Рожь относится к роду Secale, который включает в себя 9 видов, но в культуре возделывается только один — Secale cereale (рожь посевная или культурная).
Все сорта ржи относятся к разновидности vulgare Кorn., которая имеет неломкий колосовой стержень, открытое или полуоткрытое зерно, белый колос, голую наружную цветковую чешую. Державин А. И. в Ставропольском крае вывел сорт многолетней ржи Державинская 29, который был районирован в 1981г (6 регион). Но она не получила широкого распространения из-за ряда недостатков (ломкость колоса, мелкозерность и др.). К сожалению в последние годы селекционная работа в Ставропольском НИИ сельского хозяйства с ней полностью прекращена.
У озимой ржи отмечаются следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная, восковая и полная спелость зерна. Кафедра растениеводства Донского агроуниверситета (Алабушев В. А. и др., 2001) предлагает следующую взаимосвязь фаз роста и развития, этапов органогенеза и элементов продуктивности озимой ржи.
Фазы роста и развития, этапы органогенеза и формирование элемента продуктивности ржи
| Фазы | Этапы органогенеза и ведущие процессы | Формирование элементов продуктивности |
| Всходы | I — дифференциация и рост зародышевых органов | Число растений на площади |
| Кущение | II — дифференциация конуса роста, закладка узлов и междоузлий | Габитус растения (высота, число листьев) |
| III — удлинение верхней и дифференциация нижней части конуса роста, закладка зачаточного колоса и колосковых бугорков | Число члеников колосового стержня, колосков в колосе | |
| Выход в трубку | IV — формирование колосковых бугорков и сегментов конуса роста | Число цветков в колосках |
| V — формирование органов цветка (чешуи, тычинки, пестики) | Число цветков в колосках | |
| VI — формирование соцветия и цветка | Фертильность цветков | |
| VII — рост покровных органов, члеников колосового стержня | Фертильность цветков | |
| Колошение | VIII — завершение формирования органов цветка и соцветия | Фертильность цветков |
| Цветение | IX — оплодотворение и образование зиготы | Озерненность колоса |
| Молочная спелость | X — формирование зерновки | Размер зерновки |
| Восковая, полная спелость | XI-XII — завершение накопления веществ в зерновке и их превращение в запасные | Масса зерновки |
Озимая рожь считается менее требовательной культурой по сравнению с пшеницей к почвенно-климатическим условиям. Во влажной почве семена ее могут прорастать при сравнительно низкой температуре (1—2°С). Дальнейшее ее повышение до 12—15°С и оптимальное увлажнение почвы способствуют появлению всходов через 4-5 дней. По сравнению с озимой пшеницей рожь кустится в основном осенью, хотя при поздних посевах и прохладной погоде этот процесс может продолжаться частично и весной. По общей кустистости рожь, как правило, превосходит пшеницу (4-10 стеблей), в том числе продуктивных бывает 2-3. Через 19-20 дней у этой культуры начинается выход в трубку, через 30-35 дней после начала весенней вегетации растений — колошение. При засушливой погоде этот период сокращается, а при влажной и прохладной — растягивается. При среднемноголетних показателях температуры и влажности от начала колошения до цветения продолжается 812 дней. Если в это время бывает теплая погода, то растения цветут с раннего утра до полудня. Сильные и засушливые ветры, дожди и пасмурная погода приводят к череззернице, так как при этом не могут полностью опылиться все цветки.
Загущенные посевы, избыток влаги и азота являются основными причинами полегания. Для предотвращения этого селекционеры постоянно совершенствуют архитектонику ржаного растения, чтобы в производстве возделывались неполегающие сорта. Формирование зерна начинается через 4-5 дней после оплодотворения, молочное состояние отмечается через 10-15 дней и продолжается 7-10 дней, через 12-16 дней начинается фаза восковой (желтой) спелости зерна. В зависимости от почвенно-климатических условий период от колошения до восковой спелости может колебаться от 35 до 50 дней. Хотя созревает рожь медленнее, чем пшеница, но срок ее уборки наступает, как правило, на 6-10 дней раньше. Установлено, что после наступления полной спелости в течение 2530 дней продолжается физиологическое дозревание зерна. Масса 1000 штук может колебаться от 28 до 40 г.
Озимая рожь является самой морозоустойчивой культурой, так как у нее цитоплазма закаленных растений при длительном замораживании не денатурирует. Она также превосходит озимую пшеницу по засухоустойчивости. В то же время эта культура менее устойчива к выпреванию и вымоканию, особенно этим отличаются переросшие с осени растения. Транспирационный коэффициент у ржи может изменяться от 265 до 420. Самая высокая потребность во влаге у нее отмечается весной во время интенсивного роста растений — от выхода в трубку до выколашивания. Если в это время складываются засушливые условия, то образуются мелкие малопродуктивные колосья.
Эта культура считается малотребовательной к плодородию почв, так как имеет хорошо развитую корневую систему с повышенной усвояющей способностью. Поэтому ее можно возделывать на малоплодородных почвах, легких супесях и рыхлых песчаных почвах. Она может выращиваться также на почвах с повышенной кислотностью и небольшой засоленностью. В то же время она хорошо реагирует на все агроприемы по повышению плодородия почвы. По сравнению с другими культурами озимая рожь может лучше использовать фосфорную кислоту фосфоритов. Кроме того, она уступает только овсу по способности усваивать калий из почвы. Эта культура может успешно возделываться на вновь осваиваемых землях, на почвах с кислой или щелочной реакцией (рН меньше 5 и выше 7). Хорошими для нее считаются легкие песчаные, маловлагоемкие почвы, а лучшими — мощные черноземы. В то же время вязкие, глинистые, сильно заболоченные и засоленные почвы совершенно не подходят для этой культуры.