, поэтому период созревания получается растянутым. Во время цветения и плодообразования увеличивается потребность растений во влаге и питательных веществах, потому что эти фазы считаются наиболее ответственными в онтогенезе гречихи. Количество оплодотворенных завязей обычно составляет меньше 20%. Очень высокие и низкие температуры, засуха и ветер, дождь и туман ухудшают опыление и налив семян, в результате чего уменьшается урожай. Установлено, что при высокой температуре, сухости воздуха и почвы цветение и налив почти полностью прекращаются, что приводит к резкому увеличению щуплых и пустых семян. Если же после засухи устанавливается дождливая погода, то эта культура способна снова расти, цвести и формировать полноценное зерно. Значительному увеличению количества завязавшихся плодов и дружности их созревания способствуют современные агротехнологии и организация пчелоопыления. Основными причинами неустойчивости урожаев гречихи считаются следующие: наложение во времени вегетативного и генеративного периодов, несоответствие между площадью листьев одного растения и количеством цветков на нем, большая растянутость цветения и плодообразования.
У гречихи принято отмечать следующие фазы роста и развития растений: всходы, 1-я пара настоящих листьев, ветвление, бутонизация, цветение, плодообразование и созревание.
Кафедра растениеводства Ростовского агроуниверситета (Алабушев В. А. и др., 2001) предлагает следующую взаимосвязь фаз роста и развития, этапов органогенеза с элементами продуктивности.
Фазы роста, этапы органогенеза и формирование элементов продуктивности гречихи
| Фазы | Этапы органогенеза и ведущие процессы | Формирование элементов продуктивности |
| Прорастание семян | I — конус роста недифференцирован | Густота стояния |
| Всходы | II — формирование зачатков стеблевых листьев, узлов, междоузлий, стебля и побегов ветвления | Число листьев и боковых побегов |
| 1-я пара настоящих листьев | III — формирование оси соцветия и прицветников | Число цветков |
| Ветвление | IV — закладка побегов соцветия | Число цветков в соцветии |
| V — формирование органов цветка (тычинок, пестиков) | ||
| Бутонизация | VI — формирование пыльников завязи | Число фертильных цветков |
| VII — интенсивный рост органов цветка | ||
| Цветение | VIII — вынос бутона из прицветников | Число оплодотворенных цветков |
| IX — цветение и оплодотворение | ||
| Плодообразование | X — формирование плода | Число выполненных плодов |
| Созревание | XI — молочная спелость | Масса плода |
| XII — превращение питательных веществ в запасные |
Гречиха хорошо отзывается на улучшение минерального питания, тщательную обработку почвы и уход. Если есть возможность внести известь и удобрения, то она может выращиваться на недостаточно окультуренных малоплодородных почвах, а также на осушенных торфяниках. Тяжелые и песчаные почвы без предварительного их удобрения совсем не подходят для этой культуры. Лучшими почвами для нее считаются плодородные, хорошо прогреваемые, глубоко проницаемые и рыхлые. Гречиха может давать высокие урожаи на черноземах и серых лесных слабокислых почвах (рН 5-6). Однако следует иметь в виду, что на тучных и переудобренных почвах при достаточном увлажнении она часто «жирует», потому что формируется большая вегетативная масса в ущерб хозяйственному урожаю.