Ботанические особенности бахчевых культур

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 38Следующая ⇒

Изучить по гербарному материалу строение растений арбуза, дыни и тыквы: корневую систему, стебель и листья; цветки и завязи по заспиртованным образцам.

Арбуз – однолетнее растение. Корневая система стержневая. Главный корень проникает на глубину более 1 м. От него отходят боковые ответвления первого, второго, третьего и последующих порядков (рис. 104).

Число боковых корней зависит от сорта и внешних условий, и основная их масса распологается в пахотном горизонте и непосредственно под ним. В питании растения важнейшую роль выполняют корни второго и третьего порядка. Всего на одном растении образуется до 100 тысяч усваивающих корней.

Стебель арбуза тонкий, округлопятигранный, ползучий, сильноветвящийся. Снаружи он покрыт мягкими волосками, причем молодые части стебля гуще опушены. Длина стеблей достигает 4-5 м и более. От главного стебля идут побеги первого порядка, от них побеги второго порядка (рис. 105).

Основные структурные элементы стебля и побегов – мощные сосудистые пучки, определяющие их водоносное назначение. На стеблях имеются сложные разветвленные, цепляющиеся усики. Листья серо-зеленые, волосистые, обычно рассечены на семь широких доль, налегающих друг на друга или почти соприкасающихся (рис. 106).

Доли листа, в свою очередь, иногда рассечены. Листовая пластинка у разных сортов варьирует по размерам, числу и форме доль от сильно рассеченной и узкодольной до почти цельнокрайней. Типичное строение для сорта обычно имеет 15-20-й лист, считая от корня.

У большинства сортов арбуза преобладает цветки гермафродитные – обоеполые, но есть также мужские и женские (рис. 107). Венчик цветков желто-палевой окраски, лепестков 5. Чашечка светло-зеленая, чашелистиков 5, тычинок 5, из них 4 попарно сросшиеся, одна свободная. Завязь нижняя. Рыльце 3-5-раздельное. Профессор А.И. Филов (1935) установил, что каждая лопасть рыльца соответствует отдельной плаценте завязи.

Во влажных районах и при возделывании арбузов на поливных участках часто появляются растения с раздельнополыми цветками. Женские цветки крупнее, не несут тычинок; мужские мельче, появляются раньше женских, в них отсутствует пестик.

Плод арбуза — тыквина (рис. 108). Плоды крупные, от 14 до 35 см длиной, шаровидной или удлиненной формы с гладкой поверхностью. Окраска и рисунок плода бывают самые разнообразные и являются характерным признаком для сорта.

Отличие основных видов арбуза

Широко известны три вида арбуза: столовый – Citrullus vulgaris Schrad., кормовой – C. pasteca Sager., и дикий колоцинт – C. colocynthis L.

Кормовой арбуз используется для приготовления цукатов и на корм скоту (рис. 109). Он имеет длинный, толстый, менее ветвящийся стебель. Все плоды в основном размещаются на нижних плетях, верхние урожая почти не дают. Плоды шаровидные и эллипсоидальные. Мякоть плода грубая, плотная, вязкая, чуть кисловатая, бело-зеленая. Семена буро-красные и зеленые, без рубчика.

Дикий арбуз колоцинт (рис. 110) — многолетнее растение, имеющее много разновидностей. На растении образуется до 20-30 плодов. Плоды шаровидные, мелкие, мякоть плотная, вязкая, горькая, зеленовато-белого цвета. Семена мелкие, без рубчика. Этот арбуз не требователен к почве, засухоустойчив, но он плохо скрещивается со столовыми сортами арбуза.

Столовый арбуз (рис. 108) резко отличается от обоих видов высокосахаристыми плодами и плоскими семенами с рубчиком по краям. Отличительные признаки основных видов арбуза указаны в таблице 52.

Тыква. Корневая система у тыквы мощная, состоящая из главного стержневого корня, боковых, придаточных и мелких сосущих корней. Главный корень проникает в почву на глубину 1-1, 7 м.

Таблица 52 — Отличительные признаки основных видов арбуза

Признак	Столовый арбуз	Кормовой арбуз
Длина главного стебля Число ветвей 2-го порядка Форма листовой пластинки Окраска цветка Окраска рыльца Форма рыльца Характер мякоти Вкус мякоти Цвет мякоти Форма семян	Меньшая Очень много Вытянутая Серо-желтая Зеленоватая Пятиугольная Нежная, ломкая Сладкий Красный, розовый, желтый, белый С рубчиком	Большая Немного (5-8) Укороченная Хромово-желтая Желтая Округленная Грубая, плотная, вязкая Пресный или горьковатый Зеленовато-белый Без рубчика

От главного стержневого корня отходят 10-20 боковых корней первого порядка. Они распологаются преимущественно горизонтально в пахотном слое почвы, достигая в длину 4 м. На боковых корнях первого порядка образуются боковые корни второго порядка, достигающие в длину 2, 5 м, а на них – боковые корни третьего порядка длиной до 1м. Эти корни уходят в почву на глубину до 0, 5 м. Всасывающие корни, покрытые корневыми волосками, которые образуются на всех корнях.

Стебель тыквы ветвистый, ползучий или кустовой (кабачки). Длина главного стебля колеблется от 0, 5 до 15 м. От главного стебля, как и у арбуза, идут побеги первого порядка, от них – побеги второго порядка и т.д.

Листья на длинных черешках, крупные, обычно цельнокрайние, реже более или менее рассеченные на 5 доль. Наиболее типичными по форме являются 10-15-й лист на главном стебле, считая от корня (рис. 111).

Листья и стебли покрыты волосками, переходящими на жилках в шипы. В пазухе листа начиная с 6-7-го образуются спирально закрученные, ветвистые усики.

Цветки раздельнополые, их окраска оранжево-желтая, форма колокольчатая, размер от 6 до 30 см в поперечнике. Венчик пятилепестный. Одиночные пестичные и тычиночные цветки размещаются на главном стебле и боковых побегах. Завязь нижняя. Рыльце женских цветков чаще 5-раздельное. Мужские цветки имеют 5 тычинок с петлеобразными пыльниками, сросшимися в одну колонку.

Рис. 112

Цветки тыквы: 1 – мужской;

2 – женский

Пыльца крупнозерная, покрытая шипиками, липкая.

Плоды шаровидные, сплюснутые, эллипсоидальные и др. формы, различной величины (рис. 113). Окраска плодов белая, желтая, оранжевая, серая, коричневая и пр. Мякоть плода различных оттенков, от беловатого до темно-оранжевого.

Встречающиеся в культуре формы тыквы относятся к трем основным видам: Cucurbita maxima Duch. (крупноплодная); C. moschata Duch. (мускатная) и C. pepo L. (твердокорая).

Крупноплодная тыква (рис. 113 (1)) имеет самые крупные в растительном мире плоды, отдельные из них могут достигать более 100 кг. Используется она для кормовых целей.

Мускатная тыква (рис. 113 (3)) наиболее теплолюбивая и позднеспелая. Плоды имеют наиболее нежную мякоть и используются для столовых целей. Твердокорая тыква (рис. 113 (2а, 2б, 2в, 2г)), получившая свое название за сильное развитие механического панциря в коре плода, является наиболее скороспелой и выносливой.

Широко возделываются в РФ как кормовая, так и столовая тыквы. Основные отличительные признаки этих видов тыквы приведены в таблице 53.

Таблица 53 — Отличие основных видов тыквы

Признак	C. maxima	C. moschata	C. pepo
Стебель	Цилиндрический	Округло-граненый	Резко-граненый, бороздчатый
Форма листовой пластинки	Почковидная, слабовыемчатая	Почковидная, сердцевидно-выем-чатая и лопастная	Сердцевидная, двояколопастная
Опушение	Тонкие волоски	Тонкие волоски	Конические шипы
Лепестки венчика	Округлые, отогнутые	Заостренные, отогнутые	Заостренные, прямые
Окраска рыльца	Желтая	Зеленая и красновато-оранжевая	Оранжевая
Плодоножка	Цилиндрическая	Граненая, расширенная у плода	Резко-граненая, призматическая
Преобладающая форма плода	Шаровидно-сплю-снутая и шаровидная	Вытянутая	Обратно-яйцевидная
Мякоть плода	Рыхлая	Плотная, нежная	Волокнистая, более грубая
Семена	Крупные, гладкие с неясным ободком	Средние, грязно-белые, с ясным ободком темнее семени	Средние и мелкие, желтовато-белые, с ясным ободком

Дыня (Cucumis melo L.) – однолетнее растение (рис. 114, 115). Корневая система ее состоит из главного корня и боковых разветвлений, идущих горизонтально в разные направления и достигающих 0, 5-1 м длины. Стебель дыни ползучий, покрыт жесткими волосками. Длина главного стебля от 1 до 4 м. В пазухах листьев главного стебля образуются боковые побеги первого порядка, от них отходят побеги второго порядка и т.д.

Листья у дыни длинночерешковые, опушенные белыми волосками. Величина листовой пластинки различная. Из пазух листьев выходят простые неветвистые усики.

Большинство культурных сортов дыни имеют обоеполые (гермафродитные) цветки, которые развиваются в листовых пазухах. Мужские цветки собраны в пучки по 5-15; женские и обоеполые почти всегда одиночные, редко по два. Они размещаются на боковых побегах; на главном стебле обычно их не бывает. Венчик цветков окрашен в ярко-желтый цвет, состоит из 5 лепестков. Чашечка зеленая, имеет 5 чашелистиков. В центре женского цветка находится столбик пестика с 3- или 5-раздельным рыльцем. Если вокруг рыльца имеются тычинки, такой цветок относят к обоеполым. Мужской цветок имеет 5 тычинок, из них 4 срослись попарно, а одна свободна.

Строение плодов бахчевых культур

Плод бахчевого растения состоит из коры, мякоти и семян. Строение коры сложное: однослойный эпидермис покрыт сплошной кутикулой, под ним расположен пояс хлорофиллоносных или бесцветных клеток из 8-10 слоев. Ниже этого пояса у арбуза и тыквы вида C. рepo находится механический панцирь. Он состоит из толстостенных клеток склеренхимы с одревесневшими стенками. Панцирь обуславливает прочность плода (рис. 117). За панцирем расположена коровая мякоть – съедобная часть плода. У дыни и тыквы она резко отделена от плацент с семенами, находящимися в полости плода. У арбуза коровая мякоть так срастается с плацентами, что составляет с ними однообразную съедобную мякоть, в которой как бы вкраплены семена, а полость в плоде отсутствует (рис. 116).

Толщина кутикулы у арбуза и тыквы слабо изменяется. У дыни она значительно различается по экотипам. Самые южные формы имеют более толстую кутикулу. Сильно кутикулонизированный эпидермис при растягивании плода разрывается на сетку мелких трещин, в то время как слабо кутикулонизированный растягивается и сетки не образует.

Эпидермис плодов бахчевых состоит из квадратных или вытянутых клеток без окрашенного содержимого. Длинные цилиндрические клетки встречаются у дыни и характеризуют более влаголюбивые их экотипы. У арбуза и тыквы клетки эпидермиса почти квадратные.

Эпидермис плода несет устьица, которые распологаются неравномерно. На зеленых полосах плода их примерно в 2 раза меньше, чем на его светлых участках. Объясняется это тем, что под полосами находятся коровые сосудистые пучки, а большая часть устьиц развивается на менее обводненных участках.

Интенсивность зеленой окраски плода или его рисунков обусловлена хлорофилоносными клетками, залегающими слоями (рис. 118)

За корой идет мякоть плода. Размеры клеток паренхимы мякоти плода постепенно увеличиваются к его центру. Параллельно происходит их мацерация. Наиболее крупные клетки из центра зрелого плода арбуза достигают 300-1500 микрон и видны простым глазом. Такое увеличение размера клеток обусловлено растягиванием их стенок от раствора сахаров в клеточном соке, повышающих осмотическое давление. При дальнейшем возрастании концентрации клеточного сока стенки клеток разрываются и в арбузе образуется пустота (плод перезревает).

Окраска мякоти бахчевых зависит от хромопластов каротиноидного типа, из которых некоторые пигменты превращаются в игольчатые кристаллы. Структура мякоти у арбузов и тыкв имеет хрустящие свойства и однообразную плотность, только у столового арбуза она более рыхлая, сочная, тает во рту, у тыквы – корнеплодного типа. Разновидности дыни в период их биологической спелости имеют различную структуру мякоти: 1) расплывающуюся, предельно сочную, тающую во рту; 2) плотную, вязкую; 3) хрустящую, арбузоподобную; 4) картофелистую, рассыпчатую.

Особых различий в характере клеток эти типы мякоти не обнаруживают, но степень сочности и связности у них неодинаковая. Так, вкусовое ощущение «картофелистости» дыни создается воздействием мало связанных между собой или совсем мацерированных клеток ее мякоти на слизистую оболочку наподобие рассыпчатого картофеля, перезревших мучнистых яблок и др. При этом мякоть получается малосочной. Она производит впечатление крахмалистой, но крахмала в ней нет, есть лишь разделенные рассыпчатые клетки. Данный тип мякоти присущ русским дыням-скороспелкам и дыням из горных районов. Противоположной этому типу мякоти является плотная вязкая мякоть. Клетки в ней прочно спаяны.

Тип расплывающейся, тающей во рту мякоти обусловлен ее высокой сочностью и мацерацией клеток. Хрустящая арбузоподобная мякоть у дынь имеет сильно пористое строение и более развитую грубую проводящую систему. Увеличенная пористость строения выражена в пределах всего плода, в том числе и на эпидермисе. Мякоть имеет множество межклеточников с большим количеством пузырьков воздуха, также создающих упругость, отчего эти дыни «хрустят» при употреблении в свежем виде. Таковы среднеазиатские летние дыни.

В плодах бахчевых культур есть три системы питающих сосудов: 1) проходящая по центру плода; 2) по его периферии и 3) в середине коровой мякоти. Они смыкаются между собой концами разветвлений.

В центре плода располагается 3-5 крупных сосудов (по числу плацент), питающих своими ответвлениями центральную часть мякоти. По этим сосудам раньше шло питание лопастей рыльца цветка.

Питание коровой части мякоти плода осуществляется при помощи периферической системы – так называемых сосудов корового кольца. Таких сосудов у гермафродитных арбузов 15, у раздельнополых 10, отклонения от этих цифр крайне редки. Число сосудов корового кольца определяется первоначальной ролью – питать чашелистики, лепестки и андроцей (тычинки) гермафродитного цветка или только околоцветник женского цветка. После отцветания сосуды утолщаются и питают коровую паренхиму. Образуя наиболее водоносную зону вокруг себя, они способствуют развитию хлорофиллоносной ткани, отчего у полосатых арбузов хлорофиллоносные полосы располагаются над этими сосудистыми пучками и в строгом соответствии с их числом. У твердокорой тыквы они, наоборот, тормозят образование хлорофилла, и при ее созревании над сосудистыми пучками возникают светлые полосы.

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒