瑪珈不同采收期研究

王孝華　趙明勇　阮培均　梅艷　張俊　王海玲　涂光洪　劉建新

摘要：首次在海拔1 470 m的喀斯特氣候區(qū)引進(jìn)秘魯瑪珈（Lepidium meyenii Walp.）進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn)，從2月18日至5月9日，設(shè)置5個(gè)不同采收期，比較其瑪珈產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，不同采收期對(duì)瑪珈產(chǎn)量有極顯著的影響，隨采收期延長，產(chǎn)量變化呈先增加后減少的變化趨勢，以4月19日采收的產(chǎn)量最高，為2 213.33 kg/hm2。在品質(zhì)檢測上，總生物堿含量在0.326%～0.415%，硒含量在31.85～36.17 mg/kg，色氨酸含量在86.8～134.7 mg/100 g，均以4月19日采收的含量最高，2月18日采收的含量最低；鋅含量在16.51～19.33 mg/kg，錳含量在9.58～10.12 mg/kg，均為3月30日采收的含量最高，5月9日采收的鋅含量最低，2月18日采收的錳含量最低。試驗(yàn)結(jié)果為該生態(tài)區(qū)對(duì)瑪珈進(jìn)一步試驗(yàn)研究提供了參考。

關(guān)鍵詞：瑪珈（Lepidium meyenii Walp.）；采收期；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：Q949.748.3；S372；S502.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）22-5629-03

Abstract： The root yield and quality of Maca （Lepidium meyenii Walp.） which was imported from Peru were detected in five harvest periods varies from February 18 to May 9 at in Karst climate zones with altitude of 1 470 m for the first time. The results show that different harvest periods have a very significant impact on Maca root yield， with the extension of harvest time， yield variation tendency increased first and then decreased as the highest yield（2 213.33 kg/hm2） appeared when harvest on April 19. In the quality test， the total alkaloid content is 0.326% to 0.415%， the selenium content varies from 31.85 mg/kg to 36.17 mg/kg and the tryptophan content ranges from 86.8 mg/100 g to 134.7 mg/100 g， the peak of which appeared on April 19 and the lowest on February 18. Additionally， the zinc content is 16.51 mg/kg to 19.33 mg/kg and the manganese content ranges from 9.58 mg/kg to 10.12 mg/kg， the highest content of zinc or manganese both appeared on March 30， while the lowest of zinc appeared on May 9 and manganese on February 18. Test results provide reference for further study on Maca in this ecological zones.

Key words： Maca （Lepidium meyenii Walp.）； harvest period； yield； quality

瑪珈（Lepidium meyenii Walp.）又名瑪卡、瑪咖，為十字花科（Brassicaceae）獨(dú)行菜屬（Lepidium L.）植物[1]，是一種生長在南美洲國家秘魯境內(nèi)的安地斯山區(qū)海拔3 500～4 500 m的高原植物，在當(dāng)?shù)匾延猩锨甑脑耘鄽v史，可耐低溫、大風(fēng)，能在晝夜溫差大、長期冰封的惡劣生態(tài)條件下生長[2，3]。瑪珈具有蘿卜樣肥大的塊狀根莖，可與肉類或蔬菜一起炒熟食用，也可曬干后用水或牛奶煮熟食用[4]，除了作食物外，瑪珈還具有增加體力、增強(qiáng)耐力以及抵抗疲勞等作用，能提高人類及動(dòng)物的性能力及生育能力，印加人把瑪珈看成是安地斯山神賜予的禮物，聯(lián)合國糧農(nóng)組織建議世界各國推廣瑪珈種植[5]。意大利科學(xué)家Dini在1994年首次系統(tǒng)研究了瑪珈干燥塊狀根莖中的化學(xué)組成，其中蛋白質(zhì)含量在10%以上，碳水化合物為59%；纖維為8.5%，還含有豐富的鋅、鈣、鐵、鈦、銣、鎂、鍶、磷、碘等幾十種礦物質(zhì)營養(yǎng)元素，并含有維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素B5、維生素A、維生素E以及不飽和脂肪酸、生物堿、芥子油苷及其分解產(chǎn)物等營養(yǎng)成分。1999年，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了瑪珈中兩類新的植物活性成分，瑪珈酰胺（Macamides）和瑪珈烯（Macaenes），并確定這兩種物質(zhì)對(duì)平衡人體荷爾蒙分泌有顯著的作用[6，7]，被稱為天然荷爾蒙發(fā)動(dòng)機(jī)?，旂鞛樽曰ㄊ诜?、中日照植物[8]，生育期中不需要很長的日照時(shí)間[9]，秘魯人通過施用牛羊糞可以提高瑪珈產(chǎn)量[10]，年產(chǎn)瑪珈原料約300～400 t。2004年云南省會(huì)澤縣從美國引進(jìn)瑪珈并試種成功[11]，上市后受到市場的追捧，預(yù)計(jì)到2015年我國瑪珈消費(fèi)量將達(dá)到2 000 t，成為瑪珈消費(fèi)大國；但目前國內(nèi)僅有小面積種植，還未形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化和規(guī)范化生產(chǎn)[12]。邵敏等[13]、李國慶等[14]在云南省麗江市研究了不同密度、不同肥料及施肥水平對(duì)瑪珈產(chǎn)量的影響；但在中低海拔生態(tài)區(qū)域目前還未見關(guān)于瑪珈種植技術(shù)研究方面的文獻(xiàn)報(bào)道。為此，筆者從云南省會(huì)澤縣（海拔2 680 m）引進(jìn)瑪珈試種，于2012～2013年在畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所實(shí)施瑪珈不同采收期試驗(yàn)，為瑪珈在喀斯特生態(tài)區(qū)域種植作一些探索。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2012-2013年在畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所旱作科研基地實(shí)施，該地位于北緯27°18′，東經(jīng)105°31′，海拔1 470 m；年均日照時(shí)間1 200 h，年平均氣溫14.0 ℃，1月份平均氣溫2.8 ℃，7月份平均氣溫22.0 ℃，年降水量1 100 mm，年無霜期280 d。試驗(yàn)地前茬為馬鈴薯，地勢平坦，壤土，輕黏。土壤理化性質(zhì)方面，全氮含量1.19 g/kg、全磷0.78 g/kg、全鉀20.70 g/kg、有機(jī)質(zhì)13.80 g/kg、速效氮72 mg/kg、速效磷47 mg/kg、速效鉀127 mg/kg，pH 6.2。土壤重金屬檢測顯示，含汞0.072 mg/kg、鎘0.099 mg/kg、砷2.017 mg/kg、鉛23.015 mg/kg、鉻15.095 mg/kg、有效鋅2.220 mg/kg、有效錳10.20 mg/kg、有效硒23.55 μg/kg?，旂旆N子由中國科學(xué)院昆明分院提供；試驗(yàn)所用復(fù)合肥（N∶P∶K=28∶6∶6）由山西豐喜肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)；農(nóng)用硫酸鉀（K2O≥50%）由廣東米高化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)按不同采收時(shí)間設(shè)5個(gè)處理，分別為：處理1（C1）：瑪珈采收期為2月18日；處理2（C2）：3月10日采收；處理3（C3）：3月30日采收；處理4（C4）：4月19日采收；處理5（C5）：5月9日采收。小區(qū)面積3.125 m2（長2.50 m×寬1.25 m），3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)5行，密度為27.2萬株/hm2，小區(qū)間走道寬30 cm，區(qū)組間走道寬40 cm。

1.3 田間管理

2012年8月11日用塑料杯播種瑪珈種子育苗，蓋遮陽網(wǎng)，澆水保濕，8月16日出苗，9月23日移栽。基肥為復(fù)合肥1 500 kg/hm2，農(nóng)用硫酸鉀225 kg/hm2。瑪珈生育期里人工除草、松土4次，澆水抗旱4次。苗期用螞蟻凈防治黃螞蟻，用敵百蟲防治地老虎，用樂果防治蚜蟲，未施追肥。

1.4 調(diào)查指標(biāo)

1.4.1 塊狀根莖產(chǎn)量 2013年，將各個(gè)采收期處理在采收時(shí)除去莖葉，洗去泥土，晾干水分后稱塊狀根莖鮮重，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。

1.4.2 農(nóng)藝性狀 在各個(gè)采收期處理采收時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)取樣10株，測量塊狀根莖的粗度、重量，考察確定皮色、肉色，隨機(jī)調(diào)查10株植株的葉片數(shù)。

1.4.3 品質(zhì)檢測 收獲時(shí)各處理分別取塊狀根莖樣品進(jìn)行品質(zhì)檢測。其中，總生物堿含量采用酸堿滴定法測定，硒元素含量采用硒-碘化鉀-結(jié)晶紫光度法[15，16]測定，色氨酸含量采用茚三酮比色法測定，鋅、錳元素含量采用原子吸收分光光度法測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)應(yīng)用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和方差分析，采用SAS 9.1.3軟件進(jìn)行鄧肯氏新復(fù)極差法（Duncans multiple range test，DMRT）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同采收期瑪珈塊狀根莖的產(chǎn)量

瑪珈不同采收期的塊狀根莖產(chǎn)量方差分析結(jié)果顯示，瑪珈產(chǎn)量F區(qū)組間=1.486，而F0.05=2.6，瑪珈產(chǎn)量F處理間=2 631.793，而F0.01=5.04；表明區(qū)組間差異不顯著（在α=0.05水平上不具有差異顯著性），但處理間產(chǎn)量差異達(dá)到了極顯著水平（在α=0.01水平上具有差異顯著性）。說明試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)地選擇符合試驗(yàn)要求（試驗(yàn)未控因素可以忽略不計(jì)），反映出試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信。由此對(duì)瑪珈不同采收期的塊狀根莖產(chǎn)量進(jìn)行多重比較，結(jié)果見表1。由表1可見，試驗(yàn)里的瑪珈塊狀根莖產(chǎn)量（鮮重）為1 431.47～ 2 213.33 kg/hm2，因采收期不同而有較大的差異，隨著采收期推遲瑪珈塊狀根莖的產(chǎn)量（鮮重）變化呈開口向下的拋物線型變化，以處理4的產(chǎn)量最高，為2 213.33 kg/hm2，處理1的產(chǎn)量最低，僅為1 431.47 kg/hm2，各處理產(chǎn)量高低的順序?yàn)樘幚?、處理3、處理5、處理2、處理1。處理4分別比處理3、處理5、處理2、處理1增產(chǎn)396.80、554.66、699.73、781.86 kg/hm2，增產(chǎn)幅度分別為21.84%、33.44%、46.23%、54.62%；處理3分別比處理5、處理2、處理1增產(chǎn)157.86、302.93、385.06 kg/hm2，增產(chǎn)幅度分別為9.52%、20.01%、26.90%。不同采收期對(duì)瑪珈產(chǎn)量具有明顯影響，各處理間產(chǎn)量的差異達(dá)到了極顯著水平（P<0.01）。

2.2 不同采收期瑪珈的農(nóng)藝性狀

不同采收期的瑪珈植株農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果見表2。由表2可見，隨著采收時(shí)間的推遲，瑪珈的塊狀根莖先增粗增大、后減少，以處理4的最粗最重，單株塊狀根莖鮮重和粗度分別為9.8 g和2.6 cm；以處理1的最低，單株塊狀根莖鮮重和粗度分別為6.3 g和2.2 cm。說明采收過早瑪珈還處在生長發(fā)育階段，塊狀根莖還沒有充分發(fā)育膨大，這會(huì)造成產(chǎn)量較低；而采收過晚，瑪珈植株進(jìn)入分枝、開花結(jié)實(shí)期，葉面積減少，光合能力降低，植株轉(zhuǎn)向生殖生長，營養(yǎng)物質(zhì)的積累下降，從而影響產(chǎn)量。

從表2還可看出，不同采收期瑪珈植株的葉片數(shù)存在一定的差異，隨著采收期的推遲，植株葉片數(shù)先增加后減小。各處理的單株平均葉片數(shù)為13.3～31.7片/株，其中在處理1、處理2、處理3、處理4中葉片數(shù)呈增加趨勢，到處理5時(shí)葉片數(shù)開始下降。說明在5月9日前采收的瑪珈植株還在生長，不斷有新葉長出，到5月9日后植株開始分枝，進(jìn)入生殖生長期，老葉片逐漸死亡，所以葉片數(shù)下降。

試驗(yàn)收獲的瑪珈塊狀根莖的表皮呈淡黃色，少數(shù)為紫色，塊狀根莖肉質(zhì)呈淡黃色，少數(shù)為白色。

2.3 不同采收期瑪珈塊狀根莖品質(zhì)

不同采收期的瑪珈塊狀根莖品質(zhì)檢測結(jié)果見表3。在分析瑪珈塊狀根莖的總生物堿、色氨酸、硒元素、鋅元素、錳元素的含量后，發(fā)現(xiàn)不同的采收期上述各成分的含量均有差異。其中，總生物堿的含量為0.326%～0.415%，硒含量為31.85～36.17 mg/kg，色氨酸含量為8.68～13.47 mg/100 g，都是以處理4的含量最高，處理1的含量最低。鋅元素含量在16.35～19.33 mg/kg，錳元素含量為9.58～10.12 mg/kg，均是處理3的含量最高，鋅元素含量是處理5最低，錳元素含量是處理1最低。綜合顯示，瑪珈塊狀根莖的總生物堿、色氨酸、硒元素、鋅元素、錳元素以處理3、處理4的含量相對(duì)較高，品質(zhì)較好。并且總生物堿、色氨酸、硒元素、鋅元素、錳元素含量的變化均是隨采收期延長呈開口向下的拋物線型變化。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在畢節(jié)市種植瑪珈，以4月19日采收的產(chǎn)量最高，為2 213.33 kg/hm2；以2月18日采收的產(chǎn)量最低，僅為1 431.47kg/hm2；產(chǎn)量的變化隨采收期推遲呈開口向下的拋物線型變化，并且不同采收期產(chǎn)量之間的差異達(dá)到了極顯著水平。在瑪珈塊狀根莖的農(nóng)藝性狀上，單株塊狀根莖鮮重和粗度均以4月19日采收的最高，分別為9.8 g和2.6 cm，以2月18日采收的最低，分別為6.3 g和2.2 cm，粗度和根重的變化趨勢均與產(chǎn)量結(jié)果同步。

試驗(yàn)結(jié)果還顯示，在畢節(jié)市種植的瑪珈其塊狀根莖品質(zhì)指標(biāo)總生物堿、硒元素、色氨酸含量均以4月19日采收的最高，分別為0.415%、36.17 mg/kg、13.47 mg/100g；以2月18日采收的含量最低，分別為0.326%、31.85 mg/kg、8.68 mg/100 g； 鋅元素和錳元素含量以3月30日采收的含量最高，分別為19.33 mg/kg和10.12 mg/kg；以5月9日采收的鋅元素含量最低，為16.35 mg/kg，以2月18日采收的錳元素含量最低，為9.58 mg/kg。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采收期適宜能提高瑪珈的產(chǎn)量，保證瑪珈的品質(zhì)。采收過早瑪珈還處在生長發(fā)育階段，塊狀根莖還沒有充分發(fā)育膨大，造成產(chǎn)量較低；采收過晚，瑪珈植株進(jìn)入分枝、開花結(jié)實(shí)期，葉片數(shù)量減少，葉面積降低，植株轉(zhuǎn)向生殖生長，塊狀根莖的營養(yǎng)物質(zhì)積累下降，也影響產(chǎn)量和品質(zhì)。所以瑪珈的適宜采收期在畢節(jié)市為4月上中旬。由于試驗(yàn)是在畢節(jié)市首次引進(jìn)秘魯瑪珈種植，所以結(jié)果可為瑪珈進(jìn)一步的試驗(yàn)研究提供參考。

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（責(zé)任編輯 王珞）