La culture de l'orge subit trois phases distinctes de l'ensemencement jusqu'à la récolte :
La phase d'installation débute avec les semis et se termine lorsque la montaison commence. Pendant cette période, les pousses/talles porteuses de futurs épis et les racines primaires se forment, tandis que le couvert se développe. Les composantes du rendement (nombre d'épis et d'épillets/m2) sont définies à la fin de cette phase. La vitesse de croissance dépend de l'environnement ; les journées maussades et fraîches la ralentissent par exemple.
La vitesse d'implantation varie à mesure que la température du sol baisse (cultures d'hiver) ou augmente (récoltes de printemps). Les semis effectués fin septembre ou début octobre offrent une implantation optimale avec taux d'émergence de 50 % en l'espace de 15 à 20 jours.
Lorsque le sol se réchauffe, la vitesse d'émergence augmente. Pour atteindre une population végétale de 300-350 plantes/m2, au printemps, il est très important que l'orge ait une capacité très limitée pour compenser les faibles populations avec de nombreux grains dans l'épi.
La phase de construction débute dès l'apparition du premier nœud et s'achève avec la floraison. C'est à cette période de croissance critique que les réserves se forment dans toutes les composantes du rendement, à savoir les feuilles, les racines profondes, les fleurons fertiles et la tige. Le nombre d'épis a plus d'importance pour l'orge que pour le blé, car le blé ne possède qu'un seul fleuron/épillet, ne laissant qu'une place très limitée pour compenser un faible nombre d'épis avec plus de grains par épi. L'orge à deux rangs compte un épillet de part et d'autre du rachis, tandis que l'orge à six rangs a trois épillets de chaque côté.
Au stade de croissance 31 sur l'échelle de Zadoks, l'indice de surface verte de 3 doit être atteint et offrir un couvert végétal total et une interception de la lumière à hauteur de 75 %. Au stade de croissance 59, l'indice de surface verte de 6 doit être atteint et offrir une interception de la lumière à hauteur de 90 - 95 %. La croissance est extrêmement rapide et la demande quotidienne en nutriments est élevée.
La phase de production succède à la floraison et se poursuit tout au long de la phase de remplissage des grains et de maturation. L'orge est différente du blé (notamment l'orge de printemps), car la floraison peut commencer juste avant l'émergence des épis. C'est au cours de cette période que les composantes critiques du rendement, c'est-à-dire la quantité de grains/m2 et le poids des grains sont définies.
Le nombre de grains contenus dans chaque épi dépend du nombre d'épillets fertiles sur la tige centrale ou le rachis de l'épi. Chez l'orge, chaque épillet contient un fleuron. Chez l'orge à deux rangs, les épillets se forment par groupes de trois et seul le fleuron de l'épillet central est fertile. Pour l'orge à six rangs, tous les fleurons des trois épillets sont fertiles. La gestion des cultures, et plus particulièrement la nutrition, peut considérablement influencer le nombre de grains/épi et le nombre d'épis/m2. Le nombre de grains/m2 et la taille des grains individuels définissent la capacité de stockage au cours de la phase de remplissage des grains.
La surface foliaire se compose différemment chez l'orge, chaque feuille successive comporte une zone plus petite avec la dernière feuille étendard représentant 4 % de la surface, comparativement aux 16 % de la feuille 5. L'épi des barbes est très important ; il représente 11 % de la surface verte. Le maintien de la bonne santé de toutes les feuilles et barbes est essentielle afin de maximiser le développement du grain. Les réserves en glucides de la tige sont également importantes, car elles agissent comme un tampon contre les conditions de stress subies par les cultures, comme la sécheresse. Jusqu'à 50 % de rendement peut provenir de ces réserves qui se développent et atteignent leur croissance maximale peu après la floraison.
Le développement de l'orge est décrit grâce à plusieurs échelles qui ont été définies au fil des années. Les échelles de Zadoks, Feekes et Haunsont généralement utilisées, la dernière étant la plus courante pour faciliter les décisions de gestion des cultures. Cette échelle est présentée ci-dessous.
