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的喀斯特氣候區引進秘魯瑪珈（Lepidium meyenii Walp.）進行田間小區試驗，從2月18日至5月9日，設置5個不同采收期，比較其瑪珈產量和品質的影響。結果表明，不同采收期對瑪珈產量有極顯著的影響，隨采收期延長，產量變化呈先增加后減少的變化趨勢，以4月19日采收的產量最高，為2 213.33 kg/hm2。在品質檢測上，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。試驗結果為該生態區對瑪珈進一步試驗研究提供了參考。

關鍵詞：瑪珈（Lepidium meyenii Walp.）；采收期；產量；品質

中圖分類號：Q949.748.3；S372；S502.2 文獻標識碼：A 文章編號：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）獨行菜屬（Lepidium L.）植物[1]，是一種生長在南美洲國家秘魯境內的安地斯山區海拔3 500～4 500 m的高原植物，在當地已有上千年的栽培歷史，可耐低溫、大風，能在晝夜溫差大、長期冰封的惡劣生態條件下生長[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、增強耐力以及抵抗疲勞等作用，能提高人類及動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，聯合國糧農組織建議世界各國推廣瑪珈種植[5]。意大利科學家Dini在1994年首次系統研究了瑪珈干燥塊狀根莖中的化學組成，其中蛋白質含量在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、碘等幾十種礦物質營養元素，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物等營養成分。1999年，美國科學家發現了瑪珈中兩類新的植物活性成分，瑪珈酰胺（Macamides）和瑪珈烯（Macaenes），并確定這兩種物質對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動機。瑪珈為自花授粉、中日照植物[8]，生育期中不需要很長的日照時間[9]，秘魯人通過施用牛羊糞可以提高瑪珈產量[10]，年產瑪珈原料約300～400 t。2004年云南省會澤縣從美國引進瑪珈并試種成功[11]，上市后受到市場的追捧，預計到2015年我國瑪珈消費量將達到2 000 t，成為瑪珈消費大國；但目前國內僅有小面積種植，還未形成產業化、規模化和規范化生產[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瑪珈產量的影響；但在中低海拔生態區域目前還未見關于瑪珈種植技術研究方面的文獻報道。為此，筆者從云南省會澤縣（海拔2 680 m）引進瑪珈試種，于2012～2013年在畢節市農業科學研究所實施瑪珈不同采收期試驗，為瑪珈在喀斯特生態區域種植作一些探索。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012-2013年在畢節市農業科學研究所旱作科研基地實施，該地位于北緯27°18′，東經105°31′，海拔1 470 m；年均日照時間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。試驗地前茬為馬鈴薯，地勢平坦，壤土，輕黏。土壤理化性質方面，全氮含量1.19 g/kg、全磷0.78 g/kg、全鉀20.70 g/kg、有機質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。瑪珈種子由中國科學院昆明分院提供；試驗所用復合肥（N∶P∶K=28∶6∶6）由山西豐喜肥業股份有限公司生產；農用硫酸鉀（K2O≥50%）由廣東米高化工有限公司生產。

1.2 試驗設計

田間試驗按不同采收時間設5個處理，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。小區面積3.125 m2（長2.50 m×寬1.25 m），3次重復，隨機區組排列，每小區5行，密度為27.2萬株/hm2，小區間走道寬30 cm，區組間走道寬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，澆水保濕，8月16日出苗，9月23日移栽。基肥為復合肥1 500 kg/hm2，農用硫酸鉀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 調查指標

1.4.1 塊狀根莖產量 2013年，將各個采收期處理在采收時除去莖葉，洗去泥土，晾干水分后稱塊狀根莖鮮重，統計產量。

1.4.2 農藝性狀 在各個采收期處理采收時，每小區隨機取樣10株，測量塊狀根莖的粗度、重量，考察確定皮色、肉色，隨機調查10株植株的葉片數。

1.4.3 品質檢測 收獲時各處理分別取塊狀根莖樣品進行品質檢測。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 數據處理

試驗所得數據應用DPS統計分析軟件進行標準化處理和方差分析，采用SAS 9.1.3軟件進行鄧肯氏新復極差法（Duncans multiple range test，DMRT）進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同采收期瑪珈塊狀根莖的產量

瑪珈不同采收期的塊狀根莖產量方差分析結果顯示，瑪珈產量F區組間=1.486，而F0.05=2.6，瑪珈產量F處理間=2 631.793，而F0.01=5.04；表明區組間差異不顯著（在α=0.05水平上不具有差異顯著性），但處理間產量差異達到了極顯著水平（在α=0.01水平上具有差異顯著性）。說明試驗設計與試驗地選擇符合試驗要求（試驗未控因素可以忽略不計），反映出試驗數據準確可信。由此對瑪珈不同采收期的塊狀根莖產量進行多重比較，結果見表1。由表1可見，試驗里的瑪珈塊狀根莖產量（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量（鮮重）變化呈開口向下的拋物線型變化，以處理4的產量最高，為2 213.33 kg/hm2，處理1的產量最低，僅為1 431.47 kg/hm2，各處理產量高低的順序為處理4、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396.80、554.66、699.73、781.86 kg/hm2，增產幅度分別為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157.86、302.93、385.06 kg/hm2，增產幅度分別為9.52%、20.01%、26.90%。不同采收期對瑪珈產量具有明顯影響，各處理間產量的差異達到了極顯著水平（P<0.01）。

2.2 不同采收期瑪珈的農藝性狀

不同采收期的瑪珈植株農藝性狀調查結果見表2。由表2可見，隨著采收時間的推遲，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育階段，塊狀根莖還沒有充分發育膨大，這會造成產量較低；而采收過晚，瑪珈植株進入分枝、開花結實期，葉面積減少，光合能力降低，植株轉向生殖生長，營養物質的積累下降，從而影響產量。

從表2還可看出，不同采收期瑪珈植株的葉片數存在一定的差異，隨著采收期的推遲，植株葉片數先增加后減小。各處理的單株平均葉片數為13.3～31.7片/株，其中在處理1、處理2、處理3、處理4中葉片數呈增加趨勢，到處理5時葉片數開始下降。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，進入生殖生長期，老葉片逐漸死亡，所以葉片數下降。

試驗收獲的瑪珈塊狀根莖的表皮呈淡黃色，少數為紫色，塊狀根莖肉質呈淡黃色，少數為白色。

2.3 不同采收期瑪珈塊狀根莖品質

不同采收期的瑪珈塊狀根莖品質檢測結果見表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，發現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的含量相對較高，品質較好。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 小結與討論

試驗結果表明，在畢節市種植瑪珈，以4月19日采收的產量最高，為2 213.33 kg/hm2；以2月18日采收的產量最低，僅為1 431.47kg/hm2；產量的變化隨采收期推遲呈開口向下的拋物線型變化，并且不同采收期產量之間的差異達到了極顯著水平。在瑪珈塊狀根莖的農藝性狀上，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量結果同步。

試驗結果還顯示，在畢節市種植的瑪珈其塊狀根莖品質指標總生物堿、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。

試驗發現采收期適宜能提高瑪珈的產量，保證瑪珈的品質。采收過早瑪珈還處在生長發育階段，塊狀根莖還沒有充分發育膨大，造成產量較低；采收過晚，瑪珈植株進入分枝、開花結實期，葉片數量減少，葉面積降低，植株轉向生殖生長，塊狀根莖的營養物質積累下降，也影響產量和品質。所以瑪珈的適宜采收期在畢節市為4月上中旬。由于試驗是在畢節市首次引進秘魯瑪珈種植，所以結果可為瑪珈進一步的試驗研究提供參考。

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（責任編輯 王珞）