不同钾肥施用量对玛咖植株性状与产量及主要成分的影响

张俊,王海玲,唐映军,潘正康,赵明勇,刘建新

（贵州省毕节市农业科学研究所，贵州 毕节 551700）

玛咖（Lepidium meyeni）属于十字花科独行菜属［1］，又被称为“玛卡”或“玛珈”，主要生长在海拔3 500～4 500 m的南美安第斯山区，现主要分布在秘鲁中部的Puna生态区和秘鲁东南部城市Puno。玛咖的主要食用部位是玛咖根，其营养丰富，含有蛋白质、氨基酸、矿物质、多糖等营养物质，主要化学成分有玛咖烯、玛咖酰胺和芥子油、生物碱、甾醇［2-4］等，是药食两用作物，可用于增强精力，提高生育力，改善性功能，治疗更年期综合症、风湿症、抑郁症、贫血等病症，另外还有抗癌和抗白血症的功效。现代医学研究表明，玛咖还具有抗疲劳、调节内分泌等多种独特功效［5-8］。从20世纪80年代起，玛咖作为经济作物得到联合国粮农组织（FAO）的多次推荐，并被认为是解决人体营养不良的佳品［9］。2003年云南省农业科学院高山经济植物研究所在云南部分海拔3 000 m以上区域引种成功，并已在云南丽江玉龙雪山一带、会泽、香格里拉，新疆帕米尔高原等地种植玛咖，贵州省毕节市农业科学研究所从2010年开始在贵州毕节中低海拔地区开始引种种植。玛咖作为外来植物，在国内的研究并不深入，通过设置不同钾肥施用量的对比试验，探明玛咖在贵州毕节生长的最佳钾肥施用量，以期为玛咖根的提质增产提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在毕节市农业科学研究所旱作科研基地，基地位于东经105°31′、北纬27°18′，海拔1 470 m，年均日照时数1 200 h，年平均气温14.0℃，1月平均气温2.8℃，7月平均气温22.0℃，年降水量1 100 mm，无霜期280 d。前作马铃薯，地势平坦，壤土，轻粘。土壤有机质1.38%，全氮0.119%，全磷0.078%，全钾2.07%，速效氮71.9 mg/kg，速效磷47 mg/kg，速效钾127 mg/kg，有效锌2.22 mg/kg，有效锰10.27 mg/kg，有效硒23.55 μg/kg，pH 6.2。

1.2 试验材料

玛咖种子，由中国科学院昆明分院提供。钾肥为农用硫酸钾（K2O≥50%），广东米高化工有限公司生产。

1.3 试验设计

试验设5个处理，施钾肥量（以K2O量来计算）分别为K（1CK）∶0 kg/hm2，K∶2120 kg/hm2，K∶3240 kg/hm2，K∶4360 kg/hm2，K5∶480 kg/hm2。小区面积3.125 m2（长×宽=2.5 m×1.25 m）每小区5行，行株距25 cm×15 cm。随机区组排列，3次重复，小区间走道宽30 cm，区组间走道宽40 cm。

1.4 试验过程

2020年8月11 日用塑料杯播种育苗，盖遮阳网遮阴，浇水保持土壤湿润，8月16日出苗，9月23日移栽。钾肥按设计用量一次性作基肥施用。整个生育期除草、松土4次，浇水5次。2021年4月19日采收。

1.5 测定指标

1.5.1 玛咖产量 收获时各处理称取地下部根鲜重，取3次重复的平均值。

1.5.2 植株性状 各处理随机取样10株，分别测每个植株根重、根粗、植株冠幅、叶片数。

1.5.3 品质检测 玛咖根总生物碱，采用酸碱滴定法；硒采用碘化钾-结晶紫比色法，氨基酸采用茚三酮比色法，锌、锰采用原子吸收分光光度法。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥施用量玛咖的植株性状

由表1可知，玛咖根鲜重为7.0～9.1 g，K2最重且高于CK，K5最轻；根粗为2.2～2.4 cm，K2、CK最粗，K5最细；植株冠幅为（11.1×9.1）cm～（13.0×9.7）cm，平均叶片数21.3～27.1片，K2叶片覆盖的面积最大且叶片数最多，K5叶片覆盖的面积最小，叶片数最少。

表1 不同钾肥施用量玛咖植株性状的影响

2.2 不同钾肥施用量玛咖的鲜根产量

由表2可知，钾肥不同施用量对玛咖的鲜根产量有一定影响，随钾肥施用量增加玛咖鲜根产量呈先增加后降低趋势。K2玛咖鲜根产量最高，为1 965.9 kg/hm2；CK其次，为1 793.1 kg/hm2；K5最低，为1 367.5 kg/hm2。K2比CK增产9.64%，其余处理均较CK减产。各处理玛咖鲜根产量存在极显著差异。

表2 不同钾肥施用量玛咖的鲜根产量

2.3 不同钾肥施用量玛咖的主要成分

从图1看出，不同钾肥施用量玛咖的品质指标含量存在一定差异。

图1 不同钾肥施用量玛咖根的品质指标含量

2.3.1 总生物碱含量 各处理玛咖总生物碱含量为0.37%～0.41%，K1～K4随着钾肥施用量增加玛咖总生物碱含量增加，当钾肥施用量为360 kg/hm2时（K4）玛咖总生物碱含量达到最大，随着钾肥施用量增加至480 kg/hm2时（K5）玛咖总生物碱含量降低。

2.3.2 硒含量 各处理玛咖硒含量为33.08～39.39 mg/kg，随着钾肥施用量增加K1～K5玛咖硒含量呈先增加后降低趋势，当钾肥施用量达240 kg/hm2时（K3）玛咖硒含量达到最大；钾肥施用量增至360 kg/hm2时（K4），硒含量稍降低；施用量增加至480 kg/hm2时（K5）玛咖硒含量最低。

2.3.3 锌含量 各处理玛咖锌含量为15.37～17.67 mg/kg，当 钾 肥 施 用 量 达120 kg/hm2时（K2）锌含量最大，随着钾肥施用量增加锌含量逐渐降低。

2.3.4 锰含量 各处理玛咖锰含量为10.25～12.94 mg/kg，当 钾 肥 施 用 量 达120 kg/hm2时（K2）锰含量最大，随着钾肥施用量增加锰含量逐渐降低。

2.3.5 色氨酸含量 各处理玛咖色氨酸含量为8.48～14.48 mg/100g，随着钾肥施用量增加玛咖色氨酸含量呈先增加后降低趋势，当钾肥施用量达120 kg/hm2时（K2）玛咖色氨酸含量达到最大，K3～K5玛咖色氨酸含量逐渐降低。

3 小结与讨论

研究结果表明，当钾肥施用量达120.0 kg/hm2时，玛咖根鲜重最高，为9.1 g；根粗为2.4 cm；植株冠幅最大，为13.0 cm×9.7 cm；平均叶片数最多，为27.1片，叶片覆盖的面积最大且叶片数最多，说明光合作用强，合成的产物多，为地下部生长提供充足的营养，根部储存的营养物质多。施用量达120.0 kg/hm2时玛咖鲜根产量最高，为1 965.9 kg/hm2，且锌、锰、色氨酸含量也最高，分 别 为17.67 mg/kg、12.94 mg/kg、14.48 mg/100g。李国庆等［10］研究表明，磷肥用量和种植密度对玛咖的产量有极显著影响，而氮肥用量和钾肥用量对玛咖的影响不明显，玛咖最高产量处理的钾肥施用量为0～112.5 kg/hm2，与本研究结果基本相同，说明玛咖在生长过程中钾肥需要量少，各地区要根据具体的土壤肥力进行施钾肥，贵州毕节种植玛咖钾肥施用量以120 kg/hm2左右为宜，可获得较高玛咖根产量和较高的营养成分。