不同溫度覆土厚度澆水量對(duì)瑪咖發(fā)芽的影響

潘天春，何興成，蔣秋霞，周杰雨，楊　坪（西昌學(xué)院 農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院，四川 西昌 615013）

不同溫度覆土厚度澆水量對(duì)瑪咖發(fā)芽的影響

潘天春，何興成，蔣秋霞，周杰雨，楊坪
（西昌學(xué)院 農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院，四川 西昌 615013）

以云南麗江購(gòu)買的黃瑪咖種子為試驗(yàn)材料，設(shè)置溫度、覆土厚度、日澆水量3個(gè)因素。溫度為20、24、28℃，覆土厚度為0.7、1.4、2.1 cm，日澆水量為10、15、20 mL，三因素三水平按正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)為27個(gè)處理，研究溫度、覆土厚度、日澆水量對(duì)瑪咖種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響。結(jié)果表明：瑪咖的發(fā)芽率最優(yōu)水平為覆土厚度0.7 cm，溫度20℃，每日澆水量15 mL，該水平組合下瑪咖種子的發(fā)芽率為46%。覆土厚度對(duì)瑪咖發(fā)芽率的影響最大，溫度的影響其次，日澆水量的影響最小。

瑪咖；正交試驗(yàn)；發(fā)芽率；發(fā)芽勢(shì)

0　引言

瑪咖（LepidiummeyeniiWalp.Maca）屬于十字花科（Cruciferae或Brassicaceae）獨(dú)行菜屬（Lepidium）的一種植物［1］，為一年生草本植物，地上部分平鋪地面，地下部分為蘿卜狀塊莖，其長(zhǎng)10～14 cm，寬3～5 cm［2］。原產(chǎn)于秘魯中部基寧（Jinin）及帕斯科（Pasco）附近海拔4 000 m以上的安第斯大林山區(qū)，該地區(qū)低溫、強(qiáng)風(fēng)，生態(tài)條件惡劣，不適于其他作物生長(zhǎng)。瑪咖是一種非常獨(dú)特的高原農(nóng)作物，不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，還含有其他活性成分如瑪咖酰胺（mecamide）、瑪咖烯（maceaen）、含硫的酯甙（Glucosinolates）、生物堿等［3］，具有強(qiáng)身健體、增強(qiáng)人體免疫力、提高生育力、快速恢復(fù)體力、抗疲勞等功效，而且無(wú)任何毒副作用，因而其在當(dāng)?shù)孛耖g有“秘魯人參”和“南美人參”的美譽(yù)［4］。瑪咖種子顏色為黃棕色，卵圓形，長(zhǎng)0.152～0.208 mm，寬0.066～0.128 mm。種皮薄，透明狀，胚呈乳白色。種孔處可見(jiàn)白色細(xì)短絨毛［5］。本文從影響瑪咖種子出苗的溫度、覆土厚度、日澆水量三個(gè)因素研究瑪咖種子在何種條件下具有最好的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，并以此為依據(jù)，高效地培育出優(yōu)質(zhì)的瑪咖幼苗。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用方差分析和極差分析處理。

1　材料與方法

1.1材料

2014年云南麗江購(gòu)買的黃瑪咖種子，昭覺(jué)瑪咖種植基地采集的土壤和腐殖質(zhì)。試驗(yàn)用土在昭覺(jué)縣瑪咖種植基地采集，在實(shí)驗(yàn)室拌入少量腐殖質(zhì)。

1.2試驗(yàn)方法

1）試驗(yàn)地點(diǎn)

西昌學(xué)院北校區(qū)煙草實(shí)驗(yàn)室和品質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室。

2）因素及水平確定

本次試驗(yàn)采用L27（33）正交設(shè)計(jì)，因素分別為覆土厚度（A）、溫度（B）、日用水量（C）。覆土厚度因素的三水平：A1（覆土厚度0.7 cm）、A2（覆土厚度1.4 cm）、A3（覆土厚度2.1 cm），基部土壤厚5 cm。溫度因素三水平：B1（培養(yǎng)箱溫度20℃）、B2（增養(yǎng)箱溫度24℃）、B3（培養(yǎng)箱溫度28℃）。日澆水量因素三水平：C1（每日澆水10 mL）、C2（每日澆水15 mL）、C3（每日澆水20 mL）（表1）。三個(gè)因素的三個(gè)水平正交組成27個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)［6］（表2）。

表1　對(duì)瑪咖種子處理的因素水平

表2　對(duì)瑪咖種子處理的不同因素和水平組成的正交設(shè)計(jì)

1.3材料播種

準(zhǔn)備81個(gè)相同的硬紙盆，每個(gè)硬紙盆的口徑15 cm，深度10 cm，低部均留有3個(gè)透氣孔。在硬紙盆中預(yù)鋪5 cm厚的基部土壤后，在基部土壤上面均勻撒播50?，斂ХN子，盡量讓種子不發(fā)生堆積。按照正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)各處理進(jìn)行覆土，澆水后放入對(duì)應(yīng)溫度的培養(yǎng)箱中。

1.4數(shù)據(jù)測(cè)定

2014年9月22日18∶00播種，此后每天18∶00澆水，檢查培養(yǎng)箱溫度是否正常，并記錄每個(gè)紙盒中瑪咖種子發(fā)芽數(shù)量。2014年10月8日結(jié)束記錄種子發(fā)芽數(shù)量，測(cè)定根長(zhǎng)，鮮重和子葉長(zhǎng)等指標(biāo)。

2　結(jié)果與分析

2.1各處理對(duì)瑪咖根長(zhǎng)、子葉長(zhǎng)和幼苗鮮重的影響

表3　各處理對(duì)瑪咖幼根長(zhǎng)、子葉長(zhǎng)和苗鮮重的影響

由表3中，各處理中平均根長(zhǎng)為1.43 cm，最大值為2.6 cm，比平均值高82%，最小值0.4 cm，比平均值低72%。平均子葉長(zhǎng)1.29 cm，最大值2.1cm，比平均值高63%，最小值0.5 cm，比平均值低61%。平均鮮重2.59 mg，最大值3.68 mg，比平均值高42%，最小值1.43 cm，比平均值低45%。

表4　不同處理對(duì)根長(zhǎng)影響的方差分析

由表4可知，A因素B因素對(duì)根長(zhǎng)的影響顯著，C因素對(duì)根長(zhǎng)的影響不顯著。

表5　不同處理對(duì)鮮重影響的方差分析

由表5可知，A因素、B因素、C因素對(duì)鮮重的影響均不顯著。

表6　不同處理對(duì)子葉長(zhǎng)影響的方差分析

由表6可知，A因素、C因素對(duì)子葉長(zhǎng)的影響顯著，B因素對(duì)子葉長(zhǎng)的影響不顯著。

表7　不同處理對(duì)根長(zhǎng)、子葉長(zhǎng)、鮮重影響的極差分析

由表7，不同覆土厚度、溫度、日澆水量處理瑪咖種子，對(duì)根長(zhǎng)、子葉長(zhǎng)、鮮重影響的極差大小為溫度對(duì)根長(zhǎng)的影響最大，覆土厚度其次，日澆水量最?。桓餐梁穸葘?duì)子葉長(zhǎng)的影響最大，溫度其次，日澆水量最??；日澆水量對(duì)鮮重的影響最大，溫度其次，覆土厚度最小。

2.2不同處理對(duì)瑪咖發(fā)芽勢(shì)的影響

通常用種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率衡量種子發(fā)芽力，種子發(fā)芽勢(shì)高，則表示種子活力強(qiáng)，發(fā)芽整齊，出苗一致［6］。其表達(dá)方式是計(jì)算種子從發(fā)芽開(kāi)始到發(fā)芽高峰時(shí)段內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)占測(cè)試種子總數(shù)的百分比［7］。

表8　各處理開(kāi)始發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽勢(shì)

由表8，處理5～9從第三天開(kāi)始發(fā)芽，處理22～27第9天開(kāi)始發(fā)芽；瑪咖種子在第6天時(shí)出現(xiàn)發(fā)芽高峰，以第6天發(fā)芽總數(shù)來(lái)計(jì)算此次試驗(yàn)種子的發(fā)芽勢(shì)，發(fā)芽勢(shì)最高的處理4，發(fā)芽勢(shì)為46%，處理19～27第6天的發(fā)芽勢(shì)均為0%。

表9　不同處理對(duì)瑪咖種子發(fā)芽勢(shì)影響的方差分析

F檢驗(yàn)結(jié)果表明，3個(gè)因素中B因素和C因素對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響都不顯著，A因素對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響顯著（表9）。

2.3不同處理對(duì)瑪咖發(fā)芽率的影響

根據(jù)表11可以看出3個(gè)因素中A因素、B因素對(duì)發(fā)芽率的影響都顯著，C因素對(duì)發(fā)芽率的影響不顯著。

表11　不同處理對(duì)瑪咖種子發(fā)芽率影響的方差分析

從表10可以看出發(fā)芽率排在前三的分別是處理1發(fā)芽率51.33%、處理9發(fā)芽率49.33%、處理3發(fā)芽率48.67%，發(fā)芽率最低的是處理25。在27個(gè)處理中發(fā)芽率超過(guò)40%的有處理1～6、8、9；發(fā)芽率低于5%的有處理13、15～20、22、23、26、27。

表10　不同處理對(duì)瑪咖種子發(fā)芽率影響的極差分析

2.4發(fā)芽率的優(yōu)水平與優(yōu)組合

根據(jù)正交設(shè)計(jì)的特性，對(duì)A1、A2、A3來(lái)說(shuō)，正交實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)條件都是完全一樣的，可以直接進(jìn)行比較［8］，如果A因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)無(wú)影響，那么K1、K2、K3應(yīng)該相等，但是由表10可見(jiàn)，K1、K2、K3實(shí)際不相等，A因素K1=369.33%＞K2＞K3，所以可以確定A1為因素A（土壤厚度）的優(yōu)水平；B因素K1= 203.33%＞K3＞K2，所以B1為因素B（溫度）的優(yōu)水平；C因素K2=168.67%＞K3＞KC2，所以C2為因素C（日澆水量）的優(yōu)水平。A1B1C2為發(fā)芽率的最優(yōu)組合。

各因素的極差越大，代表該因素對(duì)發(fā)芽率的影響越大。由表10可知，極差RA＞RB＞RC，RA= 39.26%。A因素對(duì)發(fā)芽率的影響最大，B因素其次，C因素最小。

3　結(jié)果與討論

3.1各因素對(duì)根長(zhǎng)、鮮重、子葉長(zhǎng)的影響

綜合考慮溫度、覆土厚度、日澆水量對(duì)子葉長(zhǎng)、根長(zhǎng)、鮮重的影響。覆土厚度溫度對(duì)根長(zhǎng)的影響顯著，日澆水量對(duì)根長(zhǎng)的影響不顯著。覆土厚度、溫度、日澆水量對(duì)鮮重的影響均不顯著。覆土厚度、日澆水量對(duì)子葉長(zhǎng)的影響顯著，溫度對(duì)子葉長(zhǎng)的影響不顯著。

對(duì)子葉長(zhǎng)影響的主次關(guān)系是：覆土厚度＞溫度＞日澆水量；平均子葉長(zhǎng)1.29 cm，最大值2.1 cm，比平均值高63%，最小值0.5 cm，比平均值低61%。對(duì)根長(zhǎng)影響的主次關(guān)系是：溫度＞覆土厚度＞日澆水量；幼苗平均根長(zhǎng)為1.43 cm，最大值為2.6 cm，比平均值高82%，最小值0.4 cm，比平均值低72%。對(duì)鮮重影響的主次關(guān)系是：日澆水量＞溫度＞覆土厚度；平均鮮重2.59 mg，最大值3.68 mg，比平均值高42%，最小值1.43 cm，比平均值低45%。

3.2各因素對(duì)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率排前三的分別是處理1發(fā)芽率51.33%、處理9發(fā)芽率49.33%、處理3發(fā)芽率48.67%，發(fā)芽率最低的是處理25。在27個(gè)處理中發(fā)芽率超過(guò)40%的有處理8個(gè)；發(fā)芽率低于5%的有處理13個(gè)。對(duì)發(fā)芽率影響的主次關(guān)系是：覆土厚度＞溫度＞日澆水量。發(fā)芽勢(shì)最高的處理4發(fā)芽勢(shì)46%，處理19～27第6天的發(fā)芽勢(shì)均為0%。結(jié)果表明覆土厚度對(duì)瑪咖發(fā)芽勢(shì)影響最大，因?yàn)楝斂ХN子太小，覆土厚度越厚，瑪咖種子破土發(fā)芽的難度越大，但處理6～9在覆土厚度都相同的條件下卻能率先破土完成發(fā)芽，此時(shí)溫度和日澆水量對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響就開(kāi)始凸顯。在一定范圍內(nèi)，較高的溫度和日澆水量能提高瑪咖種子的發(fā)芽勢(shì)。本次試驗(yàn)中的瑪咖種子的發(fā)芽勢(shì)較低，發(fā)芽勢(shì)最高的是處理9為37.33%。對(duì)發(fā)芽勢(shì)影響的主次關(guān)系是：覆土厚度＞溫度＞日澆水量。本次試驗(yàn)以發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)為主要篩選標(biāo)準(zhǔn)選擇瑪咖發(fā)芽的最優(yōu)方案結(jié)果表明覆土厚度0.7 cm，溫度20℃，日澆水量15 mL，此水平組合下瑪咖種子的發(fā)芽率為46%，測(cè)定結(jié)果較能反映客觀實(shí)際，為今后瑪咖研究提供參考依據(jù)。

本次試驗(yàn)覆土厚度、溫度、日澆水量的水平梯度較大，在以后的試驗(yàn)中可以將覆土厚度、溫度、日澆水量的水平梯度設(shè)置得更小一些。除溫度、覆土厚度、日澆水量這些因素之外，可以考慮對(duì)瑪咖種子進(jìn)行預(yù)處理，例如溫水浸泡，赤霉素溶液浸泡等以提高瑪咖發(fā)芽數(shù)。

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Effect of Temperature，Covering Depth and Water Quantity on Seed Germination of Maca

PAN Tian-chun，HE Xing-cheng，JIANG Qiu-xia，ZHOU Jie-yu，YANG Ping
（School ofAgriculture Science，Xichang College，Xichang，Sichuan 615013，China）

Maca seeds collected in Lijiang，Yunnan were used as experimental materials in this study and treated with different temperature，covering depth and daily water quantity.Temperature was set respectively at 20℃、24℃、28℃in this paper，covering depth 0.7 cm、1.4 cm、2.1 cm，and daily water quantity 10 ml、15 ml、20 ml.To study the effect of temperature，covering depth and water quantity on seed germination and germination potential of Maca，27 groups of germination progress were designed according to the orthogonal rotation with three factors.The experimental results indicated that the best treatment was the 0.7 cm，20℃with the daily water quantity of 15 ml with the germination rate of 46%.The influential order for the germination rate is covering depth＞temperature＞daily water quantity.

Maca；the orthogonal rotation；seed germination；germination potential

S567.21+9

A

1673-1891（2016）02-0006-05

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.02.002

2016-03-24

四川昭覺(jué)縣雪峰瑪咖種植有限公司瑪咖研究項(xiàng)目。

潘天春（1966—），女，四川越西人，碩士，副研究員，研究方向：特種經(jīng)濟(jì)作物研究。