西瓜(学名:Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai),为葫芦科西瓜属一年生蔓生藤本植物,又名寒瓜、水瓜、西瓜皮等。茎、枝粗壮,被白色或淡黄褐色长柔毛。叶片纸质,轮廓三角状卵形,带白绿色。雌雄同株,雌、雄花均单生于叶腋。果实大型,近于球形或椭圆形,果皮光滑,色泽及纹饰各式。种子多数,卵形,黑色、红色,有时为白色、黄色、淡绿色或有斑纹。花果期夏季。在中国,西瓜因从西域(中国新疆和中亚一带)地区传入,因而得名西瓜,即来自西方的瓜。
植物学史
物种起源
关于西瓜的原产地,学者界中存在有起源于非洲、意大利南部、西亚、南亚等各种说法。美国的医学家里宾古斯顿在1852-1856年去非洲探险时,在南非中部卡拉哈里沙漠和周围萨娃那(Savanna)地带发现有各种西瓜野生种的群落,这些野生种中有甜而可食用的,也有不甜但可作动物饲料的,还有苦的而不能食的等等;其中果肉呈白色且味苦的野生西瓜种可能是栽培西瓜的祖先,1857年,宾古斯顿发表其调查报告,确认南非是西瓜的原产地。
分类
西瓜的分类历史可追溯到18世纪。1775年,福斯卡尔(Forskal)首次称呼西瓜植物为Citrullus,根据优先法则,许多植物学家认为他是西瓜属的订名人,但由于福斯卡尔没有作出属的判断,因而按照国际植物命名法规不予以承认;1835年,植物分类学家施奈德(H.A.Schrader)正式将西瓜植物订名为西瓜属(Citrullus Schrad),从而被第七届国际植物学大会承认为合法。
1834-1838年,施奈德首次将西瓜属划分为4个种,即C.vulgaris、C.caffer、C.amarus和C.colocynthis。19世纪20年代,卡尼阿和哈姆斯(Cagniaux和Harms)接受了其中的2个种C.vulgaris和C.colocynthis,并新增加了非洲南部发现的2个多年生种C.ecirrhosus和C.naudinianus,奠定了西瓜属现代分种的基础。
1959年,德国植物学家曼斯菲尔德(Mansfeld)鉴于野生西瓜的大量发现和栽培西瓜的多样性,提出用1794年董伯格使用过的西瓜种名lanata来代替vulgaris,但由于董氏错误地将西瓜属名订为Momordica,故经曼斯菲尔德订正西瓜的种名为C.lanatus (Thunb.) Mansf,这一学名已被全世界植物学家所公认,并为中国有关植物分类专著如《中国植物图鉴》等引用。
名称来源
在中国,西瓜因从西域(中国新疆和中亚一带)地区传入,因而得名西瓜,即来自西方的瓜。
栽培历史
世界栽培历史
世界上栽培西瓜历史最悠久的国家,是接近原产地、古文化比较发达的埃及、希腊、印度。4000年以前,埃及的壁画上便雕刻着西瓜茎蔓和果实的图案,但主要栽培的是籽用西瓜;公元前5世纪前后,西瓜传播到欧洲的古希腊和古罗马一带;公元前4世纪,西瓜由海路传播到印度,然后逐渐在东南亚扩散开来;公元前1世纪,西瓜又由陆路沿着“丝绸之路”被传到中亚波斯、西域一带;13-14世纪以后,西瓜从南欧传到北欧;16世纪,西瓜传到美国、俄国和日本,此后在世界上广泛传播。
中国栽培历史
中国西瓜的栽培,在五代就有记载,中国新疆南疆和中亚地区已有1000多年的栽培历史。中国最早种植西瓜的是西域的回纥人(今新疆维吾尔族),后逐渐成为大众化水果,并在全国各地推广。宋代欧阳修所撰的《新五代史·四夷附录》的《胡峤陷虏记》中写有:“胡峤人契丹,亡归中国,道其所见云,人平川始食西瓜,云契丹破回乾得此种,以牛粪覆棚而种,大如中国冬瓜而味甘”。中国中原地区引进的西瓜始于宋洪皓的《松漠记闻》中:“西瓜形如扁蒲而圆,色极清翠,经岁则变黄,其胜类甜瓜,味甘脆,中有汁犹冷。”清代《古今图书集成·草本典》引贤奔之说:“中国初无西瓜,见洪忠宣皓松漠记闻称......可暑疾。”以上均系中国有明确文字记载的史料,上述史籍中所称的中国是中国中原及广大汉民聚居统辖的地区,古时的辽(契丹)金、回就是现在中国的北部和西部地区。由此可见,距今1000年前中国的辽、金已有西瓜栽培,而传入中原地区已有800多年的历史。
形态特征
西瓜为一年生蔓生藤本。
茎、叶
茎、枝粗壮,具明显的棱沟,被长而密的白色或淡黄褐色长柔毛。卷须较粗壮,具短柔毛,2歧,叶柄粗,长3-12厘米,粗0.2-0.4厘米,具不明显的沟纹,密被柔毛;叶片纸质,轮廓三角状卵形,带白绿色,长8-20厘米,宽5-15厘米,两面具短硬毛,脉上和背面较多,3深裂,中裂片较长,倒卵形、长圆状披针形或披针形,顶端急尖或渐尖,裂片又羽状或二重羽状浅裂或深裂,边缘波状或有疏齿,末次裂片通常有少数浅锯齿,先端钝圆,叶片基部心形,有时形成半圆形的弯缺,弯缺宽1-2厘米,深0.5-0.8厘米。
花
雌雄同株。雌、雄花均单生于叶腋。雄花:花梗长3-4厘米,密被黄褐色长柔毛;花萼筒宽钟形,密被长柔毛,花萼裂片狭披针形,与花萼筒近等长,长2-3毫米;花冠淡黄色,径2.5-3厘米,外面带绿色,被长柔毛,裂片卵状长圆形,长1-1.5厘米,宽0.5-0.8厘米,顶端钝或稍尖,脉黄褐色,被毛;雄蕊3,近离生,1枚1室,2枚2室,花丝短,药室折曲。雌花:花萼和花冠与雄花同;子房卵形,长0.5-0.8厘米,宽0.4厘米,密被长柔毛,花柱长4-5毫米,柱头3,肾形。
果实与种子
果实大型,近于球形或椭圆形,肉质,多汁,果皮光滑,色泽及纹饰各式。种子多数,卵形,黑色、红色,有时为白色、黄色、淡绿色或有斑纹,两面平滑,基部钝圆,通常边缘稍拱起,长1-1.5厘米,宽0.5-0.8厘米,厚1-2毫米。
分布范围
西瓜原产于非洲热带地区,广泛栽培于世界热带到温带地区;中国各地广泛栽培,品种甚多,外果皮、果肉及种子形式多样,以新疆、甘肃兰州、山东德州、江苏溧阳等地最为有名。
生长环境
西瓜几乎在世界各地均有栽培,分布比较集中于北纬30°-25°和南纬30°左右;在中国,除了少数寒冷地区和海拔2500米以上的高寒地区外,其他南北各地均可栽培。
生长习性
西瓜为短日照植物,喜阳光充足的环境,每天适宜的日照时数为10-12小时;其喜温暖、干燥气候,较耐高温,当气温达40℃时仍能进行较强的同化作用,高温极限在空气干燥时是48℃,湿润时是52℃;不耐寒,当气温下降到15℃时生长缓慢,10℃时生长停顿,5℃以下地上部受冻;其种子发芽的适宜温度为30℃左右,开始发芽的温度为15℃,但出芽缓慢,40℃的高温也影响发芽;其根系生长的土壤适温为28-32℃,最高为38℃,最低为10℃,而根毛发生的最低温度为13-14℃,当温度在12-13℃时,根系的生长量仅为适温生长量的五十分之一。此外,西瓜对土壤适应性较广,适宜种植在弱酸性、土质疏松、土层深厚、排水良好的河岸冲积土和耕作层深厚的砂质壤土上。花果期为夏季。
生育期
西瓜植株从播种到采收约100天,其生育过程可以分为发芽期、幼苗期、伸蔓期和结果期。
繁殖方式
自然繁殖
西瓜的花一般于清晨开放,午后闭花。正常授粉受精的雌花,闭花后一般不再开放,没有受精的雌花,次晨可重新开放,但失去受精能力。如对雌花采用蕾期、开花当天和开花后一天同时授粉,以开花当天授粉的雌花结实率最高。同样用蕾期花粉、贮藏后花粉和新鲜的花粉授予雌花,则新鲜花粉授粉的结实率最高。花瓣刚开放的花朵是柱头和花粉生理活动最旺盛的时期,也是授粉最理想的时间。刚开放的雄花药囊内充满花粉,经昆虫采粉,约2小时雄花完全失去花粉。此外,西瓜为雌雄异花,雌花和雄花均具蜜腺,由蜜蜂、蝴蝶等昆虫传播花粉。
人工繁殖
播种繁殖
西瓜通常采用播种繁殖。春播一般在3-4月,播种前施基肥,将经浸种、消毒、催芽的种子,采用点播的方法,按合适的行株距开穴播种,每穴播几粒种子;播后用覆盖一定厚度的松土,当瓜苗长有几片真叶时便可进行定苗或带土块移栽。
嫁接繁殖
西瓜嫁接栽培时,应选择亲和力好、抗枯萎病能力强、对不良环境条件适应好的砧木,采用顶插接、舌靠接和劈接三种嫁接方法。嫁接苗成活后,苗床大通风时,应随时检查和去掉砧木上萌生的新芽,以防影响接穗生长;同时应根据嫁接苗成活和生长状况,进行分级排放,分别管理,使秧苗生长整齐一致,提高好苗率。
扦插繁殖
西瓜插蔓繁殖可根据瓜蔓来源考虑设采蔓圃或不设采蔓圃。设采蔓圃时,应利用温室、火坑或电热线提前育苗,培养出健壮母株;若要结合西瓜的保护地栽培(如温室、塑料大棚或中型拱棚等),可不单设采苗圃,利用整枝时剪下的分枝截段扦插即可。先将采蔓用的刀或剪子用酒精消毒,然后从田间或采蔓圃内采取瓜蔓;扦插前先将扦插畦内的营养土浇透水,再将采集的西瓜蔓用保险刀片切成每根带有2-3片叶的小段,并将每段基部的一个叶连同叶柄切去,但需保留茎节;扦插时,扦插深度要控制适宜,并应防止因浇水而倒蔓;插完后立即盖膜。
栽培技术
选地整地
西瓜喜欢透性良好、吸热快、疏松的沙质壤土。为使西瓜根系向纵深发展,扩大吸收面积,就需深翻土壤,改善土壤结构,增加土壤透水层,加大通气性。栽培西瓜的土地最好选择在土层较厚、排灌方便、土质疏松的沙质壤土地块上,因为沙质壤土通透性良好,可吸收较多的太阳光,且吸热快、散热快,形成较大昼夜温差,有利于光合产物的积累和提高西瓜的含糖量。此外,种植西瓜的地块,应于封冻前进行深翻,使土壤充分风化并积纳大量雨雪,并结合深翻可施入基肥,深翻后即可根据当地实际需要作成各种瓜畦。
水肥管理
夏播西瓜在高温高湿条件下,植株生长迅速,生育期较短。在施足基肥的基础上,在开花坐果之前需控制肥水用量,尽量少施或不施追肥,防止植株徒长;幼瓜坐住之后,根据植株长势及缺肥情况,适时迫施速效化肥;结果后期为防止茎叶早衰,可采用叶面喷肥。此外,夏播西瓜因生长期间雨水较多,易引起瓜蔓徒长,不易坐瓜,延迟成熟,降低产量和品质。因此生产上必须做好排水工作,尤其要做好雨后的排水工作,一般要求降雨时畦面不积水,雨停后沟内积水能够很快排泄干净。
整枝压蔓
以夏季栽培西瓜为例。西瓜生长时期处在高温多雨季节,植株生长迅速,应严格进行整枝;整枝方法宜采用三蔓整枝法,即除保留主蔓外,再在主蔓基部选留2条健壮的侧蔓,其余各级侧蔓均随时剪除。当主蔓长到6-8节时摘心,促进基部侧蔓生长,选留其1-3节上的3条侧蔓,齐头并进加以培养。在雌花开放阶段,若植株徒长,不易坐果,应在雌花前3-5片叶把瓜蔓扭伤;坐住果后,营养生长过旺时,可把坐瓜的蔓在10片叶前打顶。
此外,西瓜夏播栽培因雨水多、田间湿度大,采用暗压法压蔓时易造成伤口,感染病害,因此通常采用明压法压蔓。开花坐果期,若植株生长过旺,为保证坐果,可在雌花前3-5节用暗压法重压一刀。夏播西瓜一般压蔓4-5次,幼瓜坐稳后不再压蔓。
病虫防治
猝倒病、叶枯病等是发生在西瓜上的主要病害。对于猝倒病,可在病株周围撒药土,或者喷施敌可松或多菌灵等化学药剂进行防治;对于叶枯病,可在发病初期,喷洒粉锈宁、速克灵等化学药剂来防治。
地蛆、潜叶蝇等等虫害是发生在西瓜上的主要虫害。对于地疽,可喷洒乐果乳油、敌敌畏等药剂来杀死其卵和成虫;对于潜叶蝇,可喷施乐果、菊醋加氰化乐果等药剂来防治。
采收
采收西瓜最好在上午或傍晚进行,因为西瓜经过夜间冷凉之后,散发了大部分田间热,采收后不致因体温过高而加速呼吸,引起质量降低,影响储运;若采收时间不能集中在上午进行,应避免在中午烈日下采收。若西瓜成熟时正遇连阴雨而来不及采收、运输时,可将整个植株从土中拔起,放在田间,待天晴时再将西瓜割下,否则西瓜易崩裂。
主要价值
食用营养价值
西瓜果实主要用于鲜食,营养丰富,味道甜酥,其含有丰富的蛋白质、碳水化合物、粗纤维、钾、磷、钙、铁、钠等及维生素A、B、C等;其未成熟的果实可腌制食用,成熟后直接食用,果肉味甜,可降温去暑,也可补充水分。西瓜种子含有芳香油,可炒食,还可加工制成西瓜膏、西瓜冻和清凉饮料等;皮可做成蜜饯、瓜糖等。
工业原料
西瓜瓤可加工成糖水西瓜罐头,西瓜汁可酿造出风味特殊的西瓜酒;西瓜皮可糖渍加工成西瓜条,具清香味,风味优于冬瓜条,中国上海益民食品厂利用西瓜皮加工成西瓜果酱,远销科威特等国家,深受世界市场欢迎;中国山西农业科学院土肥所从西瓜皮中成功提取果胶,其可用于食品、医药和日用化工等行业。此外,新鲜的西瓜皮与经过酸化后的西瓜茎叶,猪、牛比较喜食,可用作饲料。
药用价值
西瓜的果瓤、外层果皮、种仁、种皮以及根、叶或藤茎、果皮和皮硝混合制成的白色结晶性粉末(西瓜霜)均可作中药材入药。
据《中药大辞典》记载,西瓜的果瓤味甘,具有清热利尿、解暑生津的功效,主治暑热烦渴,热盛津伤、小便不利、喉痹、口疮等症状;其外层果皮具有清热、解渴、利尿的功效,主治暑热烦渴、小便短少、水肿、口舌生疮等症状;果皮和皮硝混合制成的白色结晶性粉末具有清热解毒、利咽消肿的功效,主治喉风、喉痹、白喉、口疮、牙疳、久嗽咽痛、目赤肿痛等病症;种仁具有清肺化痰、和中润肠的功效,主治久嗽、咯血、便秘等症状;种皮主治吐血、肠风下血等症状;根、叶或藤茎具有清热利湿的功效,主治水泻、痢疾、烫伤、萎缩性鼻炎等症状。
类型及品种
类型
西瓜按用途分类,可分为野生西瓜、饲料西瓜、盐渍用西瓜、籽用西瓜及普通西瓜五个类型。野生西瓜原产非洲,果实小,球形至椭圆形,果皮浅绿色,皮硬,果肉白色,不宜鲜食;饲料西瓜果大,与普通西瓜相似,但甜味少,在干旱地区栽培作猪饲料用;腌渍用西瓜果形整齐,果皮厚而紧密,不宜损伤,着果数多。甜味差,种子大,即使成熟也不宜生食,主要用于腌渍;籽用西瓜,也称籽瓜、打瓜等,球形,果实中或小,甜味差,不宜生食,种子大而多,容易栽培;普通西瓜是人们都比较熟悉的生食用西瓜,果型中或大,甜味,瓤脆或沙,瓤色红、粉红或黄色。
变种
栽培品种
植物文化
西瓜引进中国之后,西瓜元素在诗词歌赋、轶事传说、民谚歌谣中的表现均比较突出。诗歌如:南宋范成大的《西瓜园》、洪适的《西瓜》、文天祥的《西瓜吟》,明代顾潜的《七夕儿辈镂西瓜为灯奉娱老祖戏作》,清代文昭的《西瓜灯》、赵有德的《剖西瓜》等。
2024年7月8日,北京大学现代农业研究院、潍坊现代农业山东省实验室在国际顶尖期刊《自然-遗传学》上在线发表了题为《Telomere-to-telomere Citrullus Super-pangenome Provides Direction for Watermelon Breeding》(《西瓜属端粒到端粒超级泛基因组为西瓜育种提供新方向》)的研究成果,揭示了西瓜属的基因组演化历史,发掘了西瓜野生种中丰富的遗传多样性,提供了利用野生种质创制优异育种材料的新范例,标志着我国在全球农业遗传学研究领域走在了前列。