Культивируемый ныне сахарный тростник относится к роду Sacchrum семейства grarnmeae (злаков), объединяющему 13 многолетних видов.
На протяжении нескольких тысячелетий возделывался, вероятно, один вид S. officinarum, в диком состоянии не встречающийся. По-видимому, он и является естественным гибридогенным видом сахарного тростника. В течение последних десятилетий выяснилось, что этот древний культурный вид сахарного тростника стал вырождаться, потерял устойчивость против болезней. Тогда он был подвергнут новым, уже искусственным, межвидовым скрещиваниям. Основные ныне возделываемые сорта сахарного тростника и являются потомством этих гибридов.
Современный сахарный тростник представляет собой полигибридную группу, которую и в целом, и в ее частях уже нельзя причислить ни к одному из пяти известных ботанических видов.
1) Благородный сахарный тростник — S. officinarum L.
Это многолетнее травянистое растение высотой 4—6 м, с диаметром стебля 50 мм, глубокоидущими корнями и корневищами. На стеблевых узлах развиваются почки. Листья ланцетовидные широкие. Соцветие — пирамидальная крупная раскидистая метелка длиной 500—800 мм, главная отчее не имеет волосков, чем этот вид отличается от других. Колоски одноцветковые. Цветения у плантационных растений обычно не наблюдается, поскольку их убирают до наступления этого периода. Пыльники крупные, качающиеся на длинных нитях. Растение ветроопыляемое. Значительная часть пыльников и пыльцы абортивна, что указывает на гибридогенную природу вида. В диком виде не встречается. В культуре почти нацело вытеснен новыми межвидовыми комбинациями.
2) Сахарный тростник Барбера — S. Barberi Jesw
Полукультурный вид. Стебель сравнительно тонкий. Листья узкие. Корневая система мощная. Холодостойкий вид, весьма полиморфный, распространенный в Пенджабе (Индия). Посевы его часто встречаются высоко в горах. Установлены раннеспелые и позднеспелые формы.
3) Сахарный тростник дикий — S. spontaneum L.
Дикорастущий вид, очень полиморфный в систематическом, цитологическом и экологическом отношениях, весьма устойчивый к болезням. Распространен в Средней Азии, Индостане и юго-восточной Азии. В СССР растет сплошными зарослями в поймах рек Сыр-Дарьи, Аму-Дарьи, Кафирнигана. Выдерживает 30-градусные морозы. Большого разнообразия достигает в Пенджабе и Бенгалии. В Гималаях встречается на высоте 1800 м над уровнем моря. Отдельные образцы содержат в стеблях 8-9% сахарозы.
4) Сахарный тростник китайский — S. sinense Roxb.
Культурный и дикорастущий вид. Стебли короткие, тонкие, красновато-желтого цвета, сочные, но твердые, с высоким процентом сахарозы. Оторван от ареала распространения всех остальных видов рода Saccharum. Возделывается в провинции Юнань юго-западного. Китая, на высотах 1800—2000 м в засушливых местностях.
5) Сахарный тростник исполинский — S. robustum (Brand. et Jesw) grassl
Произрастает в диком состоянии на Новой Гвинее.
Перечисленные выше пять видов сахарного тростника были вовлечены в широкие взаимные скрещивания на о-ве Яве и в Индии (на селекционной станции в Коимбаторе), чему содействовала массовая гибель плантаций S. officinarum от болезней (сэре, гуммоз, мозаичность), а также желание повысить содержание сахара. Результатом этой обширной гибридизации явилось выведение устойчивых и высокосахаристых сортов: «РОУ», «СО», «ЮБА» и др.
Если вегетационный период старых сортов длился около года и даже двух лет, то некоторые выведенные сорта достигали технической зрелости через 8—9 месяцев.
Кроме межвидовых гибридов с диким сахарным тростником, в Индии и в других местах с целью получения скороспелых форм были выведены тростниковосорговые гибриды, из которых некоторые созревают за 5—6 месяцев, отличаясь при этом высокой доброкачественностью сока. Испытание их у нас в СССР (в Сухуми) не дало благоприятных результатов, вероятно, вследствие значительно большей длины дня по сравнению с Индией.
Сахарный тростник для успешного произрастания требует равномерно высокой температуры, обильной солнечной радиации и большого количества влаги. Однако он не выносит заболачивания и высокого стояния грунтовых вод. Прохладная облачная погода, особенно в конце сезона, препятствует накоплению сахара. Сахарный тростник может выращиваться на одном месте 4—5 лет, иногда плантации его не обновляются 10—20 лет. При такой пораслевой культуре тростник осенью убирается, а весной снова отрастает из оставшихся в земле корневищ.