不同鉀肥施用量對瑪咖植株性狀與產量及主要成分的影響

張俊,王海玲,唐映軍,潘正康,趙明勇,劉建新

（貴州省畢節市農業科學研究所，貴州 畢節 551700）

瑪咖（Lepidium meyeni）屬于十字花科獨行菜屬［1］，又被稱為“瑪卡”或“瑪珈”，主要生長在海拔3 500～4 500 m的南美安第斯山區，現主要分布在秘魯中部的Puna生態區和秘魯東南部城市Puno。瑪咖的主要食用部位是瑪咖根，其營養豐富，含有蛋白質、氨基酸、礦物質、多糖等營養物質，主要化學成分有瑪咖烯、瑪咖酰胺和芥子油、生物堿、甾醇［2-4］等，是藥食兩用作物，可用于增強精力，提高生育力，改善性功能，治療更年期綜合癥、風濕癥、抑郁癥、貧血等病癥，另外還有抗癌和抗白血癥的功效。現代醫學研究表明，瑪咖還具有抗疲勞、調節內分泌等多種獨特功效［5-8］。從20世紀80年代起，瑪咖作為經濟作物得到聯合國糧農組織（FAO）的多次推薦，并被認為是解決人體營養不良的佳品［9］。2003年云南省農業科學院高山經濟植物研究所在云南部分海拔3 000 m以上區域引種成功，并已在云南麗江玉龍雪山一帶、會澤、香格里拉，新疆帕米爾高原等地種植瑪咖，貴州省畢節市農業科學研究所從2010年開始在貴州畢節中低海拔地區開始引種種植。瑪咖作為外來植物，在國內的研究并不深入，通過設置不同鉀肥施用量的對比試驗，探明瑪咖在貴州畢節生長的最佳鉀肥施用量，以期為瑪咖根的提質增產提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在畢節市農業科學研究所旱作科研基地，基地位于東經105°31′、北緯27°18′，海拔1 470 m，年均日照時數1 200 h，年平均氣溫14.0℃，1月平均氣溫2.8℃，7月平均氣溫22.0℃，年降水量1 100 mm，無霜期280 d。前作馬鈴薯，地勢平坦，壤土，輕粘。土壤有機質1.38%，全氮0.119%，全磷0.078%，全鉀2.07%，速效氮71.9 mg/kg，速效磷47 mg/kg，速效鉀127 mg/kg，有效鋅2.22 mg/kg，有效錳10.27 mg/kg，有效硒23.55 μg/kg，pH 6.2。

1.2 試驗材料

瑪咖種子，由中國科學院昆明分院提供。鉀肥為農用硫酸鉀（K2O≥50%），廣東米高化工有限公司生產。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理，施鉀肥量（以K2O量來計算）分別為K（1CK）∶0 kg/hm2，K∶2120 kg/hm2，K∶3240 kg/hm2，K∶4360 kg/hm2，K5∶480 kg/hm2。小區面積3.125 m2（長×寬=2.5 m×1.25 m）每小區5行，行株距25 cm×15 cm。隨機區組排列，3次重復，小區間走道寬30 cm，區組間走道寬40 cm。

1.4 試驗過程

2020年8月11 日用塑料杯播種育苗，蓋遮陽網遮陰，澆水保持土壤濕潤，8月16日出苗，9月23日移栽。鉀肥按設計用量一次性作基肥施用。整個生育期除草、松土4次，澆水5次。2021年4月19日采收。

1.5 測定指標

1.5.1 瑪咖產量 收獲時各處理稱取地下部根鮮重，取3次重復的平均值。

1.5.2 植株性狀 各處理隨機取樣10株，分別測每個植株根重、根粗、植株冠幅、葉片數。

1.5.3 品質檢測 瑪咖根總生物堿，采用酸堿滴定法；硒采用碘化鉀-結晶紫比色法，氨基酸采用茚三酮比色法，鋅、錳采用原子吸收分光光度法。

2 結果與分析

2.1 不同鉀肥施用量瑪咖的植株性狀

由表1可知，瑪咖根鮮重為7.0～9.1 g，K2最重且高于CK，K5最輕；根粗為2.2～2.4 cm，K2、CK最粗，K5最細；植株冠幅為（11.1×9.1）cm～（13.0×9.7）cm，平均葉片數21.3～27.1片，K2葉片覆蓋的面積最大且葉片數最多，K5葉片覆蓋的面積最小，葉片數最少。

表1 不同鉀肥施用量瑪咖植株性狀的影響

2.2 不同鉀肥施用量瑪咖的鮮根產量

由表2可知，鉀肥不同施用量對瑪咖的鮮根產量有一定影響，隨鉀肥施用量增加瑪咖鮮根產量呈先增加后降低趨勢。K2瑪咖鮮根產量最高，為1 965.9 kg/hm2；CK其次，為1 793.1 kg/hm2；K5最低，為1 367.5 kg/hm2。K2比CK增產9.64%，其余處理均較CK減產。各處理瑪咖鮮根產量存在極顯著差異。

表2 不同鉀肥施用量瑪咖的鮮根產量

2.3 不同鉀肥施用量瑪咖的主要成分

從圖1看出，不同鉀肥施用量瑪咖的品質指標含量存在一定差異。

圖1 不同鉀肥施用量瑪咖根的品質指標含量

2.3.1 總生物堿含量 各處理瑪咖總生物堿含量為0.37%～0.41%，K1～K4隨著鉀肥施用量增加瑪咖總生物堿含量增加，當鉀肥施用量為360 kg/hm2時（K4）瑪咖總生物堿含量達到最大，隨著鉀肥施用量增加至480 kg/hm2時（K5）瑪咖總生物堿含量降低。

2.3.2 硒含量 各處理瑪咖硒含量為33.08～39.39 mg/kg，隨著鉀肥施用量增加K1～K5瑪咖硒含量呈先增加后降低趨勢，當鉀肥施用量達240 kg/hm2時（K3）瑪咖硒含量達到最大；鉀肥施用量增至360 kg/hm2時（K4），硒含量稍降低；施用量增加至480 kg/hm2時（K5）瑪咖硒含量最低。

2.3.3 鋅含量 各處理瑪咖鋅含量為15.37～17.67 mg/kg，當 鉀 肥 施 用 量 達120 kg/hm2時（K2）鋅含量最大，隨著鉀肥施用量增加鋅含量逐漸降低。

2.3.4 錳含量 各處理瑪咖錳含量為10.25～12.94 mg/kg，當 鉀 肥 施 用 量 達120 kg/hm2時（K2）錳含量最大，隨著鉀肥施用量增加錳含量逐漸降低。

2.3.5 色氨酸含量 各處理瑪咖色氨酸含量為8.48～14.48 mg/100g，隨著鉀肥施用量增加瑪咖色氨酸含量呈先增加后降低趨勢，當鉀肥施用量達120 kg/hm2時（K2）瑪咖色氨酸含量達到最大，K3～K5瑪咖色氨酸含量逐漸降低。

3 小結與討論

研究結果表明，當鉀肥施用量達120.0 kg/hm2時，瑪咖根鮮重最高，為9.1 g；根粗為2.4 cm；植株冠幅最大，為13.0 cm×9.7 cm；平均葉片數最多，為27.1片，葉片覆蓋的面積最大且葉片數最多，說明光合作用強，合成的產物多，為地下部生長提供充足的營養，根部儲存的營養物質多。施用量達120.0 kg/hm2時瑪咖鮮根產量最高，為1 965.9 kg/hm2，且鋅、錳、色氨酸含量也最高，分 別 為17.67 mg/kg、12.94 mg/kg、14.48 mg/100g。李國慶等［10］研究表明，磷肥用量和種植密度對瑪咖的產量有極顯著影響，而氮肥用量和鉀肥用量對瑪咖的影響不明顯，瑪咖最高產量處理的鉀肥施用量為0～112.5 kg/hm2，與本研究結果基本相同，說明瑪咖在生長過程中鉀肥需要量少，各地區要根據具體的土壤肥力進行施鉀肥，貴州畢節種植瑪咖鉀肥施用量以120 kg/hm2左右為宜，可獲得較高瑪咖根產量和較高的營養成分。