西瓜蔓的分枝性很强。西瓜的胚芽发育成为主蔓。当主蔓长到一定长度时，由于茎的机械组织不发达，含水量较高，难以支撑自身的重量，便匍匐于地面生长，易被折断。主蔓的长度因品种和栽培条件的不同而异，一般在3-7米之间。在主蔓叶腋中的腋芽发育成的侧枝称为一次侧枝，其中以茎基部第2-5片叶叶腋中所发出的侧枝较为健壮，其生长势和结果能力均较强，所结的瓜较大。以后再生出的侧枝生长势和结果能力逐渐减弱。在一次侧枝上还可以萌生出二次侧枝。生长势旺、分枝能力强的品种或在较高的肥水条件下，可相继发生三次或四次侧枝，因而形成繁茂的地上部分。在生产上，为保持适当的群体，协调茎叶生长和开花结果的关系，一般进行整枝，去掉过多的分枝，大棚西瓜栽培一般留2－3蔓。
西瓜茎蔓上着生叶片的地方称做节，两节之间称为节间。在子叶以上第5、6片叶之前，节间很短，成为短缩茎，形成西瓜植株直立的部分。此后，节间便伸长而成为蔓。蔓的节间长度除品种本身的特性外，还受栽培条件的影响。节间长度一般为10厘米左右，最长的可达20-30厘米，在过量的肥水供应，特别是氮肥用量偏大及密度过高、通风透光条件较差的情况下，节间会明显伸长，呈旺长状态。反之，在土壤干旱、氮素缺乏等条件下，节间缩短。茎蔓节间的长短是生产中正确进行苗情诊断、合理确定种植密度及肥水管理等措施的依据。
3、叶
西瓜叶分子叶和真叶。
子叶有两片，在种子中已发育形成，呈长椭圆形，较肥厚，由极短的叶柄着生在子叶节上，其中贮存有丰富的营养物质，为种子的发芽、出苗及幼苗发育提供能量和营养。在真叶长出并能进行光合作用之前，子叶是唯一的光合作用器官。因此，幼苗期保护好子叶，使子叶肥大，延长其功能期，是培育壮苗的重要保证。子叶的大小与品种、种子大小及环境条件有关，一般大粒品种、同一品种中大粒种子，温度、光照等环境优越时，子叶就大；反之，则小。
真叶即是通常说的叶子。西瓜的真叶由叶柄、叶片、叶脉三部分组成。叶柄长而中空，叶脉为网状脉。叶片为单片，互生，无托叶，叶序为2/5，形状因着生的位置而不同，一般呈心脏形，三裂，裂刻深浅不同，叶缘有锯齿，表面密被茸毛，并覆有一层蜡质，可以减少水分的蒸腾，这是西瓜的抗旱特征之一。
西瓜叶片的颜色呈绿色或浅绿色。叶片大小、形状、叶色、叶柄长度等因品种和栽培条件而异。一般情况下，主蔓第1-3片真叶的面积较小，全缘或有浅裂，在第3-5片真叶之后，叶片逐渐增大，并出现裂刻，呈现出本品种固有的叶形。西瓜叶片的大小与素质和整枝技术有关，一般成龄叶的长度为20-22厘米，宽18-25厘米，进行早熟大棚栽培时由于早春温度较低，叶片相应减小。一般西瓜的叶片数90-350片。长蔓品种叶多而大，短蔓品种叶少而小。在正常的条件下，叶柄长度与叶身长度相似，但如果肥水过多或田间郁蔽造成光照不足时，叶柄的长度会超过叶片长度，叶片也明显变大变薄，叶色变淡。在这种情况下，往往花梗也相应伸长，影响坐果。在栽培管理上可以根据叶片的大小、叶柄长度、叶的颜色等进行合理施肥和浇水。叶片的寿命一般为30天左右。
西瓜叶片的正反面均有气孔，正面较多，反面较少。叶片是进行光合作用的主要器官，通过
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光合作用制造的碳水化合物，供根、茎、叶、花和果实的生长发育所用。因此，在生产上应注意保护好叶片，尽可能延长叶片的功能期，才能使西瓜高产优质。
4、花
西瓜的花为单性花，分为雌花或雄花，雌花或雄花着生在同一植株上，即雌雄同株。花着生在叶腋间。
西瓜属于典型的虫媒同株异花授粉作物。雌、雄花单生，雄花的发生早于雌花，但也有少数品种或少数植株为两性花。西瓜花的花冠为黄色，雌花中的雌蕊位于花冠基部，呈峰窝状，柱头宽4-5毫米，其中有许多细毛，起着附着花粉粒的作用，柱头的先端多为三裂，与子房心皮的数目相同。雌花花冠下的子房，通常称为瓜胎或瓜纽。雌花的柱头和雄花的花药上都具有蜜腺，可使花粉粒附着柱头上，并吸引蜜蜂进行传粉。因此，田间放蜂可以提高坐果率。另外，蚂蚁也可起到传粉的作用。
西瓜的花器官分化较早，在二片子叶充分发育时，第一雄花芽就开始分化。在同一茎蔓上，一般雄花早于雌花开放，第一朵雄花多出现在主蔓第5-8节，进入开花期后，每天可有两朵雄花同时开放。第一雌花的着生节位因品种不同而异，大棚早熟品种多在5-7节，中晚熟品种一般在9-13节，雌花间隔节位一般为5-8节。雌花着生节位受温度影响最大，温度愈高，雌花节位愈高。试验证明：夜间温度较低时，形成的雌花较多，且第一雌花出现的节位亦低。
西瓜花寿命短，属半日花，一般上午开花，授粉后下午闭合。但未授粉或未受精和浸水的花可以连续开放2天。每天开花时间的早晚，常受前一天温度（主要是夜温）的影响，温度较高，则开花早，反之，则开花晚。一般5、6月份西瓜的开花时间多在上午7-9时，日光温室和大棚西瓜在3、4月份开花时间略向后延迟一些。无论雌花还是雄花，都以当天开放的生命力最强，授粉结实率高。西瓜花后一个半小时以内雌花柱头和雄花花粉生理活动最旺盛，此时是人工授粉的最佳时期，一般10时以后授粉的坐果率就显著降低。
西瓜的授粉主要受昆虫和天气的影响。晴暖天气，昆虫活动早而频繁，有利于授粉。相反，阴天气温低时昆虫活动少，会影响授粉。西瓜经授粉后，花粉粒经过发芽、花粉管伸长，通过柱头进入子房并伸入胚珠，精核与卵细胞结合，完成了授粉受精过程，这一过程约需一昼夜。
5、果实和种子
西瓜的果实为瓠果，是由子房发育而成的。整个果实由果皮、果肉和种子三个部分组成。 果皮由子房壁发育而成紧密、坚实，最外层为密排的表皮细胞，表皮上有气孔，外面有一层角质层，表皮下面有8－10层带叶绿素的细胞或无色细胞，这层即为外果皮；紧接着外果皮的是由几层已木质化的石细胞，组成机械组织，这层机械组织的厚薄，以及其细胞木质化程度的差异，决定了不同品种间果皮硬度的差异、裂果的难易，以及贮藏性和耐运输性的强弱；再往里边就是肉质薄壁组织的中果皮，这层组织通常均为无色，组织较果肉细密，水多，含糖量不高，一般不作生食，但可作菜用，习惯上所称的瓜皮就是指这一部分。这层组织的厚薄，因品种不同而不同，也因果实发育期间的环境条件不同而有所差异。薄皮品种果皮厚度多为0.7-1厘米，其中大部分小型西瓜品种仅有3－5毫米，厚皮品种可达2-4厘米，四倍体少籽西瓜品种通常皮略厚一些。
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另外，低节位结的瓜和果实发育期间温度较低时，果皮较厚。
果肉，即通常所说的“瓜瓤”部分，是由胎座薄壁细胞发育而成的，到果实成熟时，胎座细胞的中胶层开始解离，细胞间隙增大，形成大量的巨型含汁液薄壁细胞，其中被大量的水分填充，水分含量占90%-95%，还有葡萄糖、蔗糖、果糖等糖类，一般总糖量含7%-12%。含糖量的高低主要取决于品种特性，也与栽培条件（如土质、施肥、浇水、温度等）有关，含糖量高的品种含糖量可达13%以上，低的不足7%。大棚栽培小型的西瓜品种含糖量一般为11%-13%。
西瓜果肉的颜色是由瓜瓤中所含色素的种类和数量决定的。红瓤品种含有茄红素和胡萝卜素，茄红素含量高的颜色深。黄瓤品种含有胡萝卜素和叶黄素，不含茄红素。黄色的深浅取决于胡萝卜素含量的高低，含量高者为橘黄，低者为浅黄。白瓤品种（如三白）则是在果肉中含有黄素酮类，并与各种糖结合成糖苷形式存于细胞液中，而呈现白色。
西瓜果实形态，大致可分为圆形（果形指数接近于1）、高圆形（果形指数1.0-1.1）、短圆筒形（果形指数1.2-1.3）与长圆筒形（果形指数在1.5或以上）。
西瓜的种子是由雌花子房中的胚珠受精后发育而成的，为无胚乳种子。由种皮、幼胚和子叶三部分组成，形状有扁平卵圆形或椭圆形。一端呈钝圆，另一端较窄尖，为喙，是种子发芽时胚根伸出的地方。西瓜种子的种皮比较坚硬，空气和水分难以渗入，早春育苗时为促进发芽，需要进行浸种，在常温下一般浸种6-10小时。西瓜种子的色泽大体可分为白、黄白、棕、黑、红等，千粒重多者可达250克，少则10余克，一般在60-120克，大棚西瓜品种千粒重在40-60克之间。西瓜种子的寿命因贮藏条件的不同而异。在低温干燥的良好贮存条件下可达10年以上，在室温条件下，实际应用年限为2-3年。
西瓜果实的形状、大小、皮色以及种子的大小和颜色因品种而异，也是品种鉴别的重要依据。
（二）生育周期
西瓜从种子发芽出苗，到开花结果再收获种子，完成一个生命周期，一般需要70-120天，大棚西瓜品种多数为80-100天。可分为营养生长和和生殖生长两个阶段。西瓜在各阶段都有不同的特征和生理要求，同时各个阶段之间又不可绝对分开，两者有重叠的时间。在每一阶段中，由于植株的生长发育中心不同，对环境条件的要求也不同。
1、营养生长阶段
西瓜在营养生长阶段可分为发芽期、幼苗期、伸蔓期。 （1）发芽期
西瓜种子吸水膨胀后，在适宜的条件下开始一系列生理生化过程，胚根伸出种皮，下胚轴伸长，子叶展开，直到第一片真叶显露（俗称破心），这一段时间称为发芽期，也叫出苗期。在正常播种情况下，约经过8-10天。早熟栽培的西瓜采用浸种催芽法，这一过程所需时间大大缩短。发芽期根据种子发芽的特点和对环境条件的要求，又可分为两个时期，即发芽前期和后期。
①发芽前期 通常指发芽过程，以种子“露白”为界限。该期对温度、湿度和通气条件要求严格，在正常条件下需2-3天。在较高的湿度条件下，水分通过种皮渗入种仁，种子开始膨胀，
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当种子吸水达到本身重量的60%左右时，基本完成吸水过程。该过程进行的快慢与温度的高低有直接关系。水温较低时，吸水速度较慢，当水温高（最高不超过60℃）时，吸水速度相应加快。此后，在适宜的温度下，种子内部酶的活性加强，开始一系列生化反应，通过呼吸作用将高分子态的物质，分解转化为低分子态的物质，同时放出能量，供胚萌动利用。若条件适宜，胚根便突破种皮即“露白”。在30℃左右的温度条件下这一过程约需1-2天。因为此期主要依靠种子（子叶）中贮存的营养物质，维持其正常的生理活动，因而，时间愈短愈好。
②发芽后期 是从种子“露白”到第一片真叶显露的这段时间。已经出芽的种子，在土壤温度适宜时，胚根下扎，然后因下胚轴的伸长使子叶节弯曲，随着下胚轴继续伸长，将子叶顶出土壤，完成出苗过程。在发芽后期，胚根下扎形成早期吸收器官，子叶出土展平后，面积虽小，却具有很强的光合能力，为幼苗转入同化作用的自养阶段做好了准备。因为这一过程是在土壤中完成的，所以，所需时间的长短与土壤条件密切相关。据观测，在10厘米地温为17.5℃时，约需10天，而在19℃温度下则缩短到7天，若温度达到28-30℃，仅需4天左右。当子叶拱土时，若温度高于25℃，就易使下胚轴徒长，形成高脚苗，也叫“窜秆子”。此期温度掌握在20-22℃较为适宜。
（2）幼苗期
西瓜经“破心”后到长至4-6片真叶（团棵）所经历的时间为“幼苗期”。其中又可分为二叶期和团棵期。此期所需时间长短因品种和栽培条件而异，在气温20-25℃左右，大约需20天左右，如果气温在15-20℃，则需30-35天。幼苗期有两个生长中心，即根系和叶片。叶片的光合产物主要输送到根中，使根系迅速扩展，初步形成具有一定吸收能力的根系群。地上部的生长除肉眼见到的叶片数增加外，还有生长锥的分化。据观察，二叶期除有两片展开的真叶外，在生长点已分化出4-5枚幼叶和2-3枚叶原基，每一个叶腋中又都有侧枝的分化，在第六、七片真叶的叶腋内已观察到花原基的分化。到“团棵”时，在生长点已有8-9枚分化完全的小叶，第6节以前的各叶腋中均见到侧枝分化，以后各节的叶腋中也可见到小叶、侧枝、卷须和花芽的分化。在解剖镜下可以观察到6-10节叶腋中的雄花原基，在11-12节叶腋中已可辨出雌花的分化。因此，在这一时期已逐渐开始了生殖生长。由于大棚西瓜早熟栽培时，此期主要是在苗床上度过的，所以应保持适宜的温、湿度，加强通风和炼苗，以促进根系和地上部各器官的发育，培育壮苗。
（3）伸蔓期
西瓜从“团棵”经过“甩龙头”到坐果节位的雌花开放所经历的时间叫“伸蔓期”。若气温在20-25℃时，大约需要20-25天。大棚西瓜采用地爬栽培时，进入伸蔓期后，植株地上部营养器官进入一个新的快速生长阶段，茎蔓由直立生长变为匍匐生长，茎叶生长非常迅速，根系继续旺盛生长，但伸展速度减缓。到该期结束时，根系已基本建成，地上部营养器官也有相当的规模，为开花结果奠定了基础。
伸蔓期不同节位的叶片担负着不同的功能，功能叶制造的光合产物主要运往主茎的顶端，供茎蔓伸长和叶片增长利用。这一阶段栽培管理的主要任务是在保护和促进根系发育的基础上，促进叶片和茎蔓的健壮生长，以形成较大的营养体，保持较大的同化面积，为结果打好营养基础。
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同时，由于该期末雄花和雌花已经开放，植株由营养生长为主逐渐转入生殖生长为主，因此，要注意防止植株过旺生长。生产上要根据天气、地力和植株长势情况，合理施肥浇水，对营养生长过旺的采取压蔓和整枝等方法进行适当控制，以保证生长中心转向生殖生长。
2、生殖生长阶段
从花芽分化到果实成熟，都属于生殖生长。可分为花芽分化期、开花坐果期、膨瓜期、成熟期。大棚早熟品种需25-30天，中、晚熟品种需30-40天。果实是生长中心，坐瓜后植株叶片制造的光合产物绝大部分运送到果实中去。此期根已基本停止生长，随着果实的膨大，茎叶的长势也逐渐减缓。
（1）花芽分化期 当植株第一真叶平展时，作芽剖观察，可见1-4片幼叶，第五片叶正在分化，六、七片已有叶原基，在第六、七叶的叶腋内出现雄花原基的突起，花芽分化就从这时开始。第二叶平展第三叶露心时，已有10片幼叶，在第八叶的叶腋内，出现第一朵雌花原基突起。雄花与雌花的分化，前期基本相同。如原基分化成一圆锥形突起，然后出现萼片、花瓣。不同品种花芽分化的迟早及节位是不同的，早熟品种一般在第一、二真叶期，节位在第八节以内。中晚熟品种一般在第四片真叶期以后，节位也在第八节以外。苗期低温有利于雌花分化，雌花着生节位也降低，因此，在春季气温偏低时，大棚西瓜早期雌花往往出现无雄花授粉现象。
（2）开花坐果期 从雌花开放到果实长到鸡蛋大小，幼果上的茸毛明显稀疏（称为褪毛）为止。在25-30℃的温度条件下，需4-6天。在这一时期，茎叶继续旺盛生长，是此阶段的生长中心，由于开花授粉坐果出现，植株生长已明显进入生殖生长阶段，因而是营养生长与生殖生长并进的时期，但以营养生长为主。此期果实的绝对重量虽然增长很少，但其生长率却很高，果实细胞分裂增殖主要在这一时期。此期是茎叶生长与果实发育争夺养分最为激烈的阶段，如果营养生长过旺，幼果获得的营养不足，就会造成“化瓜”。此期干旱、光照不足、低温等不良环境条件，均会影响坐果和果实的发育。因此，栽培上应尽量创造适宜的条件，调控营养生长和生殖生长的关系，保证植株坐果。控制过旺的营养生长，保证光合产物在营养生长和生殖生长之间合理分配，促进坐果。瓜农在此时常进行整枝、压蔓、适当节制浇水，大棚西瓜要用人工辅助授粉，使用生长刺激素等，确保早结瓜。
（3）膨瓜期 西瓜幼果褪毛以后，果实体积增大，到果实定个所经历的时间为“膨瓜期”。此间一般需要15-25天。这一阶段的生长中心为果实。由于果实细胞的增大，而使果实体积迅速膨大，果重急剧增加。据测定，普通西瓜品种花后第12-22天，果实平均日增重200-300克，大棚西瓜品种平均日增重50-80克，是争取高产的关键时期。到该期末，果实的皮色、大小和形状基本定型，呈现出本品种的特征，果肉刚刚开始着色，但糖分含量很低，基本不能食用。在这一时期中，植株茎叶干鲜重的增长占全生育期的65%，果实干鲜重的75%-80%是此期增长的，因而是营养生长与生殖生长均十分旺盛的时期，也是肥水的吸收高峰期。生产上，应保证充足的水、肥供应，尤其是足量的水分，以促使果实迅速膨大，实现高产、优质。
（4）成熟期 果实定个到收获为“成熟期”，一般经过4-6天。此期主要是果实内部糖分的转化和积累。植株以生殖生长为主，营养生长减缓，但如果条件适宜和加强管理，仍有继续结果
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