Di Jepang, pembenihan semangka hibrida (hibrida Fi) mulai diteliti pada tahun 1925. Pembenihan ini menggunakan sifat tanaman serbuk silang yang disebut ketegaran hibrida atau heterosis, yaitu munculnyaperistiwa peningkatan ketegaran dan besar turunan Fi melebihi kedua induknya apabila dua induk galur hibrid disilangkan. Ketegaran ini terjadi akibat heterozigositas (berkumpulnya gen-gen dominan). Pada tahun 1930, para petani mulai menanam semangka jenis ini. Selain semangka, benih hibrida yang dihasilkan oleh Jepang yaitu terong (tahun 1930), ketimun (tahun 1933), dan tomat (tahun 1940). Untuk memproduksi benih semangka hibrida (hibrida Fi), para penangkar harus memiliki galur inbred induk jantan dan betina. Sifat masing-masing pohon induk dan kombinasi persilangannya sebaiknya telah diketahui secara pasti. Pohon induk yang berbiji banyak sebaiknya dikombinasikan dengan tipe tanaman yang mempunyai kualitas dan kuantitas produksi baik serta tahan terhadap hama dan penyakit. Kedua pohon induk, jantan maupun betina, hams dijaga sifat genetiknya sehingga kemurman jenisnya dapat dipertahankan. Sebab, bila terjadi pencemaran akan mengakibatkan kegagalan benih hibrida ini. Selain itu, kepercayaan petani terhadap varietas hibrida Fi juga harus dijaga. Di Jepang, untuk menanggulangi pencemaran pembenihan semangka, maka produksi pohon induk jantan maupun betina dilakukan dengan penyerbukan buatan. Setiap bunga diserbuk satu per satu kemudian diisolasi (dibungkus) dengan kertas minyak (glacine sulphate paper) atau kantong isolasi. Kantong ini dibuat dengan ukuran 9,4 x 12,3 cm, berwarna merah dan putih. Kantong wama merah untuk bunga yang belum diserbuk, sedangkan kantong warna putih untuk bunga yang telah diserbuk. Produksi benih ini dilakukan untuk kebutuhan selama 8 tahun. Hal ini untuk menghindari risiko terjadinya pencemaran apabila benih ini diproduksi setiap tahun. Benih disimpan di dalam desikator dengan kalsium klorida. Meskipun disimpan selama 8 tahun, daya kecambah benih temyata masih tetap tinggi (di atas 70). Untuk memperoleh pembuahan dan pembijian yang baik, para penangkar benih di Jepang melakukan pemangkasan cabang-cabang lateral. Pemangkasan ini untuk menghindari pertumbuhan vegetatif yang berlebihan serta memudahkan lebah/serangga penyerbuk mendatangi dan menyerbuki bunga. Cabang yang ditinggalkan hanya 3-4 cabang saja untuk menghasilkan 3 buah semangka setiap pohon. Selanjutnya, setiap buah akan menghasilkan 800 biji hibrida. Buah yang pertama sebaiknya tidak dibijikan karena kurang baik untuk benih. Buah-buah pertama itu setelah tumbuh sebesar telur ayam dibuang serentak dengan gunting. Penyerbukan sebaiknya dilakukan saat bunga mulai mekar, yaitu sekitar pukul 05.00-06.00 sampai pukul 09.00 pagi. Penyerbukan yang dilakukan pada siang hari sering kali gagal sebab bunga akan layu antara pukul 11.00-13.00, Bunga-bunga yang diserbuk esok pagi, diseleksi pada sore hari sebelumnya. Bunga yang dipilih hanya bunga betina yang tumbuh sempuma dan efektif memiliki bakal buah besar dan tangkai bunga panjang yang tumbuh pada cabang utama dan lateral. Bunga-bunga yang terpilih langsung diisolasi dengan kantong isolasi warna merah. Untuk menghindari kegagalan, isolasi dilakukan dengan hati-hati dan cermat sehingga putik maupun tangkai bunga tidak tersentuh ataupun rusak. Dalam pengisolasian ini, bunga harus tertutup rapat agar tidak dimasuki serangga atau semut yang dapat mencemari penyerbukan. Apabila pohon induk betina tergolong tanaman gynomonoecious, maka bunga-bunga betina itu harus dikebiri (kastrasi) lebih dahulu. Pengebirian harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak merusak putik dan bakal buah. Sebagai gambaran, seorang teknisi dapat mengisolasi sekitar 150 bunga setiap jam. Bunga jantan sebaiknya dipetik pada pagi hari (hari yang sama) kemudian dikumpulkan dalam satu kotak plastik atau kaleng. Apabila bunga itu akan digunakan, maka pada saat itulah mahkota bunga dibuang. Pada saat kantong isolasi (wama merah) bunga betina dibuka, tangkai bunga jantan dijepitkan di bibir. Penyerbukan dilakukan dengan menyentuhkan kepala sari pada seluruh kepala putik secara merata. Setelah itu bunga betina ini segera diisolasi dengan kantong wama putih dan diberi label. Sementara itu, bunga jantan dijepitkan lagi pada bibir. Seorang teknisi penangkar dapat melakukan kegiatan ini setiap pagi dengan kapasitas 200 bunga per jam. Perlu diperhatikan, bahwa tepung sari bunga semangka (berwarna kuning terang dan agak lengket) mudah rusak bila terkena air. Apabila pada saat penyerbukan kebetulan hujan, maka sebaiknya digunakan topi untuk melindungi bunga jantan maupun betina sekaligus. Satu bunga jantan cukup untuk menyerbuki tiga bunga betina. Pada tahun berikutnya, benih hibrida yang telah dihasilkan ini diuji lagi di lapangan oleh pengusaha benih. Hal ini untuk mencegah terjadinya kesalahan sebelum benih dipasarkan. Pengujian cukup dilakukan dengan 50 butir benih contoh yang dipilih secara acak. Berikut ini adalah langkah-langkah pembenihan semangka hibrida. Pada sore hari, bunga betina diisolasi dengan kantong isolasi merah. Selanjutnya, bunga ini akan diserbukkan pada pagi harinya. Penyerbukan pada pagi harinya dilakukan seawal mungkin, sesaat setelah bunga mekar. Batang tanaman dipegang oleh tangan kiri, sedangkan bunga jantanpenyerbuk dipegang oleh tangan kanan. Setelah diserbuk, bunga betina langsung diisolasi dengan kantong isolasi putih. Pada batang tanaman diberi tanda atau label. Buah muda sudah terbentuk 5 hari setelah penyerbukan. Kantong isolasi pecah dengan sendirinya akibat desakan buah yang semakin membesar. Sumber : Mochd Baga Kalie, Bertanam Semangka, 1993, Depok