Отношение к факторам среды и физиологические особенности

Арбуз - теплолюбивое растение. При пониженных температурах задерживаются ростовые процессы, оплодотворение цветков и накопление сахара в плодах.

Стадия яровизации у арбуза (по Г. Л. Эситашвили, 1953 г.) протекает при суточной температуре 14-18° и продолжается 10-15 дней.

Процессы яровизации протекают в период прорастания семян и в семенодольном возрасте до появления первых настоящих листьев.

Прорастание семян арбуза начинается при температуре 14-16°. При суточном колебании температуры от 7° (ночью) до 25° (днем) всходы появляются на 10-12-й день после посева семян. При средней температуре 20°, с колебаниями от 15 до 32°, всходы появляются на 5-6-й день. Первый настоящий лист при среднесуточной температуре выше 16° образуется через 3-5 дней после всходов.

Предпосевное прогревание семян при температуре 55-60° в течение 4 часов ускоряет рост и развитие арбуза и повышает урожай до 22% (Веселовская, 1954 г.). По данным А. Н. Репина, лучшим оказалось прогревание предварительно намоченных семян.

Попеременное намачивание (в течение 24 часов) и высушивание (в течение 48% часов) семян при температуре от 18 до 30° у К. П. Старчевой (1940) повышали энергию их прорастания и всхожесть, энергию дыхания, активность каталазы и урожай. Троекратное намачивание и высушивание повышали урожай у сорта Крымский победитель до 45%, а у сорта Мурашка камышинский до 32%.

По данным О. А. Зауралова (1956), световая стадия у арбуза сравнительно короткая и заканчивается в момент появления 4-5 листьев. Разные по скороспелости сорта почти не отличаются по срокам прохождения и продолжительности световой стадии, поэтому они развиваются до цветения и образуют мужские цветки почти одновременно. Этим автором установлено, что для прохождения световой стадии наибольшее значение имеют 3-4 настоящих листа. Высокая температура ускоряет развитие растений, при этом период до начала цветения у арбузов заметно укорачивается. Длина светового дня не имеет особого значения для прохождения арбузами световой стадии, хотя при укороченном дне цветение часто наступает раньше, чем при длинном естественном дне.

По данным Н. А. Хлебниковой (1932), арбуз не устойчив к жаре, значительно большей жароустойчивостью отличается тыква. Это подтверждается тем, что у арбуза свертывание белков происходит при более низкой температуре (45°), чем у тыквы (60-65°), имеется высокая транспирация, малое количество свободных Сахаров в листьях, у него ослабляется фотосинтез при высокой температуре и происходит быстрое поднятие воды из корневой системы.

Жароустойчивость арбуза определяется тем охлаждением, которое у него получается вследствие интенсивной транспирации воды листьями.

Арбуз очень много испаряет воды листьями, его транспирационный коэффициент достигает 700, он выше, чем у всех влаголюбивых овощей, у которых этот коэффициент колеблется в пределах 400-500. По данным Г. Л. Эситашвили (1956), одно молодое растение арбуза, имеющее 2-3 настоящих листа, расходует в сутки 170 г воды, а в начале ветвления и появления первых бутонов - 250 г. Нормально развитое растение в период созревания плодов испаряет несколько литров воды в сутки.

По морфо-анатомическим признакам арбуз относится к ксерофитам. Он устойчив к засухе благодаря мощному развитию широко разветвленной корневой системы, большой сосущей силе клеток корневых волосков. Арбуз способен использовать воду из почвы там, где многие другие растения уже завядают. По А. Р. Вернер и Н. Е. Бугаеву, (1935), сосущая сила проростков арбуза составляет 10,1 атмосферы, что на 2,5 атмосферы больше, чем у проростков тыквы. Устойчивость его к сухости воздуха обусловливается также сильной рассеченностью листов. Кроме того, устойчивость арбуза к засухе повышается вследствие накопления большого количества влаги в плодах, которая поступает в растение в засушливое время, и оно не завядает.

Опытами П. А. Скрипка убедительно доказывается наличие оттока воды во время засухи из плода в растение. В условиях достаточного водоснабжения оттока влаги из плодов не происходит.

Развитие корневой системы арбуза в значительной мере зависит от механического состава почвы и ее влажности. По данным Г. Л. Эситашвили (1954, 1956), в начале образования завязей на легкой среднесуглинистой почве стержневой корень проникает на глубину 1 м и больше, а на тяжелосуглинистой - до 70 см. Боковые корни на легкой почве тонкие и глубоко проникают, на тяжелой почве они толще и распространяются главным образом в верхних слоях. При глубокой обработке почвы корни глубже проникают и используют влагу из более глубоких горизонтов. Обилие воды в почве не способствует развитию корневой системы, как правило, она лучше развивается в сухих, но легких и рыхлых почвах, например супесчаных. При развитии корни направляются в сторону большей влажности, но через постоянно действующие поливные борозды или арыки корневая система, как правило, не переходит.

Опытами П. А. Скрипка установлено, что в течение суток в поступлении воды через корни наблюдаются колебания: в жаркие часы дня ее поступает больше, чем в ночные часы. Чеканкой концов плетей можно до некоторой степени увеличивать поступление воды в плод и благодаря этому несколько повышать урожай. Такое увеличение урожая в опытах П. А. Скрипка (1953) составляло 17,5 ц с 1 га (7,1%), у А. А. Вербина (1939) - 62-66 ц, у Л. И. Казакевича (1944) - 28,7-61,6 ц с 1 га (от 6,5 до 38,2%). Различием в водоснабжении плода и питании семян (из-за неодинакового притока и оттока воды) П. А. Скрипка (1953) обосновывает и неодинаковую урожайность растений, полученных из семян, взятых из разных частей плода. Так, в его опытах семена из верхней (цветочной) части плода дали прибавку урожая 67,5 ц на 1 га, или на 27,6% больше, по сравнению с семенами из центральной части.

Арбуз - светолюбивое растение, отрицательно реагирующее на затенение. Поэтому арбуз не высевают с другими затеняющими его растениями. Уплотнителями могут быть только незатеняющие культуры, которые убирают с поля к моменту полного развития арбузных растений. Таким уплотнителем арбузов, по данным А. А. Фадеевой (1946), в Средней Азии может быть ранний картофель.

Интенсивное водоснабжение арбузного растения предполагает и усиленное поступление в него минеральных веществ из почвы. По данным Д. С. Певнева (1935), в 1 л корневой пасоки арбуза в среднем содержится 90-120 мг фосфора (Р₂О₅) и 40-60 мг азота при кислотности - рН 5,8-6,0.

В зависимости от количества внесенных в почву удобрений изменяется количество и состав пасоки. В растениях с удобренных полей увеличивается поступление корневой пасоки до 25-30% , очевидно, за счет увеличения корневой системы; концентрация фосфорной кислоты и азота также увеличивается от внесения соответствующих форм удобрений.

Из ферментов в пасоке обнаружены только оксидаза и пероксидаза. Внесение суперфосфата в почву ускоряет вызревание плодов на 6-8 дней и повышает их сахаристость более чем на 0,5%. Так, по опытам В. Д. Знаменского (1937), минеральные удобрения (в дозе 7,6 г суперфосфата, 7 г сульфата аммония и 2 г хлористого калия на 11,5 кг сухой почвы вегетативных сосудов) повышали абсолютную сахаристость плодов: NPK на 0,81%, NP на 0,75%, NK на 0,54 и РК на 0,48%.

В полевых опытах Д. С. Певнева (1935) минеральные удобрения в количестве 30 кг действующего начала каждого элемента на 1 га также повышали сахаристость плодов арбуза: N на 0,06%, Р на 0,66, NP на 0,2, РК на 0,55%. Оба автора считают, что наиболее активно влияет на увеличение сахаристости плодов фосфор, наименее активно - калий.

Увеличение сахаристости плодов арбуза вызывают также соли хлористого и сернокислого натрия (NaCl, Na₂SО₄), вносимые в небольших дозах в почву (от 1 до 5 г хлористого натрия и от 2 до 18 г сернокислого натра на 1 л почвенного раствора). Данное явление В. Д. Знаменский (1929) объясняет способностью арбуза увеличивать осмотическое давление сока плодов путем накопления Сахаров. При более высоких концентрациях солей в почве наблюдается уже угнетение растений.

Арбуз оказался более выносливым к действию сернокислого натрия, чем хлористого натрия. Тыква относится к этим солям противоположным образом.

Соответственно повышению содержания сахара в плодах к моменту их созревания в листьях увеличивается процент сухих веществ, органических кислот, золы и Сахаров, повышается активность каталазы, одновременно снижается процент белка. У растений поздних сроков посева указанные процессы ускоряются, но количество сухих веществ в них снижается. Ускоряются они и у ранних сортов, у поздних увеличивается активность пероксидазы (Н. А. Бывших, 1953).

Указанные различия в биохимизме ранних и поздних сортов и обусловливают длину их вегетационного периода.

Рост и развитие арбузного растения, согласно Г. Л. Эситашвили (1956), в обычных условиях протекают следующим образом по фазам. Первые настоящие листья появляются через 3-5 дней после всходов, в период же массового образования листьев последние появляются через каждые 2-3 дня в количестве 4-5. С образованием листьев появляются и первые пазушные почки, которые распускаются примерно на 12-15-й день от начала образования настоящих листьев, после чего начинается рост ветвей. С нарушением нормальных температурных и световых условий фаза первых настоящих листьев затягивается. Первые мужские цветки раскрываются через 7-12 дней после начала ветвления, а женские - через 10-15 дней. От срока раскрытия женских цветков зависит длина вегетационного периода сорта, а время раскрытия мужских цветков не влияет на него. Располагаются женские цветки в основном на главном стебле и ветвях первого порядка.

Арбуз относится к растениям 12-часового дня. Так, по данным Г. Л. Эситашвили (1956), на полном (14-15 часов) или слегка сокращенном (до 12 часов) дне у арбузов почти одновременно зацвели женские цветки (несколько раньше на 12-часовом дне), а на 8-часовом дне растения отстали в развитии и росте.

На развитие арбуза могут оказывать влияние некоторые стимулирующие вещества. Так, по опытам С. Н. Деревянко (1955), обработка мокрых семян арбуза 12%-ным гексахлораном ускорила созревание плодов на 7 дней и увеличила урожай на 11%.

Созревшие семена арбуза должны быть вовремя изъяты из плодов. Лучшую энергию прорастания, по нашим данным, имеют семена из нормально созревших или слегка недозрелых плодов, что видно из следующих данных (табл. 2).

Это подтверждается также данными Н. А. Бывших (1954), который установил наличие процессов распада в семенах из перезревающих плодов. Исходя из этих данных, Н. А. Бывших рекомендует для получения более полноценного семенного материала проводить послеуборочное дозаривание семян в сорванных с плетей плодах, но только до начала их разложения, ибо как только начинается разложение плодов, этот процесс одновременно наблюдается и у семян.

Направленное воспитание является основой успешной культуры арбуза в новых условиях, а воздействие на процессы питания и обмена веществ позволяет получать высокие урожаи этого растения. Высший урожай столовых арбузов, упоминаемый в литературе, был равен 225 т с 1 га (С. Н. Лутохин, 1937). В настоящее время у нас урожаи арбуза колеблются в пределах от 7 до 35 т с 1 га. Более высокие урожаи (порядка 35 т) получают передовики бахчеводства, овладевшие способами воздействия на арбузное растение. Средние урожаи арбузов за границей намного ниже получаемых нашими бахчеводами. Воздействием внешних условий на растение можно получать весьма крупные плоды (П. Н. Штейнберг, 1913; G. W. Ware, 1940). Это достигается прищипкой плетей, пасынков, удалением всех завязей, кроме одной, и усилением питания растения.