Свет. Огурец относится к короткодневным растениям, хотя плоды-зеленцы у него успешно формируются и при длинном дне. Генетики объясняют такое явление тем, что каждая клетка растительного организма имеет способность отрабатывать в себе ту специализацию, которая дает наибольшую вероятность размножению вида, но в то же время сохраняет в себе и те функции, при которых вероятность размножения небольшая.
Один из факторов, влияющих на скорость развития растений короткого дня, — интенсивность света. Свет высокой интенсивности ускоряет цветение, слабая освещенность, напротив, задерживает его.
При одной и той же интенсивности солнечной радиации интенсивность фотосинтеза падает с понижением температуры. Существенное значение для жизнедеятельности растений имеет и качество света. Усиленная коротковолновая радиация вызывает ускорение зацветания, образование большого количества женских цветков и получение раннего и высокого урожая.
Получение высоких урожаев наблюдается в годы с преобладанием малооблачной погоды в первой половине вегетационного периода. В годы же со значительной облачностью урожаи снижаются. Снижение урожая огурцов в годы с облачной погодой связано, по-видимому, кроме уменьшения доли коротковолновой радиации и с более низкой температурой воздуха.
Температура воздуха. Как и длительность дня, температура воздуха — показатель географического распространения огурца. В пределах одного пункта температура воздуха — главный фактор изменчивости сроков наступления фаз развития растений. Проявление основных биологических свойств продуктивности растений огурца ограничивается температурными пределами: минимумом и максимумом.
Таким образом, колебания температуры воздуха — фактор как распределения растений по территории, так и их изменчивости.
Прорастание семян огурца происходит в большом (14-30 °С) диапазоне температур воздуха, но при 16-18°С они прорастают через 6-8 дней, а при 25-30 °С — через 3-5 дней. Для последующего развития необходимо быстрое нарастание тепла, поскольку световая стадия у огурца проходит при высоких (22-25 °С днем) температурах воздуха. При температуре воздуха 10-12°С в дневные часы огурец прекращает рост и затем при последующих благоприятных условиях медленно преодолевает это торможение; при 5 °С огурец погибает. Ростовые процессы прекращаются при температуре 42 °С и выше.
Ход температуры воздуха, при котором огурец не изменяет темпов развития, описывает параболу со значениями 1б-17°С в период посев — всходы, 19-20 ° — первый настоящий лист, 21-22 ° — образование бутонов, 23- 25 ° — цветение, 20-21 °С — плодоношение.
В ВИРе выполнена работа по определению у каждого сорта оптимальных и минимальных межфазных температур воздуха из уравнений связи (у = ах + b) фенологических (у) и метеорологических (х) явлений. Теоретической предпосылкой для такого использования уравнений связи послужили исследования Н. И. Вавилова (1965) о наследственной устойчивости длины периода вегетации сорта и изменчивости его под влиянием метеорологических условий. О сортовой типичности уравнений связи свидетельствуют биологические особенности сорта.
Рассматриваемые сорта огурца (Плодовитый 147, Муромский 36, Вязниковский 37, ВИР 505 и ВИР 507) существенно различаются по насыщенности растений женскими цветками, и поэтому каждый сорт имеет свою специфику связи темпов развития с температурой воздуха и своеобразный тип изменчивости продолжительности межфазных периодов под влиянием температуры воздуха.
Методика расчета температурных характеристик сорта описана в работе В. М. Степановой и Л. М. Юлдашевой (1979).
Плодовитый 147 — гинодиоцийный сорт, имеющий в своей популяции 74-80 % растений, которые формируют только женские цветки. Он является материнской формой гибридов ВИР 505 и ВИР 507.
Характерная продолжительность периода от посева до первого сбора у сорта при оптимальной температуре воздуха — 45 дней, при минимальной — 87 дней. Связь темпов развития с температурой воздуха высокая (г = -0,99 в период посев — всходы, г = -0,92 — всходы — цветение и г = -0,98 — цветение — первый сбор).
Муромский 36 — моноцийиый сорт, отцовская форма гибрида ВИР 505.
Устойчивая продолжительность периода от посева до первого сбора 51 день, при минимальных температурах — 80 дней. Сорт отличается меньшей степенью связи темпов развития с температурой воздуха (г= -0,87 — в период посев — всходы, г = -0,66 — всходы — цветение, г = — 0,7 — цветение — созревание), чем сорт Плодовитый 147.
По диапазону между оптимальными и минимальными межфазными температурами воздуха (4-6-6Т), по небольшим коэффициентам корреляции изменчивости межфазных темпов развития при переходе температур от оптимума к максимуму (на 5-14-8 дней) Муромский 36 можно охарактеризовать как сорт узкого диапазона температур в период посев — всходы, устойчивый к перемене температур воздуха, особенно в период всходы — цветение, среднетеплолюбивый. Эти признаки сорта согласуются с таким биологическим свойством, как отсутствие растений, насыщенных женскими цветками. Наибольшая потребность растений во влаге в период цветения связана с короткими и маловетвистыми плетями.
ВИР 505 (гибрид первого поколения от скрещивания сортов Плодовитый 147 и Муромский 36) — гибрид скороспелый. Наиболее вероятная или фенотипическая длительность периода от посева до первого сбора при оптимальной температуре воздуха — 47 дней, при минимальной — 77 дней. У гибрида ВИР 505 отмечены невысокие коэффициенты корреляции темпов развития с температурой воздуха (г = — 0,66 в период посев — всходы, г = -0,83 — всходы — цветение и г = -0,56 — цветение — первый сбор).
По диапазону между оптимальными и минимальными межфазными температурами воздуха (4, 4,7°С) в период посев-всходы гибрид ВИР 505 близок к отцовской форме; в остальные периоды заметно отличается от родителей.
Коэффициенты корреляции темпов развития с температурой воздуха при оптимальном увлажнении почвы у гибридов ниже, чем у родительских форм, что свидетельствует о большей их устойчивости к перемене температуры воздуха. Гибрид ВИР 505 отличается небольшой изменчивостью межфазных темпов развития при переходе температуры воздуха от оптимума к минимуму (7, 9, 7 дней). Эти характеристики подчеркивают эффект гетерозиса у гибрида и согласуются с небольшой насыщенностью растений женскими цветками й средней длиной плети. Наибольшая потребность во влаге у гибрида во время цветения совпадает по этому признаку с отцовской формой, хотя плети у гибрида средней длины и сильнооблиственные.
Вязниковский 37 — моноцийиый сорт, отцовская форма гибрида ВИР 507.
Фенотипическая длительность периода от посева до плодоношения при оптимальном распределении температуры воздуха — 51 день, при минимальных температурах — 81 день. Самые высокие коэффициенты корреляции темпов развития с температурой воздуха в периоды посев-всходы (г = -0,84) и всходы — цветение (г = -0,80). Значительно ниже связь в период от цветения женских цветков до первого сбора (г = -0,60).