西瓜生物学基础西瓜的植物学特征
一、根的形态特征
西瓜的根系分布深而广,可以吸收利用较大容积土壤中的营养和水分,比较耐旱。其主根入土深达80厘米以上,在主根近土表20厘米处形成4~5条一级根,与主根成40°角,在半径约1.5米范围内水平生长,其后再形成二、三级根,形成主要的根群,分布在30~40厘米的耕作层内,在茎节上形成不定根。
根系生长的特点;一是根系发生较早。据安徽省农科院园艺研究所苗期观察结果,出苗后4天主根长9.4厘米,侧根31条;出苗后8天的幼苗主根长12厘米,一级根55条,二级根20条;出苗后15~16天长出l片真叶的幼苗,主根长14厘米,一级根60条,二级根31条。其后各级侧根生长迅速。出苗后约60天,开始坐果时,根系生长达高峰。二是根纤细,易损伤,一旦受损,木栓化程度高,新根发生缓慢。因此学种菜建议幼苗移植后恢复生长缓慢。三是根系生长需要充分供氧。在土壤通过性良好、氧分压10%时,根的生长旺盛,根系的吸收机能加强;在通气不良的条件下,则抑制根系的生长和吸收机能。故在土壤结构良好,空隙度大,土壤通气性好的条件下根系发达。西瓜的根系生长需要充分供氧,因而根不耐水涝,在植株浸泡于水中的缺氧条件下,根细胞腐烂解体,影响根系的生长和吸收功能,造成生理障碍。因此学种菜建议在连续阴雨或排水不良时根系生长不良。土质黏重、板结,也影响根系的生长。
二、茎的形态特征
西瓜茎包括下胚轴和子叶节以上的瓜蔓,革质、蔓性,前期呈直立状,子叶着生的方向较宽,具有6束维管束。蔓的横断面近圆形,具有棱角,10束维管束。茎上有节,节上着生叶片,叶腋间着生苞片、雄花或雌花、卷须和根原始体。根原始体接触土面时发生不定根。
西瓜瓜蔓的特点是前期节间甚短,种苗呈直立状,4~5节以后节间逐渐增长,至坐果期的节间长18~25厘米。另一个特点是分枝能力强,根据品种、长势可以形成4~5级侧枝,造成一个庞大的营养体系。其分枝习性是当植株进入伸蔓期,在主蔓上2、3、4、5节间发生3~5个侧枝,侧枝的长势因着生位置而异,可接近主蔓,在整枝时留作基本子蔓,这是第1次的分枝高峰;当主、侧蔓第2、3雌花开放前后,在雌花节前后各形成3、4个子蔓或孙蔓,这是第2次分枝时期。其后因坐果,植株的生长重心转移为果实的生长,侧枝形成数目减少,长势减弱。直至果实成熟后,植株生长得到恢复,在基部的不定芽及长势较强的枝上重新发生,可以利用它二次坐果。
三、叶的形态特征
西瓜的子叶为椭圆形。若出苗时温度高,水分充足,则子叶肥厚。子叶的生育状况与维持时间长短是衡量幼苗素质的重要标志。真叶为单叶,互生,由叶柄、叶身组成。有较深的缺刻,成掌状裂叶。
叶片的形状与大小因着生的位置而异。第l片真叶呈矩形,无缺刻,而后随叶位的长高裂片增加,缺刻加深。第4、5片以上真叶具有品种特征,第1片真叶叶面积10平方厘米左右,第5片真叶达30平方厘米,而第15片叶可达250平方厘米,是主要的功能叶。叶片由肉眼可见的稚叶发展成为成长叶需10天,叶片的寿命为30天左右。
叶片的大小和素质与整枝技术有关:在放任生长的情况下,一般叶数很多,叶形较小,叶片较薄,叶色较浅,维护的时间较短;而适当整枝后叶数可明显减少,叶形较大,叶质厚实,叶色深,同化效能高,可以维持较长的时间,并较能抗御病害的侵染。在田间可根据叶柄的长度和叶形指数诊断植株的长势:叶柄较短,叶形指数较小是植株生长健壮的标志;相反,叶柄伸长,叶形指数大,则是徒长的标志。
四、花的形态特征
西瓜的花为单性花,有雌花、雄花,雌雄同株,部分雌花的小蕊发育成雄蕊而成雌型两性花,花单生,着生在叶腋间。雄花的发生早于雌花,雄花在主蔓第3节叶腋间开始发生,而雌花着生的位置在主蔓5~6节出现第1雌花,雄花萼片5片,花瓣5枚,黄色,基部联合,花药3个,呈扭曲状。雌花柱头宽约4~5毫米,先端3裂,雌花柱头和雄花的花药均具蜜腺,靠昆虫传粉。
西瓜的花芽分化较早,在两片子叶充分发育时,第1朵雄花芽就开始分化。当第2片真叶展开时,第1朵雄花分化,此时为性别的决定期。4片真叶期为理想坐果节位的雌花分化期。育苗期间的环境条件,对雌花着生节位及雌雄花的比例有着密切的关系:较低的温度,特别是较低的夜温有利于雌花的形成;在2叶期以前日照时数较短,可促进雌花的发生。充足的营养、适宜的土壤和空气温度可以增加雌花的数目。花的寿命较短,清晨开放,午后闭合,称半日花。无论雌花或雄花,都以当天开放的生活力较强,授粉受精结实率*。由于其开花早,授粉的时间与雌花结实率有密切的关系,上午9时以后授粉结实率明显降低。授粉时的气候条件影响花粉的生活力,而对柱头的影响较小。两性花多在植株营养生长状况良好时发生,子房较大,易结实,且形成较大果实,对生产商品瓜影响不大。第2朵雌花开放至采瓜约需25天。
五、果实的形态特征
西瓜的果实由子房发育而成。瓠果由果皮、内果皮和带种子的胎座三部分组成。果皮紧实,由子房壁发育而成,细胞排列紧密,具有比较复杂的结构。*外面为角质层和排列紧密的表皮细胞,下面是配置8~10层细胞的叶绿素带或无色细胞(外果皮),其内是由几层厚壁木质化的石细胞组成的机械组织。往里是中果皮,即习惯上所称的果皮,由肉质薄壁细胞组成,较紧实,通常无色,含糖量低,一般不可食用。中果皮厚度与栽培条件有关,它与贮运性能密切相关。食用部分为带种子的胎座,主要由大的薄壁细胞组成,细胞间隙大,其间充满汁液。为三心皮、一室的侧膜胎座,着生多数种子。
果实的生长首先是细胞的分裂,细胞数目的增多,而后是细胞的膨大。据测定,开花2周后胎座薄壁细胞直径20~40纳米,而采收期达350~400纳米,增加10倍以上。
六、种子的形态特征
西瓜种子扁平,长卵圆形,种皮色泽黑色,表面平滑,千粒重仅28克左右。种子的主要成分是脂肪、蛋白质。据测定,种仁含脂肪42.6%,蛋白质37.9%,糖5.33%,灰分3.3%。种子吸水率不高,但吸水进程较快,新收获的种子含水量47%,在30℃温度下干燥2~3小时,降至15%以下;干燥种子吸水2~3小时含水量15%以上,24小时达饱和状态。种子发芽适温25℃~30℃,*35℃,*15℃。新收获的种子发芽适温范围较小,必须在30℃温度下才能发芽。而贮藏一段时间后可在较低温度下发芽。干燥种子耐高温,利用这一特性进行干热处理,可以钝化病毒或杀死病原,达到防病的目的。种子表现为嫌光性,反应部位是种胚,在发芽适温条件下,嫌光性还不能充分显示出来,而在15℃~20℃温度下充分表现嫌光性。果汁含有抑制种子发芽的物质,越是未成熟的果汁,抑制作用越强。刚采收的种子发芽率不高,是由于种子周围抑制物质所致,经贮藏6个月后抑制物质消失,在第2年播种时不影响发芽率。种子寿命3年。