Дыня

Дыня (Cucumis melo)
Дыня (Cucumis melo) — бахчёвая сельскохозяйственная культура продовольственного значения.
Хозяйственное значение
Дыня (Cucumis melo L.) является важной садовой культурой на обширных территориях мира. В роде Cucumis она относится к подроду melo. Плоды используются в качестве десерта, который содержит 0,6% белка, 0,2% жира, 3,5% углеводов (по другим данным, сахара 6-12%), 32 мг кальция, 14 мг фосфора, 1,4 мг железа, 16 мг каротина и 26 мг витамина C на 100 г свежего веса плодаарбуз), а также витамины B1, B3 PP (фолиевая кислота) и железо.
По усвоению железа из дыни она в 17 раз превосходит молоко и в 2 раза куриное мясо.
Плоды употребляются в пищу в свежем, вяленом и сушёном виде, используются в консервной и кондитерской промышленности для изготовления мёда, цукатов, повидла, пастилы, варенья. Мякоть также смешивают с водой и сахаром, а иногда с молоком, и подают в качестве освежающего напитка или делают из нее мороженое. Недозрелые плоды несладких сортов, включая змеиную дыню, используются как свежие, вареные или маринованные овощи; их также фаршируют мясом, рисом, специями и обжаривают в масле. Змеиную дыню часто путают с огурцом и используют как огурец.
Плоды дыни могут использоваться в лекарственных целях при заболеваниях сердца, печени, почек, малокровии, нервной системы, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта.
Ядра семян также съедобны, вкусны и питательны, богаты маслами и энергией. Высушенные и измельченные семена дыни широко употребляются в пищу в Африке, где их можно найти в коммерческой торговле между странами. Из семян отжимают масло и используют в лампах для освещения. Народ хауса в Нигерии перемалывает семена в пасту и делает из них ферментированные лепешки.
Молодые листья иногда употребляют в пищу в качестве травы и в супах. Листовые стебли, а также плоды являются хорошим кормом для всего домашнего скота. На Реюньоне и Маврикии отвар семян и корней используется как мочегонное и глистогонное средство.
В дополнение к пище, различные части дыни используются в медицинских целях. В Китае плоды и корни принимают в качестве мочегонного средства, корни и цветы — как слабительное, листья и семена — для лечения гематом, а стебли — для лечения дизентерии и гипертонии. Растения дыни содержат различные биологически активные вещества, включая элатерин, стигмастерол, спиностерол и противоопухолевый кукурбитацин B.
Существует большое морфологическое разнообразие в характеристиках плодов, таких как размер, форма, цвет и текстура, вкус и состав; поэтому Cucumis melo считается самым разнообразным видом рода Cucumis. Этот вид включает в себя одичавшие, дикие и культивируемые сорта, последние включают сладкие «десертные» дыни, а также несладкие формы, которые употребляются в сыром, маринованном или приготовленном виде.
История культуры
Дыня, вероятно, возникла в Северной Африке и Азии. Иногда называется Восточная Африка, где дикие популяции до сих пор встречаются, например, в Судане, Эфиопии, Эритрее, Сомали, Уганде и Танзании. Считается, что центром её развития является Иран. Вторичный центр включает северо-западные провинции Индии, Кашмир, Узбекистан, Персию, Афганистан, Китай и юг России.
На основании цитогенетических исследований 43 диких видов из Южной, Восточной и Западной Африки, состоящих из однолетних и многолетних растений, диплоидов, тетраплоидов и гексаплоидов, Южная Африка считается первичным генным центром рода.
Однако недавний молекулярно-филогенетический анализ австралийских и южноазиатских видов Cucumis позволяет предположить, что Cucumis melo, вероятно, произошёл в Индии от Cucumis trigonus или Cucumis callosus. Однако самые старые дикие родственники дыни в подроде Melo, включая Cucumis hirsutus, Cucumis humifructus и Cucumis sagittatus, происходят из Африки.
Согласно историческим записям и археологическим находкам, дыня появилась в Египте и Иране во II и III тысячелетиях до нашей эры соответственно. Самым древним упоминанием является египетская иллюстрация погребальных приношений 2400 года до н. э., на которой дыня изображена в виде «фрукта, который некоторые эксперты идентифицировали как дыню, хотя другие в этом не уверены». Дыня распространилась по всему Ближнему Востоку и Азии, став важным овощем в Индии, Египте, Иране и Китае. Иран, Афганистан и Китай считаются вторичными центрами диверсификации дыни. Испания считается третичным центром разнообразия, где её генетическое разнообразие также велико.
Дыня была одним из самых важных овощей в древнем Китае, археологические находки там датируются 5000 г. до н. э.
Дыня распространилась в странах Средиземноморья за несколько сотен лет до нашей эры, культивировалась римлянами и, наконец, попали к грекам к 300 году до н. э. Древние римляне, выращивавшие дыню, не ценили этот плод так же, как огурцы, предположительно из-за низкого качества выращиваемых ими разновидностей дыни. В 15 веке дыня была завезена из турецкой Армении в папское поместье Канталуппе, недалеко от Рима, и оттуда распространилась по Западной Европе. Слово «канталупа» — одно из западных названий дыни — происходит из этого источника. Однако маленькая дыня с твёрдой кожурой, которую выращивали в Италии в те времена, совсем не похожа на современные сорта, известные сегодня как канталупа. Культура, очевидно, распространилась далее из Рима в Испанию. В 17 веке в британских оранжереях выращивались сорта дыни.
Дыня была привезена в Новый Свет Колумбом, где она выращивалась уже в 1535 году. В Калифорнию её завезли испанцы в 1683 году. Большинство ранних американских сортов имели зелёную мякоть. Сорт «Rocky Ford», селекция зелёноплодного сорта «Netted Gem», стал важным в конце 19 века. Оранжевоплодные сорта, такие как «Bender» и «Irondequoit», были популярны около 1900 года. Улучшенные сорта с оранжевой мякотью, включая «Hearts of Gold» (выведен в 1914 году) и «Hales Best» (1924), были преобладающими в течение многих лет, пока в 1930-х годах их не заменили сорта, устойчивые к мучнистой росе. Хотя первый гибрид дыни F1, «Burpee Hybrid», был выведен в 1955 году, внедрение гибридных сортов дыни продолжалось относительно медленными темпами до 1980-х годов. В настоящее время гибридные сорта, благодаря более высокой производительности и устойчивости к болезням, являются доминирующими.
В России появилась во второй половине XVI в. в Поволжье, с начала XVIII в. также стала выращиваться севернее в теплицах.
Дыня нравится большинству людей, и значение этой культуры ещё больше возрастёт благодаря лучшей адаптации к жарким и влажным условиям выращивания. Фактором, ограничивающим производство дыни, является множество болезней (в частности, вирусов) и вредителей. Новые методы клеточной (слияние протопластов) и молекулярной (генетическая трансформация, ДНК-маркеры) биологии теперь доступны селекционерам дынь. Это открыло перспективы использования зародышевой плазмы других видов Cucumis для получения устойчивости к болезням и вредителям и других характеристик, недоступных при обычной межвидовой гибридизации.
Змеиная дыня приспособлена к жарким и сухим условиям, что делает её интересной для дальнейшего распространения в некоторых африканских регионах за пределами Судана. Сбор гермплазмы и селекция требуют большего внимания.
Районы возделывания
В настоящее время дыню выращивают в умеренных и тропических районах по всему миру. Китай производит более чем в два раза больше, чем любая другая страна. В Японии дыни настолько ценятся, что их выращивают в теплицах, и цены на них во много раз выше, чем в других странах. В Японии тепличные дыни часто дарят в качестве подарков. Западная Азия (например, Турция и Иран) и северная Африка (например, Египет и Марокко) также являются важными регионами для производства дынь. Испания, Румыния, Италия и Франция являются крупнейшими европейскими производителями (ФАО, 1995).
Традиционно выращивается несколько несладких видов Cucumis melo. Наиболее важным из них является змеиная дыня, называемая по-арабски «аджур», «факкус» или «катта». Она распространена во многих частях Азии, от Турции до Японии, а также в Европе (Италия) и США. В Африке он, по-видимому, ограничен Суданом и Северной Африкой (Египет, Марокко, Тунис), где он имеет довольно большое значение. В Судане незрелые плоды дыни, известной под местным названием «тибиш», используются так же, как и змеиная дыня. Некоторые другие виды, выращиваемые в Африке, имеют горькую мякоть и выращиваются ради их съедобных семян.
На территории бывшего СССР дыня выращивается в Средней Азии и Закавказье.
Ежегодное мировое производство дыни увеличилось с 9 млн т (700 000 га) в 1992 году до 22 млн. т (1,2 млн. га) в 2002 году. Основные страны-производители: Китай — 400 000 га, Западная Азия (Турция, Иран, Ирак) — 200 000 га, Северная и Южная Америка (США, Мексика, страны Центральной и Южной Америки) — 165 000 га, Северная Африка (Египет, Марокко, Тунис) — 110 000 га, Южная Азия (Индия, Пакистан, Бангладеш) — 100 000 га, Европейский Союз (Испания, Италия, Франция, Греция, Португалия) — 95 000 га, Румыния — 50 000 га, Япония — 13 000 га, Корея — 11 000 га.
В каждой стране выращиваются свои собственные сорта дыни, и большая часть урожая продаётся на местных рынках. Производство на экспорт развивается в Средиземноморском регионе, США, Мексике, Австралии, Тайване и Японии с использованием гибридных сортов F1 с хорошими характеристиками транспортировки и хранения.
В Африке сладкая дыня является элитной культурой для городских рынков, выращивается в более сухих регионах и на высокогорье. Статистика производства отсутствует для большинства стран, за исключением Камеруна (3500 га) и Судана (1200 га). Сенегал и близлежащие страны экспортируют дыню зимой в Европу. Змеиная дыня имеет большое значение в Судане, где её выращивают для домашнего использования и на местных рынках. Площадь выращивания составляет около 4000 га с годовым производством 80 000 т. Она не экспортируется.
Сладкая дыня для использования в салатах может быть заменена огурцом (Cucumis sativus L.). В качестве фрукта сладкая дыня может быть заменена папайей.
Урожайность
Урожайность зависит от используемых сортов, однако в среднем составляет 15-20 т/га плодов при правильной практике управления, но может варьировать от 5 до 50 т/га.
Урожай семян составляет около 300-500 кг/га для открыто опыляемых и 100-200 кг/га для гибридных сортов.
Урожайность змеиной дыни в Судане составляет в среднем 20 т/га.
Химический состав
Съедобная часть зрелого плода дыни составляет 45%-80%.
Химический состав дыни, на 100 г сырой массы съедобной части:
- вода — 90,2-92,7%;
- пищевые волокна — 0,5-0,9 г;
- белки — 0,6-0,8 г;
- жиры — 0,2 г;
- углеводы — 5,9-8,2 г;
- витамины: ** А — 190-3382 IU; ** тиамин — 0,04-0,06 мг; ** рибофлавин — 0,02 мг; ** никотиновая кислота — 0,4 мг (ниацин — 0,7 мг); ** C — 35-37 мг; ** фолат — 21 г;
- минералы: ** кальций — 0,17-9 мг; ** магний — 12 мг; ** железо — 0.04-0,2 мг; ** цинк — 0,2 мг;
- энергетическая ценность — 34-125 ккал.
Питательный состав змеиной дыни на 100 г съедобной части составляет: вода 94,5 г, энергия 75 кДж (18 ккал), белок 0,6 г, жир 0,1 г, углеводы 4,4 г, клетчатка 0,3 г, аскорбиновая кислота 13 мг.
Содержание сахара и аромат являются важными факторами, определяющими качество сладкой дыни. Эстеры, полученные из аминокислот, являются важными компонентами характерного аромата; серосодержащие соединения также играют определенную роль. Несколько C-9 спиртов и альдегидов, включая Z-нон-6-енал, характерны для аромата дыни. Для получения наилучшего аромата плоды следует собирать за 2-3 дня до их полного созревания. Съедобное ядро семян содержит примерно 46% жёлтого масла и 36% белка.
Ботаническое описание
Род Cucumis включает в себя почти 40 видов.
Дыня — однолетнее травянистое растение, обычно представляющее собой тянущиеся лианы, но были выведены компактные сорта с короткими междоузлиями и боковыми ветвями.
Корневая система развита слабее, чем у арбуза, стержневая, проникает вглубь почвы до 1-4 м, имеет многочисленные боковые ответвления, распространяющиеся в горизонтальном направлении на 2-3 м. Большая часть корней располагается в верхних 30-40 см почвы.
Стебель стелющийся, цилиндрический, полый, сильно ветвится, ребристый, опушение дыни более мягкое, чем у огурца, до 3 м длиной.
Листья очередные, почковидные, округлые, треугольные, пятиугольные или сердцевидные, 3-20 см в диаметре, цельные, менее лопастные, чем у огурца, на длинных черешках 4-10 см длиной. Поверхность волосистая. Площадь меньше, чем у арбуза. Чашелистики отсутствуют.
Цветки пазушные, оранжево-желтого цвета располагаются одиночно в узлах. Бывают обоеполые, раздельнополые, правильные, пятичленные. На 15 женских цветков обычно приходится до 100 мужских. Раздельнополые цветки склонны к перекрестному опылению, обоеполые — к самоопылению. Цветоножка 0,5-3 см длиной; чашелистики линейные, 6-8 мм длиной. Венчик колокольчатый, доли почти округлые, до 2 см длиной, жёлтые. Мужские цветки в двух-четырёхцветковых пучках, с тремя свободными тычинками; женские или обоеполые цветки одиночные, с нижней, эллипсовидной завязью, рыльце трёхлопастное.
Плоды — многосеменная тыквина (или ягода), весом 0,4-2,2 кг, гладкая или бороздчатая, кожура от гладкой до шероховатой и сетчатой, мякоть жёлтая, розовая, оранжевая, зелёная или белая, разнообразной формы (сплюснутая, шаровидная, цилиндрическая) и цвета (от белой или белой до зелёной), что делает дыню самым изменчивым видом в своём роде. Плоды образуются преимущественно на боковых побегах первого и второго порядка. Мякоть рыхлая или плотная, содержание сахара 12%. Цвет, толщина мякоти и размер семенного гнезда — сортовые признаки дыни. На одном растении обычно образуется один или два плода, но у сортов с мелкими плодами их может быть больше. У некоторых сортов плоды имеют сетку на кожуре, тогда как у других — гладкую кожуру. Цвет мякоти может быть оранжевым, розовым, зелёным или белым. У некоторых сортов в месте прикрепления плода к цветоносу образуется слой абсцесса, в результате чего плод отделяется от лозы при созревании. У других сортов цветоносы остаются постоянными.
Семена яйцевидные плоские, эллипсоидные, бело-жёлтые, 5-12 мм x 2-7 мм x 1-1,5 мм, шириной до 5 мм, толщиной до 2 мм. Содержание масла 25-30%. Масса 1000 семян 35-50 г. Прорастание семян эпигеальное.
Растения дыни не скрещиваются с растениями огурца, хотя эти виды относятся к одному роду. Ошибочное мнение, что огурец и дыня способны скрещиваться, возможно, возникло из-за того, что плохой вкус при уборке недозрелых или выращенных в неблагоприятных условиях дынь, вызван перекрестным опылением с огурцом. Цветки огурца, опыленные пыльцой дыни, начинают развиваться, но зародыш останавливается, прежде чем его удаётся спасти с помощью методов культуры зародыша. Бессемянные огурцы могут быть получены в результате перекрестного опыления пыльцой дыни, но плоды дыни обычно не развиваются при опылении пыльцой огурца.
Разновидности
Вид Cucumis melo является крупным полиморфным таксоном, включающим большое количество ботанических и садоводческих разновидностей или групп. Дикие и сорные растения часто выделяют как subsp. agrestis (Naudin) Pangalo, имеющие коротко опушённые завязи и сравнительно мелкие цветы и плоды, в то время как культурные растения (subsp. melo) имеют ворсистые завязи и обычно более крупные цветы и плоды.
Вид Дыня представлен достаточно большим количеством разновидностей. В России распространены дыни, мало отличающиеся между собой.
Разновидности с мягкой мякотью плодов:
- хандаляк — Melo chandalak Pang.;
- адана, или киликийская, — Melo adana Pang.;
- кассаба — Melo cassaba Pang;
С плотной мякотью:
- чарджоуская — Melo zard Pang.;
- амери — Melo ameri Pang.;
- канталупа — Melo cantalypa Pang.
Французский ботаник Шарль Наудин в середине XIX века определил, что несколько видов Cucumis легко скрещиваются друг с другом и с дыней, и в 1859 году разделил культивируемую вид на девять триб и одну дикую форму, и его работа осталась основой для всех последующих исследований.
Киркбрайд (1993) разделил Cucumis melo на основе опушения завязи на два подвида: Cucumis melo subsp. agrestis (с прижатыми волосками на самых молодых плодах) и Cucumis melo subsp. melo (с распространяющимися волосками на самых молодых плодах).
Мунгер и Робинсон (1991) предложили шесть субспецифических групп, включающих культурные и дикие виды. Они упростили схему, описанную Уитакером и Дэвисом (1962), которая представляла собой обобщение предыдущих классификаций.
Сегодня, с небольшими изменениями, категории Наудина считаются садоводческими группами, основанными на характеристиках плодов и их использовании, а не ботаническими разновидностями, основанными на филогении. Мунгер и Робинсон (1991) предложили ещё более упрощённый вариант таксономии Наудина, разделив Cucumis melo на один дикий сорт, Cucumis melo var. agrestis, и шесть культурных сортов:
- Группа Cantalupensis (канталупа, мускмелон). Плоды среднего размера с сетчатой, бородавчатой или чешуйчатой поверхностью; мякоть обычно оранжевая, но иногда зелёная; вкус ароматный или мускусный. Плоды отделяются от плодоножки при созревании. Обычно двудомные.
- Группа Inodorus (зимняя, или персидская, дыня). Плоды обычно крупнее, созревают позже и имеют более длительный срок хранения, чем плоды группы Cantalupensis. Поверхность кожуры гладкая или морщинистая, но не сетчатая; мякоть обычно белая или зелёная, без мускусного запаха. Плоды при созревании не отделяются от цветоноса. Обычно андромоноэхий.
- Группа Flexuosus (змеиная дыня). Плод очень длинный, тонкий и часто ребристый. Используется в незрелом виде как альтернатива огурцу. Моноэхинальный.
- Группа Conomon (дыня для маринования). Небольшой плод с гладкой, нежной кожицей, белой мякотью, раннего созревания и, как правило, со сладостью или ароматом. Часто маринуются, а также употребляются в свежем или приготовленном виде. Андромоноэциус.
- Группа Dudaim (гранатовая дыня, дыня королевы Анны), включая членов ранее признанной группы Chito (манговая дыня, виноградный персик). Маленькие, круглые или овальные плоды с белой мякотью и тонкой кожурой.
- Группа Momordica (фоот, раскалывающаяся дыня). Плод яйцевидной или цилиндрической формы, размером 30-60 х 7-15 см. Мякоть белая или бледно-оранжевая, с низким содержанием сахара, мучнистая, невкусная или скорее кислая. Гладкая поверхность плодов трескается или лопается по мере приближения зрелости, а плоды распадаются, едва созрев. Большинство сортов однолетние.
Эти группы сортов относятся к ssp. melo. Хотя растения подвида agrestis (Naud.) Pang. в основном являются дикими стройными лианами с мелкими несъедобными плодами, они иногда культивируются в Азии и встречаются как сорняки во многих тропических районах. Было обнаружено, что Cucumis melo ssp. agrestis обладает некоторыми ценными признаками устойчивости к болезням, которые интрогрессируются в культивируемую дыню.
Схема Мунгера и Робинсона стала использоваться многими бахчеводами после публикации монографии Робинсона и Декера-Уолтерса (1997). Pitrat и др. (2000) предложили схему, состоящую из двух подвидов с 16 группами. Pitrat (2008) уточнил предложение 2000 года и сократил количество групп до 15, 5 в подвиде agrestis и 10 в подвиде melo. В его классификации подвид agrestis включает acidulous, conomon, momordica (несладкие), makuwa и chinensis (сладкие), а подвид melo включает chate, flexuosus, tibish (несладкие), adana, ameri, cantalupensis, chandalak, reticulatus, inodorus (сладкие) и dudaim (ароматные).
Классификация Pitrat (2008):
- conomon: плод продолговатой формы с гладкой, тонкой кожицей; мякоть несладкая, неароматная, неклимактерическая, белая, твёрдая. Плоды едят сырыми в виде салата или маринадов. У него андромоноэциевые лианы с тёмно-зелёной листвой. Культивируется в восточной Азии (Китай, Корея и Япония);
- makuwa: листья растения тёмно-зелёного цвета, цветок — андромоноэцильный, плод — плоский, круглый, или овальный с гладкой тонкой кожицей, которая может быть белой, жёлтой или светло-зелёной, со швами или без них. Мякоть плода белая и сладкая с лёгким ароматом. Плоды являются климактерическими, и эта культура выращивается в Восточной Азии. В настоящее время её культивирование сокращается.
- chinensis: листья растения тёмно-зелёного цвета; цветок, как правило, андромоноэциен, но есть несколько были описаны гермафродитные сорта. Плоды имеют грушевидную форму со светло-зелёной или тёмно-зелёной кожицей с пятнами. Мякоть плода зелёная или оранжевая, средней сладости и почти без аромата. Плоды бывают климактерическими и неклимактерическими. Этот сорт встречается в Китае и Корее.
- momordica: листья растения светло-зелёного цвета, с моноэцильным половым признаком. Плоды от плоских до круглых удлинённой формы. Кожура плода тонкая, гладкая или ребристая. Характерная особенность плодов — лопание при созревании. Мякоть при созревании мучнистая, белого цвета, со слабым ароматом. Плоды являются климактерическими, и эта группа выращивается только в Индии.
- acidulus: половая форма моноэцильная. Форма плодов овальная или эллиптическая, гладкая, зелёного или оранжевого цвета. Цвет кожицы однородный или с пятнами. Мякоть плода очень твёрдая и хрустящая, белого цвета, но без сахара и аромата.
- tibish: одна из самых примитивных форм дыни, имеющая андромоноэцильную половую форму. Форма плода овальная; размер — небольшой (300 г); кожица — тёмно-зелёная со светлыми или жёлтыми полосами, без ребер, кожура гладкая. Особенно важна в Судане. Сорт под названием «сейнат» в Судане выращивают ради семян. Мякоть плода твёрдая, белого цвета, без сахара и аромата. Его едят сырым в салате как огурец. Очень похожий сорт (сейнат) выращивается для семян. Тибиш и сейнат культивируются только в Судане.
- chate: растение моноэцильное, иногда андромоноэцильное. Форма плодов от круглой до овальной, цвет кожицы от светло- до тёмно-зелёного с ребристой поверхностью, от светло- до тёмно-зелёного цвета с рёбрышками. Мякоть плода от белого до светло-оранжевого цвета без сахара и аромата. Плод является климактерическим. Используется в качестве салата и собирается до созревания. Культивируется в бассейне Средиземного моря и в западной Азии.
- flexuosus (змеиная дыня или «змеиный огурец»): плоды очень вытянутые (до 2 м), длина более чем в шесть раз превышает ширину, кожура бледно-зелёная или полосатая бледно- и тёмно-зелёная, ребристая или морщинистая, мякоть белая. Несладкие, употребляются даже в незрелом виде как огурцы. Они найдены на Ближнем Востоке и Азии, где похожие, менее вытянутые виды, аджур и чате, также были зарегистрированы как древние овощные культуры. Обычно они являются моноэцильными в половой форме.
- cantalupensis: цветение андромоноэцильное. Форма плода от плоской до овальной или шаровидной, от сильно до умеренно ребристой (1,2-1,8 кг), с гладкой кожицей, иногда с бородавками. Кожура гладкая или сетчатая, мякоть обычно оранжевая, но иногда зелёного, сладкая и ароматная. Содержание каротина и сахара высокое, вкус насыщенный, срок хранения короткий, в основном выращивается в юго-западной Европе (например, «Шаранта») и Америке. Плоды климактерические и выращиваются в Европе, Западной Азии, Северной и Южной Америке. Десертные сорта дыни, такие как Ананас, Шаранта, Оген и Прескотт, относятся к этой сортогруппе.
- reticulatus: половая форма андромоноэцильная (мускмелон = мускатная дыня, сетчатая дыня). Форма плода от круглой до овальной (1-1,8 кг), с типично сетчатой, иногда бороздчатой, кожицей, с рёбрами или без них, без рёбер, желтовато-зелёная с
- оранжевой мякотью (итало-американские) или мелко сетчатая до гладкой, желтовато-зелёная с бледно-зелёной мякотью (японские, средиземноморские, например, «Галия»), содержание сахара высокое (13%-15%), ароматная, срок хранения средний. Климаксный сорт, выращивается в Европе, Азии, Северной и Южной Америке. К этой группе сортов относятся Topmark, PMR 45, Galia и др.
- ameri: тип цветения — андромоноэцильный. Форма плодов удлинённая и овальная. Внешний цвет кожуры от жёлтого до светло-зелёного, обычно без рёбер. Кожура может быть слегка сетчатой. Мякоть плода от белого до светло-оранжевого цвета, сочная, менее ароматная и очень сладкая. Фрукт является климактерическим и выращивается в Западной и Центральной Азии. К этой сортовой группе относятся сорта Алтайская, Хатони и Кзыл урум.
- inodorus (зимняя дыня): группа очень крупная и имеет андромоноэцильное половое размножение. Форма плодов от круглой до эллиптической (1,5-2,5 кг) и иногда заострённая на конце цветоноса. Кожица плода от белого, жёлтого до тёмно-зелёного цвета, однородная или с пятнами, часто морщинистая, с рёбрами или без них, или слегка сетчатая. Мякоть белая, сладкая и менее ароматная. Содержание сахара высокое, но мало вкуса, срок хранения длительный. Позднеспелые. Плоды неклимактерические. Их выращивают в Центральной Азии, Средиземноморском бассейне, Северной и Южной Америке. Piel de Sapo, Rochet, Amarillo (Canari), Casaba, Kirkagac, Yuva, Hasan bey, Tendral, Honeydew, Branco, и Baskavas принадлежат к этой сортовой группе. Также выращивается в Иране, Афганистане и Китае, а также в Испании, США и Японии; важные сорта: «Casaba», «Honeydew», «Piel de Sapo», «Jaune Canari» и «Chinese Hami».
- dudaim: половой тип — андромоноэцильный. Плоды круглые, маленькие (размером с апельсин), жёлтого цвета с охристыми полосами и бархатистой кожицей. Мякоть очень тонкая, белого цвета, с сильным характерным ароматом, не сладкая. Плоды являются климактерическими, и эта группа культивируется как декоративная или ароматическая в Центральной Азии, от Турции до Афганистана. Карманная дыня королевы Анны, Дастанбу и PI 177362 относятся к этой группе сортов.
- adana: плоды круглые или овальные, довольно крупные, но с тонкой, довольно сухой, мучнистой мякотью с низким содержанием сахара. Римские круглые дыни, melopepones, названные в честь местности на плодородной равнине в южной Турции, считаются представителями этой сортогруппы.
Наиболее важными в коммерции являются сорта группы Cantalupensis. Выращиваемые на западе США сорта, называемые канталупами, дают умеренно ребристые, плотно сетчатые плоды, которые хорошо транспортируются и имеют плотную оранжевую мякоть. Сорт «PMR 45» был выведен Министерством сельского хозяйства США и Калифорнийским университетом в 1936 году, и впоследствии селекционерами было создано множество селекций этого сорта. Благодаря устойчивости к мучнистой росе сорт «PMR 45» и его производные доминировали в производстве калифорнийских дынь более полувека. «Persian» и родственные сорта, которые также выращиваются в Калифорнии, похожи на «PMR 45», но имеют более крупные плоды с плотной сеткой. Сорта, выращиваемые на востоке США, также могут давать крупные плоды, но обычно с меньшей сетчатостью и большей ребристостью (например, «Iroquois»). Высококачественные дыни сорта Шаранта (например, «Charentais», «Charmel», «Alienor»), с тонкой кожурой и редкой сеткой, популярны в Европе и Африке. Зеленоплодные сетчатые дыни, выведенные в Израиле (сорта Галия), также популярны в Европе.
Селекционеры изучили и отобрали различные признаки у сортов группы Cantalupensis. Ведущие американские сорта типа Харпер, такие как «Athena», «Caribbean Gold», «Sweet Spring» и «Fiji», а также восточные сорта «Accolade» и «Astound» устойчивы к условиям окружающей среды, губительным для многих других сортов: их можно выращивать на засоленной почве; они переносят высокую концентрацию атмосферного озона; их можно обрабатывать серой при высокой температуре для борьбы с болезнями без вреда. Также было обнаружено, что сорта дыни различаются по чувствительности к высоким концентрациям бора в почве. Сорта типа Birdsnest из Ирана, которые имеют компактный габитус, уменьшенное апикальное доминирование, хороший набор плодов и концентрацию зрелости, потенциально ценны для однократного сбора урожая. «Siberian Honey Dew», культивар группы Инодорус, был использован в качестве родителя для селекции сортов группы Канталупенсис с длительным сроком хранения плодов. За последние 10 лет эта тенденция резко усилилась, и многие коммерческие программы используют зародышевую плазму Inodorus для скрещивания с линиями Cantalupensis, создавая большее разнообразие дынь с низкой выработкой этилена или чувствительных к этилену сетчатых дынь. Многие из этих новых оранжевоплодных сортов, таких как «Caribbean Gold», «Fiji», «Karameza», «Infinite Gold» и «Sweet Spring», отвоевали значительную долю рынка канталупы у традиционных западных и восточных сортов. Чрезвычайно упругая мякоть и низкая выработка этилена могут обеспечить более длительный срок хранения, сокращение затрат на сбор урожая и более стабильное качество для потребителя. Однако, несмотря на высокое содержание сахара (высокий °Brix) и высокий уровень бета-каротина, ароматические летучие вещества, связанные со вкусом, снижены. Текстура также может быть чрезмерно хрустящей или резиновой, в зависимости от генетики и условий производства.
Сорта группы Inodorus называют зимними дынями, поскольку плоды обычно хорошо хранятся. Некоторые из них поставляются на дальние рынки из Испании, Калифорнии и других регионов с длинным тёплым вегетационным периодом. «Honey Dew», классический представитель этой группы сортов, был завезен в США из Франции в начале 20-го века. Упругие плоды имеют зелёную, сладкую мякоть. Из-за позднего созревания его обычно выращивают в западных штатах США и других районах с длинным сезоном. Кустовой сорт был скрещен с сортом «Honey Dew» и родственными сортами. «Piel de Sapo» из Испании — ещё один важный сорт дыни этой группы. Зимний сорт дыни «Casaba» имеет жёлтую, бороздчатую кожуру и белую мякоть высокого качества. Он также требует длительного вегетационного периода. Плоды сорта «Juan Canary» жёлтые, удлинённые, со светло-зелёной мякотью. «Crenshaw» имеет вкусную сочную оранжевую мякоть, но не так хорошо хранится и транспортируется, как «Honey Dew», «Casaba» или «Juan Canary». «Honey Gold» — один из недавно выведенных сортов зимней дыни с оранжевой мякотью. Различные испанские сорта (например, «Comun») группы Inodorus обладают устойчивостью к мучнистой росе.
У некоторых дынь группы Flexuosus плоды длинные, например, 150 см у «Cooking Queen». Плоды изящные и свёрнутые (в меньшей степени при шпалерной посадке), отсюда их общее название «змеиная дыня». Сорт «Армянский огурец», указанный в каталогах семян, — это не огурец, а дыня из этой группы сортов. Змеиная дыня популярна на Ближнем Востоке, где её собирают в незрелом виде и употребляют как огурцы. Она лучше, чем огурец, завязывает плоды при высоких температурах, часто преобладающих в этих странах.
Сорта огуречной дыни группы Conomon дают мелкие, хрустящие плоды с белой мякотью и часто с низким содержанием сахара. Считается, что эта линия возникла в Китае и Японии более 1000 лет назад. Там эти плоды маринуют, и некоторые считают, что из дынь получаются более качественные соленья, чем из огурцов. Они имеют тонкую нежную кожуру, которая может быть белой (например, «Shiro-Uri») или зелёной с полосками. Такие сорта, как «Golden Crispy», можно есть в свежем виде с нетронутой кожурой. Молодые плоды также готовят, как и кабачок. Устойчивость к CMV была обнаружена у этих сортов, и селекционеры пытаются передать устойчивость членам группы Cantalupensis.
Некоторые сорта группы Dudaim выращивают как декоративные растения из-за их ароматных плодов, но другие лишены этого аромата. Безвкусные плоды едят свежими или маринованными. Мякоть напоминает огурец по цвету и текстуре. Растения этой азиатской группы сортов сбежали из культивации и стали сорняками на юге США и в других странах.
Культивары группы момордики выращивают в Индии и других азиатских странах, где плоды готовят как овощ, употребляют в свежем виде или используют в салатах. Семена жарят и употребляют в пищу в Индии. Интродукционный сорт PI 175111 был полезен в программах селекции дыни благодаря своей устойчивости к тле и вирусам. Он был первоначально собран в Индии у уличного торговца, продававшего семена для жарки, и включал семена как огурца, так и дыни.
Экологические требования
Дикие растения Cucumis melo встречаются в открытых лесах, особенно вдоль рек, и как сорняк на полях и пустырях, на высоте до 1200 м над уровнем моря.
Дыня сходна с арбузом, но отличается большими требованиями к теплу, менее засухоустойчива, легче переносит выращивание на суглинистых почвах. Для роста и производства дыни требуется тёплая и сухая погода с большим количеством солнечного света.
Дыня хорошо растёт в тёплом климате и не переносит заморозков. Семена начинают прорастать при температуре 15-16 °С, но оптимальная температура для прорастания — 25-28 °C днём и ночная температура не ниже 18 °C.
Оптимальная температура для роста ночью 18-20 °C, днём (24) 25-30 °C, а для созревания 15-25 °Cucumis При температуре ниже 12 °C рост сильно замедляется. Дыня легко переносит несколько часов в день очень высоких температур, до 40 °Cucumis Растения мгновенно погибают от заморозков.
Дыня лучше всего растёт и развивает самые высокие вкусовые качества в жарком сухом климате. Сухая погода с ясным солнечным светом во время созревания обеспечивает высокое содержание сахара, лучший вкус и высокий процент товарных плодов.
Не переносит избыточного увлажнения почвы, которое провоцирует загнивание и отмирание корней. Высокая влажность увеличивает частоту заболеваний, особенно тех, которые поражают листья. Продолжительные дожди или пасмурная погода не только замедляют рост растений, но и снижают цветение и завязывание плодов.
Высокая влажность снижает рост, отрицательно влияет на качество плодов и способствует развитию болезней листьев.
Короткая продолжительность дня и низкая температура способствуют появлению идеальных/женских цветков.
Светолюбивое растение. У змеиной дыни было обнаружено, что удлинение стебля при коротких 8-часовых днях больше, чем при 16-часовых.
Идеальной является хорошо дренированная, с глубоким пахотным слоем, суглинистая почва. Если используются песчаные почвы, их следует дополнить гумусом или компостом. Следует избегать плохо дренированных почв. Лёгкие почвы, которые быстро прогреваются весной, обычно используются для раннего урожая. На более тяжёлых почвах рост плетей сильнее, а созревание плодов задерживается. На песчаных руслах рек, аллювиальные субстраты и подземная влага речных потоков поддерживают рост. В руслах рек длинная стержневая корневая система дыни лучше приспособлена к росту.
Дыня чувствительна к кислым почвам. Эта культура не может успешно выращиваться при pH ниже 5,5. Идеальным является pH почвы между 6,0 и 7,0.
Вегетация
Основная страница: Физиология тыквенных культур
Фазы вегетации:
- всходы;
- первый настоящий лист;
- 5-6 листьев;
- цветение;
- съёмная спелость плодов.
Семена дыни сохраняют жизнеспособность в течение как минимум 6 лет при хранении в сухом виде (содержание влаги 6%) при температуре ниже 18 °C.
Грунтование может улучшить всхожесть после длительного хранения. Всходы появляются через 2-14 дней после посева. Многочисленные горизонтальные боковые корни быстро развиваются из корневища. Корни растут в основном на глубине 30-40 см. Первый настоящий лист появляется через 5-6 дней после разворачивания котиледонов. Первые две-четыре пазушные почки на главном стебле дают энергичные первичные ветви, которые сдерживают рост главного стебля. У большинства видов первые гроздья мужских цветков появляются на 5-12-м узлах первичных ветвей, а обоеполые или женские цветки появляются на третичных ветвях, формирующихся с 14-го узла первичных ветвей и далее.
Цветки открыты только 1 день, а опыление осуществляют насекомые, в основном пчёлы. Плод является тяжёлым поглотителем ассимилятов и минералов, и на одном растении обычно развивается только 3-6 плодов из 30-100 женских/бисексуальных цветков. Кривая развития плодов имеет сигмовидную форму с максимальным ростом на 10-40 день после цветения; созревание с небольшим дальнейшим расширением происходит в течение последних 10 дней, когда в мякоти плода накапливаются сахара и развивается сетчатая ткань на поверхности плода.
Плоды созревают через 75 (ранние сорта группы ретикулатус и канталупа) — 120 дней (группа инодорус) после посева. В плодах группы ретикулатус и группы канталупа этилен играет существенную роль в процессе созревания (климакс), например, для размягчения мякоти, пожелтения кожуры и отпадения плодоножки. Срок хранения этих плодов от короткого (<1 недели для сорта «Шаранта») до среднего (2-3 недели для сорта «Галия»). Плоды сортов группы inodorus не вырабатывают этилен во время созревания (неклимактерические) и, следовательно, имеют длительный срок хранения — 3 месяца для «Piel de Sapo»). Процессами созревания, не зависящими от этилена, являются окрашивание мякоти и накопление сахаров и органических кислот.
Прививка
Основная страница: Прививка тыквенных культур
Технология прививки овощей, первоначально разработанная в Восточной Азии более полувека назад, сегодня практикуется во многих странах мира, особенно в производстве высокоценных паслёновых и бахчевых культур, включая томат (Solanum lycopersicum), баклажан (Solanum melongena), перец (Capsicum annuum), дыню (Cucumis melo), арбуз (Citrullus lanatus) и огурец (Cucumis sativus). В связи с постепенным отказом от использования бромистого метила и проблемой поиска альтернативных фумигантов для почвы, а также в связи с растущей озабоченностью и нормативными актами, касающимися использования химических веществ в сельскохозяйственных системах, прививка как экологически чистая культурная практика получает все более широкое признание для повышения устойчивости производства овощей.
Помимо борьбы с болезнями с помощью устойчивых/толерантных подвоев, другие основные преимущества прививки овощей включают стимулирование энергичного роста и развития растений, повышение устойчивости культур к абиотическим стрессам, например, засолению, неоптимальной температуре и засухе, а также улучшение поглощения и усвоения питательных веществ и воды. Хотя выбор подвоя и системы производства привитых овощей все ещё оптимизируются для повышения эффективности производства и урожайности, использование прививки овощей также ограничено относительно высокой стоимостью привитых овощных саженцев, возможной несовместимостью подвоя и привоя, дисбалансом между вегетативной и репродуктивной фазами, вызванным подвоем, и потенциальным негативным влиянием подвоя на качество плодов.
История
Прослеживание истории прививки дыни помогает выявить, как корнесобственные подвои развивались во временном и географическом отношении, а так же как развивались технология прививки и производственные системы. Эта информация может дать глубокое представление о будущем использовании прививки в коммерческом производстве дыни.
Азия
Исследования в области прививки бахчевых были начаты в Японии в 1920-х годах, когда возник большой интерес к прививке арбузов на Cucurbita moschata для борьбы с фузариозным увяданием.
В начале 1960-х годов восточные дыни (группа макува), привитые на подвои Cucumis moschata и Cucumis maxima x Cucumis moschata, были широко распространены в Японии и Корее, в основном для повышения устойчивости к фузариозному увяданию и холодостойкости.
В Японии гибридный сорт дыни между макувой и «Charentais» (var. cantalupensis) стал популярным в 1970-х годах. Прививка гибридных сортов дыни на корневище кабачка показала более энергичный рост растений, однако качество плодов было ухудшено. Дыни, производимые в Корее, — это в основном восточные дыни, которые чувствительны к низкой температуре почвы. До 90% производства дынь в Корее приходится на привитые растения с корневыми подвоями Cucumis maxima x Cucumis moschata. В Китае на долю привитых растений приходится около 5% площади выращивания дынь, при этом используются в основном корневища Cucumis moschata и Cucumis maxima x Cucumis moschata.
Европа
Прививка огурцов была введена в Европе вскоре после Второй мировой войны для борьбы с фузариозным увяданием огурцов. Впервые этот метод появился в исследованиях, проведенных в Нидерландах для тепличного производства.
В отличие от прививки огурцов, прививке дыни уделялось меньше внимания до 1950-х годов.
Полное удаление листвы корневища после прививки было возможно при использовании корневища Benincasa hispida (Benincasa cerifera).
Интерес к прививке дынь для борьбы с фузариозным увяданием снизился после 1970 года, частично из-за появления новых рас Fusarium, которые нарушили устойчивость корневищ, что привело к повторному появлению болезни. С 1970 года более надёжным методом борьбы с почвенными вредителями в тепличном бахчеводстве стал фумигант широкого спектра действия — бромистый метил, что также снизило популярность прививки дыни.
Пагубные последствия использования бромистого метила были широко признаны в конце 1990-х годов. Исчезновение бромистого метила значительно стимулировало применение прививок в овощеводстве для борьбы с болезнями, передающимися через почву. Аналогичным образом, интерес к прививке овощей для выращивания в открытом грунте появился в США с 2000 года и был направлен на создание устойчивых систем производства овощей.
Внутривидовая прививка, то есть прививка привоя на корневище дыни, в значительной степени устраняет проблемы несовместимости привоя, но в некоторых случаях могут происходить изменения в качестве плодов. Дыня «Pinonet Torpedo», привитая на Cucumis melo ssp. agrestis «Pat 81», корневище с высокой устойчивостью к корневой гнили Melo cannon-ballus, показала снижение SSC.
Коммерческие гибридные подвои для тыквы (Cucumis maxima x Cucumis moschata) в целом совместимы с привоями дыни. Однако сообщалось о снижении качества плодов в некоторых комбинациях прививок. Прививка дыни «Piel de Sapo» «Pinonet Torpedo» и дыни галия «London» на корневище «RS841» привела к снижению SSC плодов.
Известный своей устойчивостью к болезням, абиотическим стрессам и мощной корневой системой, межвидовая гибридная тыква является одним из самых ценных корнесобственных подвоев для огурцов во всём мире. К сожалению, учитывая потенциальное негативное влияние на качество плодов дыни, некоторые коммерческие гибридные подвои не рекомендуется использовать для прививки дыни. Чтобы облегчить разработку подвоев для дыни с желательными признаками и минимальным влиянием на качество плодов, важно понять факторы, связанные с ухудшением качества.
Зрелость урожая — один из факторов, который необходимо учитывать. Поскольку привитые и непривитые растения во многих случаях собирали одновременно, разница в качестве плодов может быть отражением зрелости урожая, если привитые растения задержали созревание плодов, как это наблюдалось у арбузов, привитых на гибридные корневища тыквы.
Корректировка методов управления сельскохозяйственными культурами, особенно управления водными ресурсами, может помочь потенциально снизить негативные проблемы качества привитых дынь. Учитывая улучшение общего водного статуса привитых растений дыни по сравнению с непривитыми контрольными, снижение SSC плодов в некоторых комбинациях прививок может быть следствием эффекта разбавления воды.
Гормоны растений являются важными эндогенными молекулами, которые регулируют формирование цветов, стеблей и листьев, а также развитие и созревание плодов. Поэтому снижение скорости фотосинтеза может привести к снижению качества плодов, особенно во время позднего сбора урожая.
Существуют также гипотезы, что компоненты, влияющие на качество плодов, могут транслоцироваться с корневища на привой.
Не все привои дыни одинаково реагируют на практику прививки, даже с одинаковыми подвоями, что указывает на роль взаимодействия подвоя и привоя в изменении качества плодов после прививки. Дыня Галия «Арава» (группа reticulatus) и дыня медовая «Медовая жёлтая» (группа inodorus) были привиты как на гибридные подвои, так и на подвои Cucumis metulifer. Хотя на SSC, упругость мякоти и сенсорные свойства «Arava» прививка повлияла отрицательно, качественные характеристики привитых дынь «Honey Yellow» были схожи с плодами непривитых растений. Тем не менее изменение характера созревания плодов в результате прививки и взаимодействия подвоя и привоя, а также последующее воздействие на качественные характеристики плодов заслуживает более глубокого изучения.
Россия
Техника прививки была введена в России около 1930 года. Эксперименты по прививке паслёновых и огуречных овощей проводились в Воронежской, а затем в Московской областях. Использование холодостойких подвоев Cucumis maxima позволило выращивать теплолюбивые овощи в северных районах.
Исследования в области прививки дыни, проводимые в России, имели другую направленность, чем в странах Азии и Европы. Вместо того чтобы изучать практическое применение прививки в бахчеводстве, в России активно изучался гибрид прививки. Исследователи полагали, что промежуточные характеристики, полученные от двух видов, очень отличающихся по своей генетической структуре, могут быть достигнуты путём так называемой вегетативной гибридизации через прививку, что может дать решение проблемы несовместимости межвидовых скрещиваний. Несмотря на улучшение понимания взаимодействия корневища и привоя, ни одно из этих исследований не дало прямых доказательств в поддержку гипотезы, что прививка может генетически изменять характеристики растений как корневища, так и привоя.
Методы прививки

Хорошо зажившие растения мускатной дыни, привитые на межвидовые гибридные корневища кабачка с использованием различных методов прививки.
(a) Прививка с отверстием. (b) Прививка на одну семядолю. (c) Прививка с язычком.
В целом, три типа методов прививки дыни в настоящее время приняты в различных производственных масштабах. Эти методы, а именно: вставка отверстия, прививка на одну семядолю (сращивание) и метод язычка (рис.), значительно отличаются по процедуре прививки и имеют свои преимущества и недостатки. Хотя прививочные машины и роботы используются на некоторых крупных предприятиях, ручная прививка остаётся популярной в отрасли в основном из-за управленческих и экономических соображений. Метод одной семядоли может быть легко адаптирован к механизированной трансплантации, в то время как вставка отверстия и подход с язычком в основном ограничены ручной трансплантацией. В целом, вставка отверстия и прививка одной затылочной косточки, скорее всего, будут использоваться коммерческими распространителями и опытными садоводами, в то время как прививка с помощью язычка часто предпочитается неопытными прививальщиками из-за лёгкости заживления и относительно высокой приживаемости трансплантата.
Прививка с подвоем была первоначально разработана в Нидерландах. Для обеспечения наилучшего результата требуются корнесобственные и привойные растения с одинаковым диаметром стебля. Обычно при прививке корневая система привоя и растущая верхушка подвоя остаются неповрежденными. Прививка проводится ниже семядолей корневища, что исключает проблему с подвоем при посадке. Корневище часто срезают вниз на полпути через гипокотиль, а привой — вверх, при этом поверхности срезов выравниваются и поддерживаются прививочным зажимом. Для заживления привоя не требуется строго контролируемая влажная среда. К концу заживления побеги корневища и корни привоя (с нижней частью гипокотиля) полностью удаляются с привитого растения. Несмотря на высокий процент успеха, прививка с язычковым подходом обычно требует больше места и трудозатрат по сравнению с методами вставки в отверстие и одной семядоли.
Прививка в отверстие — самый популярный метод, используемый в Китае для прививки тыквенных культур. Этот метод требует более высокого уровня мастерства прививальщика по сравнению с методами с язычком и одной семядолей. Предпочтительны саженцы с более толстым гипокотилем, так как при удалении ткани апикальной меристемы необходимо сделать прорезь (отверстие) между двумя семядолями корнесобственного растения. Гипокотиль молодого привойного саженца обрезают, чтобы сделать клин или конический конец для вставки в отверстие, сделанное в корневище. Необходимо тщательно контролировать возраст подвоя, поскольку после появления семядолей в гипокотиле может начать развиваться полость центральной сердцевины. Прививочное окно также может быть ограничено возрастом привоя, поскольку маленькие саженцы всегда предпочтительнее. Прививочные зажимы не требуются при использовании метода вставки в отверстие, так как при соединении привоя и подвоя имеется прочный контакт между поверхностями срезов корневища и привоя, а также поддержка, обеспечиваемая подвоем, что повышает эффективность прививки. Основная проблема заключается в том, что поскольку во время прививки часто происходит неполное удаление растущих верхушек корневища, необходимо контролировать и удалять подвои до и после пересадки, что увеличивает затраты труда.
Прививка на одну семядолю получает все более широкое признание в отрасли благодаря простоте процесса и гибкой адаптации к различным системам производства привитых трансплантатов. Также предполагается, что метод прививки на одну семядолю может привести к более прочному соединению привоя с подвоем, чем метод прививки на язычок, из-за более полного соединения сосудистых пучков между привоем и подвоем. Схожий диаметр стеблей также может способствовать лучшему срастанию поверхностей срезов корневища и привоя. Корневище обычно срезают под углом между двумя семядолями, удаляя одну семядолю и точку роста. Привой срезается под таким же углом под семядолями, причём длина среза должна соответствовать длине среза корневища. Прививочный зажим используется для фиксации прививки, прикрепляя привой к корневищу. Иногда перед прививкой у корнесобственных растений вырезают корни, чтобы приспособиться к автоматизированной прививке и повысить эффективность производства, поскольку новые корневые системы могут быть легко регенерированы из привитых растений. Как и в случае с прививкой в отверстие, могут возникнуть проблемы с отсасыванием подвоя, если при прививке не удаётся полностью удалить ткань апикальной меристемы подвоя.
Предпочтения в отношении конкретных методов прививки могут различаться в зависимости от географического положения и операций, в основном определяемых дизайном объекта, пространством, рабочей силой и конечной стоимостью производства. Независимо от используемого метода прививки, посев корневища и привоя должен быть тщательно спланирован, чтобы обеспечить подходящие сроки для прививки, в зависимости от типа корневища и сорта привоя. Кроме того, для получения высококачественных привоев с высокой приживаемостью необходимо обеспечить послепрививочное оздоровление. Очень важно поддерживать высокую влажность в течение первых 48-72 ч после прививки, особенно при использовании методов прививки с одной семядолей и с отверстием. Также необходимо обеспечить соответствующую температуру и интенсивность освещения. На заключительном этапе заживления привитые саженцы должны постепенно попадать в нормальные тепличные условия и акклиматизироваться перед посадкой в поле. При пересадке прививочное соединение должно располагаться намного выше линии почвы, чтобы предотвратить укоренение от привоя.
Использование прививок для борьбы с болезнями и повышения урожайности
В настоящее время для производства привитых дынь чаще всего используются подвои, полученные из Cucumis melo, Cucurbita spp. и Cucumis maxima x Cucumis moschata. Эффективность прививки в борьбе с различными почвенными болезнями дынь широко освещена и описана в недавних обзорахсистемах земледелия и выбор подходящих подвоев для борьбы с болезнями является ключом к успешному использованию прививок для борьбы с болезнями. Для снижения потери устойчивости к болезням можно рассмотреть вопрос о ротации сортов корнесобственных подвоев. В связи с появлением новых патогенов и новых рас уже существующих патогенов, необходимо постоянно работать над созданием новых подвоев. Корневища с более полным пакетом устойчивости к болезням будут более эффективными, если в течение производственного сезона на поле возникнет несколько болезней. Следует также отметить, что в качестве интегрированной практики борьбы с вредителями прививка должна быть хорошо интегрирована в систему управления, включающую комплекс мер борьбы, таких как севооборот, покровная культура и органические поправки.
Повышение урожайности плодов более выражено в условиях более высокого давления болезней при выращивании привитых дынь. Однако прививка на выбранные подвои может привести к росту и повышению урожайности и при отсутствии биотических стрессов. На поглощение и транслокацию N, P, Mg, Fe и Ca в огурцах могут влиять подвои.
Качество плодов и взаимодействие корневища и подвоя
Несмотря на многогранные преимущества привитых дынь, некоторые прививочные комбинации выявили ухудшение качества плодов.
Большинство культивируемых дынь имеют высокое содержание сахара.
Нежелательная совместимость прививок может привести к снижению качества плодов. Это наиболее заметно, когда в качестве подвоя используется ландрас или генетически далёкий вид. Например, сорт «Thraki», привитый на сорт тыквы «Kolokitha», ухудшил вкус плодов. Прививочная комбинация показала высокую изменчивость приживаемости, что может быть показателем плохой совместимости прививок.
Перспективы применения
Интегрированное использование прививок в производстве дыни будет существенно различаться в зависимости от страны, региона и сельскохозяйственной деятельности. По сути, экономическая целесообразность использования привитых растений находится в центре долгосрочной оценки устойчивости технологии прививки и производственной системы. В настоящее время исследовательский интерес к прививке овощей в США растёт, однако высокая стоимость использования привитых растений остаётся основной проблемой для более широкого внедрения прививки среди овощеводов с большими производственными площадями. При постоянных усилиях по совершенствованию технологии прививки в первую очередь необходимо учитывать экономический анализ. В случае с прививкой дыни, дальнейшее совершенствование техники прививки и автоматизации может помочь повысить эффективность прививки, а также снизить стоимость пересадки. Между тем, необходимо провести дополнительные исследования для оптимизации методов управления (например, удобрения и орошения) при выращивании привитых дынь, чтобы максимально использовать преимущества корнесобственных подвоев и их способность противостоять стрессам окружающей среды. Развитие корневых подвоев для борьбы с болезнями по-прежнему будет важным направлением будущих программ по селекции корневых подвоев. Как отмечают Кинг и др. (2010), новые корневища дыни должны обладать устойчивостью к болезням увядания, корневой и стеблевой гнили. Новые подвои должны обладать не только широким диапазоном совместимости с прививками, но и не оказывать негативного влияния на качество плодов. Взаимодействие подвоя и привоя, особенно в отношении их влияния на рост и развитие растений, является интригующей областью исследований в области прививки дыни. Понимание связи между привоем и подвоем и сигнализации на физиологическом, биохимическом и молекулярном уровнях заложит прочную основу для более эффективного и целенаправленного отбора подвоев, способствующего долгосрочной устойчивости привитого производства дыни.
Агротехника возделывания
Общие рекомендации по агротехнике возделывания дыни аналогичны рекомендациям для всех бахчевых культур.
Дыню не следует выращивать на одной и той же почве из года в год из-за проблем с фузариозом и нематодами.
Подготовка почвы должна обеспечивать рыхлую и ровную почву.
Удобрение
Потребность в удобрениях зависит от урожайности и состояния питательных веществ в почве. Вынос питательных веществ при урожае 20 т/га плодов составляет N 60-120 кг, P 9-18 кг, K 100-120 кг, Ca 70-100 кг и Mg 10-30 кг.
Дыня лучше всего растёт на почвах с высоким содержанием органического вещества. Под дыню при глубокой зяблевой обработке почвы вносят 15-30 т/га навоза. Более высокие дозы могут приводить к задержке созревания плодов и ухудшению их качества.
Дозы удобрений зависят от питательности почвы, климата и выращиваемого сорта. Анализ почвы перед посадкой должен проводиться не менее чем за 6 месяцев до посадки, так как это является основой для планирования программы удобрений. Эта культура также чувствительна к низкой доступности Mg и микроэлементов Fe, Mo и B. Почву следует анализировать на электропроводность (EC), pH и содержание микроэлементов Na, P, K, Ca, Mg, Zn, S, B и Mo. Дыни достаточно чувствительны к соли, демонстрируя снижение урожая на 50% в диапазоне EC 4-6 (мСм/см при 25 °C).
Вместо осеннего внесения навоза весной перед посевом можно вносить хорошо разложившийся навоз КРС в количестве 20-25 т/га в борозды или ямы, сделанные для посева, и тщательно перемешивают. К нему добавляется половина дозы азота (75-100 кг/га) и по полной дозе P2O5 (60-80 кг/га) и K2O (40-50 кг/га). Оставшийся азот делится на две равные части и вносится во время начала роста плетей и через 10-15 дней или однократно, когда стебли достигнут длины 20-30 см.
Внекорневые опрыскивания бором 25 ppm вместе с мочевиной 1% 2-3 раза, начиная со стадии 2-4 настоящих листьев до начала цветения, увеличивают количество женских цветков и урожайность. Полные дозы удобрений следует вносить до завязывания плодов. Следует избегать чрезмерного внесения азота, так как это приводит к увеличению количества мужских цветков, что отрицательно сказывается на урожайности. При внесении удобрений необходимо следить за тем, чтобы не повредить корни и обеспечить достаточную влажность почвы. Орошение следует проводить сразу после внесения удобрений, чтобы они продвигались к корням.
Полное удобрение следует вносить перед посевом или посадкой. Дыня особенно чувствительна к дефициту Ca, который вызывает стекловидность или водянистость плодов. Она также чувствительна к дефициту молибдена, возникающему на ферралитных почвах. Дыня очень чувствительна к ряду гербицидов, включая атразин, и даже может быть повреждена остатками гербицидов на предшествующих культурах.
Посев
Оптимальный срок посева семян дыни — при установлении температуры почвы на глубине 10 см 12-14 °С. Всходы при этом появляются через 8-9 дней.
Дыню можно высевать непосредственно в поле или выращивать через рассаду в полибэгах/лотках, которую затем в 4-недельном возрасте пересаживают в поле, стараясь не повреждать корней.
Перед посевом семена должны быть обработаны каптаном или тирамом из расчёта 2 г/кг семян. Семена следует замачивать в воде на ночь и держать во влажных мешках в течение 2-3 дней в тёплом месте для начала прорастания. Поверхность почвы на момент посева должна быть гладкой, рыхлой, рыхлой, без комков.
Обычно высевают 2-3 пророщенных семени на лунку на глубину 2-2,5 (4) см. После посева семена должны быть покрыты тонким слоем хорошо разложившегося мелкокомковатого навоза со скотного двора (FYM). Во время посева почва должна иметь достаточно влаги для лучшего прорастания, поэтому почву следует поливать за 2 дня до посева семян.
Важные методы посева дыни:
- Метод неглубокой ямки или плоской грядки: выкапываются неглубокие ямы размером 45 x 45 x 45 см и оставляются открытыми на 3 недели до посева для частичной соляризации почвы. Каждая яма заполняется смесью почвы и 4-5 кг FYM или компоста, 30-40 г мочевины, 40-50 г однократного суперфосфата и 80-100 г муриата калия. После заполнения ямы делают круглые лунки и высевают по 2-3 семени в каждую на глубину 2-2,5 см и покрывают мелкокомковатой почвой, FYM или компостом.
- Метод глубокой ямы или траншеи: метод глубокой ямы широко практикуется для выращивания дыни в руслах рек. При этом методе выкапывают круглые ямы диаметром 60-75 см и глубиной 1,5 м на рекомендуемом расстоянии или делают траншеи шириной около 60 см на расстоянии около 2,5 м по склону до глубины глинистого слоя. Эти ямы или траншеи заполняются смесью из верхнего слоя почвы, хорошо разложившегося FYM и рекомендованного NPK. Пророщенные семена высевают в траншеи на расстоянии 60-90 см друг от друга.
- Посев семян на грядах: при этом методе вручную или механически готовят каналы шириной 50-60 см, сохраняя расстояние между двумя каналами 2,0-2,5 м в зависимости от сорта. Семена высеваются на обоих склонах канала с расстоянием между ними около 60-90 см. Как правило, весной-летом высевают два-три проросших семени на лунку и поддерживают достаточную влажность во время появления всходов. Плетям дают возможность распространиться в промежутках между каналами.
- Обычно расстояние между растениями в ряду выбирают 50-60 см и 120-200 см между рядами, что даёт плотность 8 000-16 000 растений/га. В отечественной практике рекомендуются схемы посева 2,5 х 0,8-1,0 м или 2,1 х 0,8-1,2 м. Глубина посева семян — 4-6 см.
Норма высева — 2-4 кг/га. Вес 1000 семян составляет (8) 25-35 г. По другим рекомендациям, оптимальная норма высева семян составляет 2,0-2,5 кг/га, однако для посева гибридов достаточно одной трети нормы высева. Также, 1,5-2 кг/га при прямом посеве и 0,5 кг/га при рассадном способе.
Мульчирование
Мульчирование является хорошо зарекомендовавшей себя практикой при выращивании дыни. В субтропических районах черные, прозрачные или окрашенные в серебряный цвет полиэтиленовые плёнки обычно используются не только для борьбы с сорняками, но и для повышения или понижения температуры почвы. В тропиках распространёнными мульчирующими материалами являются рисовая солома или трава и все чаще пластиковая плёнка.
Уход за посевами
Прореживание растений следует проводить через 10-15 дней после посева, оставляя только два здоровых сеянца на лунку.
На ранней стадии роста можно провести два или три рыхления, чтобы сдержать сорняки и сохранить влагу в почве. Первую прополку следует проводить через 30 дней после посева, а последующие — с интервалом в один месяц, после чего следует мотыжение и окучивание. Следует избегать глубокого мотыжения, так как это может привести к разрушению многих тонких корней у поверхности почвы.
Применение гербицидов, таких как флуклоралин или трифлуралин (0,75-1,5 кг/га) в почву перед посевом за две недели до посева и внесение бутахлора (1 кг/га) в послевсходовый период после первой прополки оказалось лучше в борьбе с сорняками. Мульчирование также оказалось эффективным для борьбы с сорняками. Мульчирование поверхности грядки рисовой соломой или листьями сахарного тростника не только сохраняет влагу в почве, предотвращает вымывание питательных веществ и улучшает аэрацию почвы, но и контролирует сорняки и обеспечивает опору для усиков. Эффективно бороться с сорняками можно также с помощью биоразлагаемой пластиковой мульчи. Мульчирование ультрафиолетовой пластиковой мульчей серебристого цвета отталкивает трипсов и тлю, тем самым снижая распространённость вирусных заболеваний.
Чрезмерный рост лозы из-за высокого азотного питания в сочетании с высокой температурой и высокой влажностью почвы способствует образованию тычиночных цветков на плетях, что приводит к низкому набору плодов и низкой урожайности. Лучший способ контролировать рост плетей в разумных пределах — регулировать дозы азотных удобрений и частоту полива.
Обрезка
Удаление вторичных плетей в зависимости от сорта до 3-7 узла, повышает урожайность плодов по сравнению с необрезанным контролем.
В тепличных условиях растения дыни выращивают вертикально таким образом, чтобы главный стебель растения мог подняться к шпалерам на уровне 1,5 м, с помощью полиэтиленового шпагата. Боковые ветви обрезаются до высоты 45-60 см над поверхностью грядки, а затем они обрезаются только после того, как оставлены одна или две плодовые почки (женские цветки), которые будут плодоносить.
Полив
Обычно используется бороздковый или капельный полив, поскольку растения имеют высокую потребность в воде до тех пор, пока плоды не достигнут зрелости. Дыня менее зависима от ежедневного полива, чем огурец или тыква. В сухой сезон можно поливать по 1 л воды на посадочную яму. В Судане укоренившуюся культуру змеиной дыни поливают каждые 10-12 дней в жаркий сезон дождей (март-октябрь) и каждые 14-18 дней в прохладный сезон.
Для получения высокого урожая орошение следует проводить на критических этапах, а именно: в период развития лозы, до цветения, цветения и развития плодов. Когда появляется женский цветок, рекомендуется прекратить подачу воды, чтобы улучшить завязывание плодов. Когда плоды начинают развиваться, необходимо проводить орошение для получения плодов хорошего размера. Во время созревания избыток влаги в почве снижает содержание сахара и отрицательно влияет на развитие вкуса. Поэтому во время созревания плодов полив следует полностью прекратить. Полив по бороздам требует большего количества поливной воды, которая также часто смачивает лозы или вегетативные части и способствует возникновению болезней. Среди систем орошения капельное орошение является наиболее эффективным методом для выращивания дыни. С успехом могут быть использованы одиночные боковые линии (размером 12-16 мм) с капельницами in-line или on-line производительностью 2-4 л/ч. Культуры, высеянные в руслах рек, не нуждаются в поливе, если только почва не слишком сухая.
Посевы следует орошать на следующих трёх этапах:
- посев до появления всходов: перед посевом/пересадкой орошайте обычной водой на глубину не менее 1 м до уровня поля; поддерживайте почвенный профиль на уровне нормы полива до появления всходов или сильного роста корней из модуля рассады;
- появление всходов до первого плодоношения: до появления плодов растения следует поливать более обильно и с меньшей частотой. Позвольте растениям получить небольшой стресс, чтобы вызвать рост глубоких корней. Когда в полдень на поле появятся участки со стрессовыми растениями, поливайте их;
- от первого завязывания плодов до сбора урожая: во время укрупнения плодов полив должен быть частым и лёгким. За 7-10 дней до сбора урожая полив следует сократить или прекратить.
Внесезенное выращивание
В соответствующих климатических регионах дыня может выращиваться вне сезона. Это вид овощного форсирования, при котором дыня высевается в декабре-январе под пластиковыми низкими туннелями для получения раннего урожая. Низкие тоннели устанавливаются над рядами посеянной дыня или высаженной рассады. Эти туннели весьма рентабельны для производителей в регионах, где ночная температура в зимний период опускается ниже 8 °C в течение 30-40 дней. Низкие туннели дают преимущество в получении урожая на 30-40 дней раньше по сравнению с обычным сезоном выращивания и, в конечном итоге, высокие цены на продукцию.
Сеянцы выращивают в теплице в пластиковых лотках с размером ячеек 4-5 см в беспочвенной среде в течение декабря-января. Рассаду можно выращивать даже в полиэтиленовых пакетах в очень простых и недорогих защищённых конструкциях. Примерно 30-32-дневные сеянцы на стадии четырёх настоящих листьев пересаживаются с земляным комком в открытый грунт в январе и накрываются пластиковыми низкими туннелями. Когда рассада пересаживается в конце февраля, нет необходимости накрывать её пластиковыми низкими туннелями. Пересадку следует проводить в вечерние часы с последующим поливом. Прямой посев семян под пластиковыми низкими туннелями также можно проводить с середины декабря до середины января.
Пересадка или посев производится рядами на рекомендуемом расстоянии с использованием капельной системы орошения. Гибкие обручи закрепляются на расстоянии 2,0-2,5 м. Ширина двух концов обруча составляет 1 м, высота 60-70 см над уровнем земли для покрытия плёнкой рядов или грядок для создания низких тоннелей. Для изготовления низких туннелей обычно используется прозрачный биоразлагаемый пластик толщиной 30 мкм, который отражает инфракрасное излучение для поддержания температуры в низких туннелях выше, чем снаружи. Отверстия размером 3-4 см делаются на восточной стороне тоннелей чуть ниже верха на расстоянии 2,5-3,0 м, когда температура в тоннелях повышается в пиковое дневное время. Эти отверстия также способствуют опылению урожая прилетающими пчёлами. Укрытие полностью удаляется с растений в феврале-марте, в зависимости от преобладающей ночной температуры в регионе.
Уборка урожая
Плоды дыни обычно созревают в зависимости от сорта и метеоусловий примерно через 90-110 дней. Стадия, на которой собирают плоды, также влияет на качество плодов, поэтому их следует собирать вовремя. О стадии зрелости обычно судят по изменению внешнего цвета плодов, размягчению кожуры, развитию слоя абсцедирования, то есть когда плодоножка начинает отделяться от плода и сильному запаху. Если оставить плоды надолго, плодоножка естественным образом отделится от плода, что называется «полным отрывом». Фрукты на этой стадии следует использовать в течение 36-48 часов, так как они быстро портятся.
Плоды группы inodorus не образуют слоя абсцедирования, и на зрелость указывает изменение цвета, например, с зелёного на жёлтый. Нежные, незрелые, бледно-зелёные плоды змеиной дыни собирают начиная с 45-60 дня от посева. Собранные плоды длиной около 20 см, диаметром 3 см, весом 90-100 г. Если плоды оставляют на семена, их собирают, когда они полностью созреют.
Уборку дыни проводят в 2-3 приёма по мере созревания.
Для лучшего качества дыни следует собирать на стадии «полуслип», когда плодоножка частично отделена от плода. Преждевременный сбор дыни снижает качество урожая, так как содержание сахара не увеличивается после уборки. Вкус дыни может улучшиться после сбора урожая, но это происходит из-за размягчения мякоти.
Дыня — это климактерический фрукт, который дозревает после уборки. Поэтому её можно убирать до полного созревания, чтобы он попал к потребителю в полностью созревшем состоянии.
Хранение
Для хранение пригодны неповрежденные плоды.
Плоды дыни для хранения должны быть охлаждены до 10-15 °C сразу после сбора, чтобы замедлить созревание. Хранение в течение 10-15 дней при температуре 3-4 °C (90% относительной влажности) возможно, но более низкие температуры могут привести к повреждению от охлаждения. По другим рекомендациям, температура хранения дыни составляет 0-2 °С и максимальной влажности воздуха 75-85%.
Дыня «Honeydew» и другие зимние дыни могут храниться при температуре 10-15 °C более длительное время, некоторые сорта до 90 дней. Сильно сетчатые плоды дыни (например, средиземноморская «Галия» и американская «Вестерн Шиппер») относительно устойчивы к обработке и транспортировке.
Плоды змеиной дыни упаковывают в пластиковые или джутовые мешки для транспортировки на близлежащие городские рынки. Их обрабатывают так же, как и плоды огурца.
Специализированная японская дыня
Севооборот с азотфиксирующими бобовыми культурами является полезным инструментом сельскохозяйственной практики, помогающим растениям японской дыни справляться с кислотным стрессом почвы и дефицитом азота во влажных тропических климатических зонах. Введение японской дыни в качестве нового специализированного сорта в сочетании с адаптацией улучшенного управления севооборотом может быть полезным для прибыльного производства дыни зимой во влажных тропических районах. Полученные результаты имеют значение для улучшения управления культивацией для прибыльного производства этой высокоценной, новой специализированной культуры японской дыни.
Ботаническое описание
В растениеводстве, как правило, высокие температуры и кислотность почвы, перенасыщение водой и затопление являются одними из наиболее важных абиотических факторов стресса, с которыми сталкиваются растения.
Влажный тропический климат характеризуется избытком осадков и высокими температурами. В пределах тропиков существуют различные зоны растительности, классифицируемые по наличию воды для роста растений.
Ионы железа (Fe) и активные ионы H+ являются доминирующими элементами во влажных районах. На рисовых почвах, где выращивают японские дыни во влажной кислой среде острова Хайнань, почвы на глубине залегания корней (0,20 см) кислые (pH 5,51-5,70) и бедные органическим веществом (10,4-11,4 г/кг). Концентрация нитратов особенно низкая и изменчивая (2,04-2,77 мг/кг). Большинство питательных веществ в почве, включая Fe, P, K, Mn, Cu и Zn на трёх участках бахчевых полей значительно различаются. Кислотность почвы и дефицит нитратов должны быть вызваны ионами H+, поступающими с большим количеством осадков, которые также вызывают потерю нитратов в результате выщелачивания.
Также был обнаружен избыток Fe в почве (279,2-370,3 мг/кг) на полях японской дыни. Железо является необходимым микроэлементом для роста растений, но избыток Fe, содержащийся в клетках, может быть токсичным для растений. Напротив, концентрация Mn в почве низкая по сравнению с уровнями Mn, показанными Эламином и Вилкоксом (2013). Различия в концентрациях Fe и Mn в почве могут быть обусловлены их связью с кислотностью почвы.
Как новые специализированные плодовые культуры, японские дыни, выращиваемые на кислых почвах во влажном тропическом климате, сталкиваются с некоторыми проблемами роста и производства, которые включают плохую всхожесть, раннее повреждение растений, низкую урожайность и неравномерное качество. Эти проблемы связаны с периодической жарой и наводнениями. Поскольку растения дыни восприимчивы к жаре и обильным осадкам, часто наблюдается общее отсутствие энергичного роста растений, что очевидно с момента пересадки, когда зима сменяется жарким, дождливым и паводковым временем. Повреждения могут быстро проявиться на вполне здоровых растениях с начала апреля по конец мая после нескольких дней сильной жары или проливных дождей. Дынные растения могут разрушаться с отмиранием старых листьев, когда растения несут груз плодов. Поскольку уровень Mn в почве низкий, признаки Mn-токсичности не видны на листьях дыни, что отличается от того, что показано в работе Elamin и Wilcox (2013).
Проблемы кислотности почвы и слишком большого содержания ионов Fe в почве можно решить известкованием, чтобы повысить уровень pH почвы и одновременно снизить концентрацию Fe в почве. Известковые материалы относительно менее дороги. Известкование было распространённой сельскохозяйственной практикой для повышения pH почвы и поддержания урожайности культур, связанных с кислотностью почвы, однако химические азотные удобрения являются дорогостоящими и невозобновляемыми ресурсами. В связи с ростом цен на химические удобрения, связанным с энергетическим кризисом последних лет, дальнейшее использование дорогостоящих химических азотных удобрений не является устойчивым.
Значение севооборота
Снижение доступности азота и низкий уровень органического вещества в почве, являющиеся одними из наиболее важных неблагоприятных стрессовых факторов для растений, таких как высокие температуры, кислотность почвы, перенасыщение водой и наводнения, могут повлиять на физиологическое развитие растений и продуктивность культур.
Азот содержится во всех частях растений в значительных количествах, а питательные вещества азота поглощаются в больших количествах, составляя 2%-5% от сухого вещества тканей растений.
Севооборот — это инструмент сельскохозяйственной практики, помогающий японским бахчевым культурам справиться с кислотным стрессом почвы, перенасыщением водой, дефицитом азота и избытком Fe в тропических районах острова Хайнань. Это сельскохозяйственная практика выращивания различных видов культур на одних и тех же участках в последовательные сезоны.
Для управления выращиванием японских дынь во влажной кислой среде в экспериментальных опытах использовалась практика севооборота: овощные бобы ярда (Vigna unguiculata subsp. sesquipedalis), а затем короткосезонная мелкоплодная культура, японская дыня (Cucumis melo L.). Дворовые бобы, энергично вьющиеся однолетние лианы, являются настоящими бобовыми. Растения фасоли могут взаимодействовать с почвенными ризобиальными бактериями, образуя корневые узелки для фиксации азота из атмосферы. Потребность в азоте для культур фасоли ярд-лонг формируется из почвенного азота и симбиотически фиксированного атмосферного азота.
Содержание азота в листьях японской дыни увеличилось с 2,2% до 2,9% на основе сухого вещества, а урожайность дыни повысилась с 29 до 38 мг/га, что было связано с увеличением биомассы всего растения фасоли.
Практика севооборота является одной из наиболее полезных мер для обеспечения успешного производства бахчевых культур. Тем не менее длительный севооборот может потребовать создания более здоровых почв из-за времени, необходимого корням и верхним остаткам предыдущих культур для устранения проблемы кислотности почвы и баланса макро- и микроэлементов в почве во влажных и жарких районах. Было бы полезно понять, как севооборот и другие методы ведения сельского хозяйства (например, внесение органических добавок, график посадки) могут помочь этой новой специализированной культуре справиться со стрессом окружающей среды (например, высокотемпературное излучение, перенасыщение водой и токсические эффекты от избыточной концентрации Fe) путём улучшения почвенных условий или времени посадки для поддержания или даже повышения урожайности дыни.
Абиотические стрессы
Основная страница: Абиотические стрессы тыквенных культур
Стресс от засухи
Бахчёвые культуры особенно чувствительны к засухе. Плоды обычно содержат 85-90% воды и могут пострадать в условиях засухи. Дыня часто производит много листьев большого размера и может пропускать большое количество воды в жаркие летние дни. Сильный стресс от засухи влияет на развитие плодов, что приводит к появлению нетоварной продукции. Плоды становятся мягкими и морщинистыми и не успевают набрать нужный размер. Потеря листьев во время засухи также приводит к солнечным ожогам плодов.
Следует избегать дефицита влаги на критических стадиях роста культуры: на стадиях развития плетей, до начала цветения, цветения и развития плодов. Также рекомендуется защищать культуру от жарких ветров в летний период.
Дефицит магния
Дефицит магния чаще возникает на песчаных почвах с низким pH, особенно в засушливые годы. Песчаные почвы часто имеют низкую ёмкость катионного обмена и могут не содержать достаточного количества магния. Симптомы дефицита чаще наблюдаются у дыни, чем у других бахчёвых. Симптомы сначала проявляются в виде пожелтения между жилками листьев (межжилковый хлороз), начиная с самых старых листьев и медленно распространяясь на новый рост. Пожелтевшие ткани могут стать коричневыми, отмирать и выпадать, придавая листу вид прострела. Дефицит магния обычно проявляется в периоды быстрого роста, когда плоды увеличиваются.
Следует поддерживать pH почвы на уровне 6,5. Потенциальные источники магния перед посадкой включают оксид магния и доломитовую известь. При необходимости можно вносить сульфат магния через систему капельного орошения. Также рекомендуется ограничивать обильное применение удобрений, содержащих конкурирующие катионы (K+, Ca2+, NH4+). Внекорневые опрыскивания обычно неэффективны для устранения значительных недостатков.
Токсичность марганца
Симптомы включают водянистые участки на нижней стороне листьев и жёлтые или бронзовые пятна на верхней поверхности листьев. Хотя марганец является важным микроэлементом для растений, его высокое содержание может привести к симптомам токсичности у тыквенных культур. Токсичность марганца обычно является результатом низкого pH почвы, что позволяет марганцу поступать в растения в токсичных количествах.
Следует контролировать pH почвы перед посевом и при значении ниже 6,0 осенью проводить известкование и мульчирование почвы.
Дефицит молибдена
Дыня страдает дефицитом молибдена при выращивании на тёмных тяжёлых почвах с pH ниже 6,0. Обильное внесение аммиачной селитры при капельном орошении может снизить pH в корневой зоне растений и способствовать токсичности марганца или дефициту молибдена. Дефицит молибдена обычно проявляется в листьях кроны, когда растения развивают плети. Листья становятся бледно-зелёными или слегка хлоротичными между жилками. По мере развития симптомов края листьев становятся некротическими, и рост растений прекращается.
Следует поддерживать pH почвы в пределах от 6,0 до 6,5; внекорневая обработка молибдатом натрия снижает симптомы и обеспечивает нормальный рост.
Дефицит азота
Недостаток азота обычно проявляется в виде пожелтения старых листьев. Азот является наиболее распространённым питательным веществом в растении и часто самым лимитирующим питательным веществом для роста растений. Хотя тыквенные культуры не являются особенно требовательными к азоту, они могут испытывать дефицит азота в периоды быстрого роста или плодоношения.
Следует вносить 1/3-1/2 от общей потребности в азоте до формирования грядок, оставшуюся часть — в течение всего сезона, если культура выращивается при капельном орошении и пластиковой мульче. Если капельное орошение и чёрный пластик не используются, оставшийся азот можно внести ленточно в одну или две прикорневые подкормки до образования плодов.
Верхушечная гниль
Обычно верхушечная гниль проявляется в виде общей гнили на месте прикрепления цветка развивающегося плода. Верхушечная гниль обычно является результатом недостаточного или неравномерного полива, высокой влажности или других факторов, которые замедляют движение воды через растение. Поскольку кальций поступает в растение с потоком транспирации (воды), медленное движение воды часто может привести к временному дефициту кальция, что приводит к верхушечной гнили.
Для предотвращения развития следует контролировать полив и достаточное содержание кальция в почве. Не используйте высокие уровни аммиачных удобрений, которые могут усугубить эту проблему. Избегайте травмирования корней.
Плохое опыление
Будучи перекрестноопыляемой культурой, дыня требует опыления для получения плодов. Для обеспечения нормального развития плодов часто требуется несколько посещений опылителей в день раскрытия цветка. При плохом опылении многие плоды выглядят неправильной формы и маленькими. Очень высокие и низкие температуры также могут влиять на жизнеспособность пыльцы, что приводит к плохому опылению. Если используется слишком много азота (что приводит к чрезмерному вегетативному росту) или растения были неправильно размещены, пчёлам может быть трудно найти цветки.
Рекомендуется обеспечить посевы дополнительными опылителями, чтобы гарантировать хорошее плодоношение и высокую урожайность. Разместите один или два улья на гектар при нормальных условиях на поле, когда 5-10% растений имеют открытые цветки. Ульи следует размещать группами по периферии поля, с дополнительными ульями внутри больших полей. Не следует распылять инсектициды в утренние часы, когда цветы открыты и насекомые активно опыляют растения.
Повреждения ветром и пыльными бурями
Сильные ветры часто вызывают повреждение стеблей и высыхание растений, особенно на той части стебля, которая обращена к господствующим ветрам. Сильные ветры иссушают листья, вызывая их отмирание от краёв к центру. Могут пострадать целые поля, что приведет к значительным потерям.
Рекомендуется создавать ветрозащитные полосы вдоль полей и по возможности избегайте пересадки при сильном ветре.
Болезни
Основная страница: Болезни тыквенных культур
Дыню могут поражать несколько болезней. Гуммозное поражение стеблей (Didymella bryoniae) вызывает рак стеблей и плодоножек, плодовую гниль и увядание растений. Борьба с болезнями в целом осуществляется путём использования семян, свободных от болезней, обеззараживания семян, севооборота, опрыскивания фунгицидами и особенно посадки устойчивых сортов.
Мучнистая роса (Erysiphe cichoracearum и Podosphaera fuliginea). На листьях и зелёном стебле появляются мелкие белые или грязно-серые пятна. Позже эти пятна становятся мучнистыми и разрастаются в пятна. При сильном заражении плоды также могут быть покрыты мучнистой массой. Влажная погода благоприятна для распространения этого заболевания.
Для предотвращения болезни следует использовать устойчивые сорта и опрыскивание культуры Каратаном в концентрации 0,1% 2-3 раза с интервалом 10-15 дней сразу после появления болезни.
Ложная мучнистая роса (Pseudoperonospora cubensis). На верхней поверхности листьев появляются угловатые пятна жёлтого цвета, часто ограниченные жилками, на нижней поверхности появляются пурпурные разрастания. Пораженные листья быстро погибают.
Для борьбы проводят обработку семян горячей водой перед посевом (55 °C в течение 15 минут). Последующее профилактическое опрыскивание Дитаном М-45 в концентрации 0,2% с интервалом в 15 дней.
Антракноз. (Colletotrichum orbiculare). На поражённых листьях образуются красновато-коричневые пятна, которые становятся угловатыми или круглыми, когда многие пятна разрушаются. Это приводит к сморщиванию листьев, которые впоследствии отмирают.
Контроль: обработка семян препаратами Агросан GN или Бавистин в концентрации 2 г/кг семян. Опрыскивание посевов Дитаном М-45 в концентрации 0,2%, Бавистином в концентрации 0,1% или оксихлоридом меди в концентрации 0,2%, при необходимости повторить с интервалом 7-10 дней.
Плодовая гниль (Pythium aphanidermatum и Pythium butleri). Водянистые поражения опоясывают стебель, позже распространяясь вверх и вниз. Происходит загнивание поражённых тканей, и даже взрослые растения разрушаются. Грибок вызывает гниение плодов, имеющих прямой контакт с почвой.
Борьба: следует избегать полива водой и выращивайте культуру на капельной системе. Обработайте семена Тирамом или Бавистином в дозе 2 г/кг семян. Вносите триходерму в количестве 5 кг/га в почву перед посевом. Опрыскайте посевы Бавистином в концентрации 0,1% или оксихлоридом меди в концентрации 0,2%, при необходимости повторите опрыскивание.
Фузариозное увядание (Fusarium oxysporum f.sp. niveum). Грибок переносится семенами, а также является постоянным обитателем почвы. Поражение рассады высоко при температуре 20-30 °C. Развитию вилта также благоприятствует температура около 27 °C. При температуре ниже 15 °C и выше 35 °C заражения не происходит. Растения подвержены атаке на всех стадиях роста. Прорастающие семена также могут загнивать в почве. Пораженные растения желтеют и увядают, а позже все растение погибает. Это заболевание вызывает отсыревание рассады. Маленькие листья теряют свой зелёный цвет и вянут.
Контроль: обработка семян горячей водой (55 °C) в течение 15 минут, чтобы убить инфекцию, передающуюся через семена. Перед посевом обработайте семена каптаном, тирамом или бавистином в концентрации 2 г/кг семян. Протравите почву вокруг корней каптаном или бавистином в 0,2% растворе.
Вирус мозаики. На молодых листьях появляются небольшие зелёновато-жёлтые участки, которые становятся более прозрачными, чем на остальных частях листа. На листьях и плодах появляется жёлтая крапчатость. Происходит деформация листьев и отставание в росте заражённых растений. Вирус передается через сап, семена и тлю.
Борьба: использование семян, собранных с растений, свободных от вируса. Удаление заражённых растений с поля при первых признаках болезни. Уничтожение сорняков-резерваторов. Применение Имидаклоприда 17,8 SL (0,5-0,6 мл/л воды), для борьбы с переносчиками.
Наиболее частым вирусом в тропических условиях является передаваемый тлёй вирус кольцевой пятнистости папайи (PRSV-W, бывший WMV-1), к которому имеется хорошая устойчивость. Вирус огуречной мозаики (CMV), вирус арбузной мозаики (WMV-2) и вирус жёлтой мозаики кабачков (ZYMV), передаваемые тлёй, особенно Aphis gossypii, поражают дыню и преобладают в субтропических условиях; существуют различные источники устойчивости к этим трём вирусам, а также к переносчику. Другие вирусные заболевания дыни — вирус некротической пятнистости мускмелона (MNSV), передаваемый почвенным грибом Olpidium sp., вирус мозаики зелёной крапчатости огурца (CGMMV), передаваемый почвой и семенами, и вирус курчавости свёклы (BCTV), передаваемый кузнечиками.
Вредители
Основная страница: Вредители тыквенных культур
Красный тыквенный жук (Aulacophora foveicollis). Как личинки, так и взрослые особи нападают на урожай на стадии рассады и проделывают отверстия в зачатках листьев. При сильном нападении урожай полностью уничтожается.
Борьба: опрыскивание посевов Спиносадом 45 SC (0,5-0,7 мл/л воды) или Диметоатом 30 EC (1,5-2 мл/л воды) или Малатионом 50 EC (1,5-2 мл/л воды).
Тля (Aphis gossypii или Myzus persicae). Как нимфы, так и взрослые особи этого крошечного насекомого высасывают клеточный сок из нежных листьев, снижая жизнеспособность растений. В результате листья скручиваются и в конечном итоге вянут. Тля выделяет медовую росу, на которой развивается чёрная сажистая плесень, препятствующая фотосинтезу. Кроме того, эти тли являются переносчиками многих вирусов. Сильное поражение приходится на март-апрель.
Борьба: распыление экстракта ядра семян Нима (5%), масло Нима (2%) или отвар табака (0,05%). Опрыскивание культуры препаратом Имидаклоприд 17,8 SL в концентрации 0,5-0,6 мл/л воды и при необходимости повторение опрыскивания через 15 дней.
Плодовая муха (Bactrocera cucurbitae). Повреждения наносятся личинками мухи. Взрослая муха прокалывает нежные плоды и откладывает яйца под кожицу плода (эпидермальный слой). Личинки питаются внутри плодов и делают их непригодными для употребления. Жаркая и влажная погода наиболее подходит для её нападения.
Борьба: установка феромонных ловушек на поле (8 ловушек/га). Применить приманочный спрей, содержащий Malathion 50 EC (0,05%) и ягерин (10%), смешанный в 20 л воды. Распылить Спиносад 45 SC (0,5-0,7 мл/л воды) или Диметоат 30 EC (1,5-2 мл/л воды) или Малатион 50 EC (1,5-2 мл/л воды).
Клещи (Polyphagotarsonemus latus). Как нимфы, так и взрослые особи высасывают сок из молодых листьев и растущих верхушек. Характерными симптомами являются скручивание вниз и сморщивание листьев, придающее им форму перевернутой лодки, замедление роста и удлинение черешка.
Борьба: опрыскивание культуры препаратом Пропаргит, смешанным с 2-3 мл/л воды.
Корневые нематоды (Meloidogyne spp.) могут стать серьезной проблемой при выращивании дынь без надлежащего севооборота; борьба с ними может осуществляться путём соляризации почвы или с помощью фумигантов широкого спектра действия, но последние являются дорогостоящими и опасными для окружающей среды.
Фермеры обычно борются с этими вредителями с помощью инсектицидов. Однако неизбирательное использование инсектицидов только усугубляет проблему вредителей, уничтожая полезных насекомых-паразитов.
Генетика и селекция
Основная страница: Генетика и селекция тыквенных культур
Высокая урожайность и равномерная форма и размер плодов являются предпосылками для превосходных сортов и гибридов дыни. Ранняя и прочная сетчатая кожица с маленькой или незначительной семенной полостью, мягкий, мускатный вкус и привлекательный внешний цвет являются важными признаками. Будучи десертным фруктом, следует учитывать параметры качества, особенно общее количество растворимых сухих веществ (TSSs), толщину мякоти с хорошей консистенцией, текстуру и цвет. Содержание сахара должно варьироваться от 11% до 13%, но не менее 10%. Сорта и гибриды должны быть устойчивы к болезням (мучнистая роса, пуховая роса, вирус мозаики) и насекомым-вредителям (красный тыквенный жук, плодовая муха).
Генетическая архитектура и характер наследования признаков являются важными факторами для определения наиболее подходящих селекционных процедур, применимых к любой культуре.
Большая часть работ по улучшению сортов дыни основана на массовом и линейном отборе в популяциях с открытым опылением. Однако в настоящее время они быстро уступают место гибридным сортам F1, особенно в Европе, США, Японии и Тайване. Выведение чистых линий у дыни не составляет труда, так как после многократного самоопыления практически отсутствует депрессия инбридинга. С другой стороны, в гибридах между инбредными линиями также мало гибридной силы. Однако основными преимуществами гибридов F1 являются однородность растений и плодов и рекомбинация благоприятных характеристик различных видов дыни в одном генотипе: качество плодов (округлая форма, хороший вкус, высокое содержание сахара, маленькая семенная полость), длительный срок хранения, адаптация к более влажному климату, и особенно устойчивость к болезням и вредителям.
Большинство сортов имеют как мужские, так и обоеполые цветки на одном и том же растении, и для производства гибридных семян F1 требуется эмаскуляция обоеполых цветков с последующим ручным опылением. Моноэцильные типы растений позволили бы производить гибридные семена с пчелиным опылением, так как женская родительская линия может быть временно побуждена к производству женских цветков только с помощью опрыскивания этрелом. Однако переход к моноэцильным гибридам F1 замедляется тем, что моноэцильность у дыни связана с удлинённой формой и большим размером плодов, в то время как для канталупы и мускмелона целью являются круглые и компактные плоды. Однако в настоящее время все чаще встречаются моноэцильные гибриды F1.
Основными целями селекции змеиной дыни являются устойчивость к болезням и насекомым и улучшение качества плодов. Селекция на устойчивость является первоочередной задачей, поскольку плоды часто употребляются в свежем виде, что делает опасным использование химикатов, особенно там, где не соблюдаются ограничения. Селекция на качество направлена на получение сортов со стройными и нежными плодами для потребления в свежем виде в зелёных салатах.
В ходе недавнего исследования по оценке гермплазмы дыни, собранной в Судане, было обнаружено несколько сортов змеиной дыни, включая растения, устойчивые к некоторым видам фузариозного увядания и Sphaerotheca fuliginea. Скрещивание с обычной дыней происходит легко и спонтанно. Устойчивость к фузариозному увяданию была также обнаружена у некоторых сортов из группы тибиш и диких популяций Cucumis melo, известной в Судане под названием «хумаид». Устойчивость к некоторым вирусным заболеваниям, особенно к ZYMV, также была обнаружена у некоторых сортов «хумаида».
Генетическое разнообразие
Генетическое разнообразие Cucumis melo достаточно хорошо сохранилось в коллекциях зародышевой плазмы. Наиболее обширные коллекции хранятся в США (Северо-Центральная региональная станция интродукции растений, Эймс, штат ИА), Российской Федерации (Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства имени Н. И. Вавилова, Санкт-Петербург, Россия) и Китае (Институт ресурсов зародышевой плазмы сельскохозяйственных культур [CAAS], Пекин, Китай), но многие другие страны имеют значительные коллекции. В Африке важные коллекции хранятся в Национальном научно-исследовательском институте садоводства, Ибадан, Нигерия, и в Корпорации сельскохозяйственных исследований, Вад Медани, Судан. Коллекции гермплазмы дыни, хранящиеся в Вад Медани, включают около 70 сортов змеиной дыни и 45 сортов местной овощной дыни «тиб-иш». Коллекции зародышевой плазмы могут быть дополнены дальнейшим сбором зародышевой плазмы во вторичных центрах генетического разнообразия в Афганистане, Индии, Китае, Пакистане и Судане. Некоторые группы сортов с мелкими плодами, близкими к диким типам, являются особенно хорошими источниками устойчивости хозяина к основным болезням дыни.
Биотехнологические вмешательства
Генетическое разнообразие и генетическая карта
На большинство морфологических признаков сильно влияют факторы окружающей среды, поэтому оценка генетического разнообразия на основе фенотипа имеет ограничения. В отличие от этого, молекулярные маркеры, основанные на полиморфизме последовательности ДНК, не зависят от условий окружающей среды и демонстрируют более высокий уровень полиморфизма. Это позволит более эффективно использовать признаки растений при выведении подходящих сортов для получения урожая и качества, устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам и стабильности. Генетическая карта на основе морфологических маркеров была разработана для Cucumis melo. Первая генетическая карта дыни была построена Pitrat (1991) с использованием 23 маркеров с 8 группами связи для устойчивости к болезням, репродуктивной биологии и вегетативных признаков. Pitrat (2002) предоставил обновлённую информацию о картированных генах дыни.
Одних фенотипических маркеров недостаточно для построения насыщенной карты из-за их низкой распространённости в геноме и нестабильной экспрессии. Первая генетическая карта дыни на основе молекулярных маркеров случайной амплифицированной полиморфной ДНК (RAPD) и полиморфизма ограниченной длины фрагментов (RFLP) была построена Baudarcco-Arnas и Pitrat (1996), а вторая карта со 188 маркерами с преобладанием полиморфизма амплифицированных фрагментов (AFLP) была разработана Wang et al. (1997). Oliver et al. (2001) составили карту генома дыни с использованием 400 маркеров. Популяция рекомбинантных инбредных линий (RIL) была использована для создания композитной карты высокой плотности с 12 группами связи с использованием 668 AFLP, межмикросателлитной амплификации и фенотипических маркеров. Ещё одна составная карта дыни с использованием маркеров простых последовательностей (SSR) была создана Гонсало и др. (2005). Картографические популяции, используемые для таких исследований, как правило, сегрегатируются по одному или более чем одному гену устойчивости к болезням в дополнение к другим садоводческим признакам.
Сомаклональные вариации и генная инженерия
Генетическое разнообразие в дыне позволяет вводить садоводческие и устойчивые признаки от диких видов/сортов к культурным путём традиционной селекции. Межвидовые скрещивания между Cucumis melo и Cucumis metuliferus были предприняты Нортоном и Гранберри (1980) и Гранберри и Нортоном (1980) без воспроизводимых результатов. Жизнеспособный репродуктивный эмбрион был получен от межвидового скрещивания Cucumis sativus и Cucumis melo, но полной регенерации растения не получилось. Этот метод очень полезен для введения интересующего гена из дикой (несовместимой со скрещиванием) в культивируемую дыню.
Новые сорта дыни выводятся с помощью традиционной селекции путём гибридизации и отбора после оценки. Интересующие гены, имеющиеся у других видов, не могут быть введены в дыню из-за несовместимости при скрещивании. Генная инженерия — это новый инструмент, который позволяет внедрить специфический ген из дикой природы. Этот специфический ген, интегрированный в трансгенное растение, был регенерирован и проверен на целостность. Экономическая урожайность и качество являются сложными признаками, и улучшение этих признаков требует больше времени. Качественные признаки обычно отрицательно коррелируют с высокой урожайностью. Вирусные заболевания бахчевых культур приводят к большим потерям урожая, а иногда и к полной гибели посевов. Классическая селекция на устойчивость к болезням дыни затруднена из-за отсутствия природных источников устойчивости к некоторым из наиболее разрушительных вирусов и других болезней. Генетическая инженерия успешно используется для манипулирования устойчивостью к вирусам. Полноразмерный белок оболочки вируса жёлтой мозаики цуккини (ZYMV) был введен в растения дыни, и белки оболочки были обнаружены в трансгенных растениях, выражающих явный иммунитет к инфекции ZYMV.
Создание молекулярных карт сцепления и маркировка полезных генов
В дыне было картировано большое количество генов устойчивости к болезням и садоводческих признаков. Выявление маркера(ов), тесно связанного(ых) с интересующим геном, известно как маркировка генов. Этот процесс предшествует картированию генов. Картирование генов — это локализация маркера на хромосоме. Идентификация маркеров, связанных с моногенными признаками, основана на знании менделевской сегрегации признака в сочетании со скринингом ограниченного числа образцов с относительно большим числом маркеров. Метод анализа объёмных сегрегантов является мощным подходом для выявления сцепленных маркеров.
Помимо устойчивости к болезням, у дыни были картированы моногенно наследуемые агрономические признаки. Danin-Poleg et al. (2002) картировали локус pH, определяющий кислотность мякоти, с помощью SSR-маркера и идентифицировали фланкирующий маркер CMAT141 на 1,7 сМ и другой маркер 269-0,9 на 8,7 сМ с другой стороны. Perin et al. (1998) идентифицировали маркер EIU5 на 6 сМ для гена p, который обеспечивает пять карпелей в цветке. Silberstein et al. (2003) картировали ген a, который придаёт фенотип моноэциуса с цветками без тычинок, в отличие от гермафродитных цветков в гомозиготном рецессивном состоянии, и фланкирующий RFLP-маркер CS-DH 21 идентифицирован на 7 cM. В дыне были картированы другие важные признаки садоводства — отсутствие пожелтения и длительный срок хранения.
Картирование локусов количественных признаков
Ряд агрономических признаков регулируется локусами количественных признаков (QTLs). Анализ фланкирующих молекулярных маркеров для QTLs был проведен для выяснения сложного наследования полигенных признаков в менделевско-подобных факторах, которые помогают в селекции. RILs, или близкие изогенные линии (NILs), или любая сегрегационная популяция широкого скрещивания являются идеальной популяцией для картирования QTL. RILs и NILs близки к гомозиготным, и незначительное влияние окружающей среды помогает увеличить точность обнаружения QTL. Ген, лежащий в основе QTL, может быть клонирован, а идентифицированные маркеры могут быть использованы в программе молекулярной селекции. QTL-контролируемые садоводческие признаки могут быть введены в желаемых родителей с помощью молекулярного отбора с использованием маркеров, как и менделевский наследственный признак. Perin et al. (2002a) картировали QTL для длины плода (fl) и формы плода (fs) и восемь QTL были зарегистрированы для формы плода (fs1.1, fs2.1, fs8.2). Был сделан вывод, что форма плода в целом определяется на ранней стадии развития завязи, так как QTLs для формы плода и завязи косегрегированы. Были картированы QTLs для производства этилена в плодах и обнаружены четыре QTLs (eth1.1, eth2.1, eth3.1 и eth111.1), которые были тесно связаны с геном рецептора этилена ERS1 для проверки влияния аллелей fs1.1, fs9.1 и fs11.1 на форму плода. НИЛ, несущие аллели fs1.1 и fs9.1 (PI 161375), дали более вытянутые плоды, чем НИЛ на фоне Pinyonet Piel de Sapo. Аллели fs1.1 вызывают рост только в продольном направлении по сравнению с fs9.1, который вызывает рост в поперечном направлении. Также были выявлены QTLs, передающие устойчивость к болезням у дыни. Совсем недавно Perchepied и др. (2005) определили QTLs для гена устойчивости к фузариозному увяданию. Они использовали Изабель в качестве устойчивого и Ведрантаис в качестве восприимчивого родителей и картировали ген Fom-1.2 (Fusarium wilt race 1.2), который обеспечивает полигенную частичную устойчивость, и обнаружили девять QTLs в пяти группах сцепления.
Клонирование генов на основе карт и молекулярно-ассистированная селекция
В дыне клонировано несколько генов устойчивости к болезням. Устойчивость к мучнистой росе у дыни регулируется частично доминантными комплементарными генами (At1 и At2), которые были клонированы.
Геном дыни был сравнён с геномом Arabidopsis thaliana, и было сообщено о микросинтении между ними; поэтому ESTs Arabidopsis thaliana могут быть легко адаптированы для геномных исследований. Ряд известных генов, ответственных за устойчивость к болезням и садоводческие признаки, нанесен на карту и используется для MAS. Основное внимание следует уделить новым генам для качества плодов и устойчивости к болезням.
Методы селекции
Обычно у дынь не отмечается инбридинговая депрессия, поэтому дыни можно использовать как самоопыляемую культуру для селекционных целей путём разумного применения самоопыления и отбора по желательным признакам.
Племенной метод. Этот метод используется для создания генотипов путём скрещивания родительских линий с взаимодополняющими признаками с последующим отбором желательных типов на одном растении в сегрегационных поколениях F2, F3 и т. д. до 5-6 поколений до достижения гомозиготности. Для признаков с простым наследованием отбор эффективен в первых поколениях (F2 или F3). Для признаков с более сложным наследованием, таких как качество плодов, скороспелость или урожайность, отбор более эффективен, если применяется в более поздних поколениях (F4 или F5).
Метод беккросса. Селекция методом беккросса используется для передачи одного качественного (высоконаследственного) признака, а именно устойчивости к мучнистой росе, устойчивости к мучнистой росе и устойчивости к нематоде, инбредной породе, превосходящей по другим признакам, которая называется рекуррентным родителем. Обратное скрещивание является простым, когда передаваемый признак регулируется одним доминантным геном, но становится сложным в случае одного или нескольких рецессивных генов. Часто требуется шесть поколений отбора и обратного скрещивания с рекуррентным родителем, чтобы восстановить желаемый генотип (рекуррентный родитель с дополнительным признаком) и устранить нежелательные признаки, унаследованные от нерекуррентного (донорского) родителя. Используя этот подход к селекции, были выведены линии, устойчивые к мучнистой росе.
Селекция на этерозис. Преимуществом дыни является производство большого количества семян в одном скрещивании с меньшей потребностью в семенах для посадки на единицу площади. Мунгер (1942) был первым, кто сообщил о гетерозисе у дыни и наблюдал на 30% более высокую урожайность и однородные плоды. Несмотря на отсутствие инбридинговой депрессии у дыни, различные исследователи отмечали гетерозис по ранней спелости, размеру плодов, массе плодов, толщине мякоти, TSSs, вкусу плодов, транспортабельности и общей урожайности. Гибриды в целом показали гетерозис по урожайности. Значительный и желательный гетерозис по толщине мякоти был отмечен Chadha и Nandpuri (1980), Dhaliwal и Lal (1996) и Choudhary et al. (2003).
Устойчивость к некоторым специфическим заболеваниям также может передаваться гибридам. Фостер (1960) передал устойчивость к парше гибридам F1. Сообщалось, что устойчивость является доминантной, что может быть использовано в селекционной программе. Kesavan и More (1987, 1991) использовали три однояйцевые линии (M1, M2 и M5) в гибридной программе и выявили четыре перспективных гибрида, устойчивых к мучнистой росе и обладающих желательными садоводческими качествами.
Механизмы получения гибридов
Гетерозисная селекция была широко изучена и использована у дыни; будучи перекрестноопыляемой культурой и обладая способностью производить большое количество семян на плод, она облегчает гетерозисную селекцию и делает её экономически выгодной. Наличие различных механизмов опыления, таких как моноэция, гиноэция и генетическая мужская стерильность, сделало возможным феноменальный прогресс в использовании гибридов F1.
Использование моноэцильных линий
В целом, дыня андромоноэцильна, но некоторые генотипы имеют моноэциенциальные половые формы. Моноэцильность была оценена для использования в гетерозисной селекции и исключает эмаскуляцию.
При этом методе мужские бутоны моноэхической родительской линии удаляются до их раскрытия, и на растении оставляют только женские цветки для опыления насекомыми. Производство тычиночных цветков на однополых растениях можно также временно подавить повторным опрыскиванием этефоном (2-CEPA) 250 ppm на стадии двух листьев, четырёх листьев и ещё раз перед цветением. Мужские и женские родители должны быть посажены (1 мужской/4 женских) бок о бок в соседних рядах в изоляции и предоставлены для свободного опыления медоносными пчёлами. Семена F1 извлекаются только из женских родителей.
Использование гиноэцильных линий
Гиноэцичные линии производят только женские цветки и обеспечивают 100% чистое производство гибридных семян. Петерсон и др. (1983) первыми вывели гиноэцильную линию дыни из потомства гиномоноэцильных линий, то есть моноэцильного х гермафродитного скрещивания. Такие линии можно поддерживать путём стимуляции мужских цветков химическими веществами. Соединения серебра, такие как тиосульфат серебра в концентрации 300-400 ppm, были успешно использованы для стимулирования идеальных цветков у гиноэцильных линий для их поддержания. Главное преимущество использования гиноэцичных линий по сравнению с мс линиями в селекции на гетерозис заключается в том, что можно избежать утомительной работы по идентификации и отбору 50% мужских фертильных растений из смешанной популяции. Поэтому Лой и др. (1979) высказались за использование гиноэцизных линий в гибридном семеноводстве. Dhaliwal и Lal (1996) оценили большое количество скрещиваний с моноэцизмом, гиноэцизмом и мужской стерильностью женского родителя. Скрещивание W-321 x N-233 было более чем на 50% более урожайным по сравнению с Пенджабским гибридом (проверка), а также значительно более ранним. Таким образом, гибрид W-321 x N-233 имеет хороший потенциал для коммерческого использования. Было замечено, что гиноэцичные линии имеют низкий уровень TSS, поэтому важно улучшить уровень TSS имеющихся гиноэцичных линий путём отбора для производства гибридов лучшего качества. Нестабильность гиноэцильных линий при высокой температуре также представляет собой проблему для их использования.
Использование генетической мужской стерильности
Использование мужской стерильной линии в качестве женского родителя является экономичным методом производства гибридных семян. Семена мужской стерильной линии высеваются с двойной нормой высева, а 50% мужских фертильных растений выявляются сразу после цветения и удаляются с поля. До сих пор не сообщалось о маркере проростков, связанном с каким-либо геном мужской стерильности, который мог бы облегчить раннюю идентификацию и удаление мужских фертильных растений. У дыни было идентифицировано пять генов мужской стерильности (ms-1, ms-2, ms-3, ms-4 и ms-5), и все они рецессивные и неаллельные. Было замечено, что мужские стерильные растения в потомстве ms-1 и ms-2 трудно идентифицировать, поскольку аберрантные цветки наблюдаются на генетически фертильных братьях и сёстрах, и поэтому экспрессия этих генов нестабильна. Кумар и Дхиллон (2008) сообщили, что линии ms-1 и ms-2 фено-типически нестабильны, и это снижает генетическую чистоту гибридных семян. Безопаснее использовать гены ms-3, ms-4 и ms-5 для создания генетически чистых гибридов.
Сорта
Сорта: Колхозница 749/753 (1973), Казачка 244, Голянка, Кой-баш, Хандаляк кокча 14, Десертная 5, Лимонно-жёлтая, Амери 696, Геримус, Самарская, Таврия, Золотистая, Алтайская (1955), Ливадия, Мечта, Илийская, Южанка, Оригинальная (1996).
Литература
- Вавилов П. П., Гриценко В. В., Кузнецов В. С. и др. Растениеводство / Под ред. Вавилова П. П. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат. 1986
- Коломейченко В. В. Растениеводство/Учебник. М.: Агробизнесцентр. 2007
- Никляев В. С. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. М.: «Былина». 2000
- Wehner, Todd C., Naegele, Rachel P., Myers, James R., Dhillon, Narinder P.S., Crosby, Kevin. Cucurbits. / 2nd Edition. USA. 2020
- Pessarakli, Mohammad. Handbook of Cucurbits. Growth, Cultural Practices, and Physiology. / The University of Arizona. School of Plant Sciences. Tucson, Arizona, USA. 2016