不同温度覆土厚度浇水量对玛咖发芽的影响

潘天春，何兴成，蒋秋霞，周杰雨，杨　坪（西昌学院 农业科学学院，四川 西昌 615013）

不同温度覆土厚度浇水量对玛咖发芽的影响

潘天春，何兴成，蒋秋霞，周杰雨，杨坪
（西昌学院 农业科学学院，四川 西昌 615013）

以云南丽江购买的黄玛咖种子为试验材料，设置温度、覆土厚度、日浇水量3个因素。温度为20、24、28℃，覆土厚度为0.7、1.4、2.1 cm，日浇水量为10、15、20 mL，三因素三水平按正交旋转设计为27个处理，研究温度、覆土厚度、日浇水量对玛咖种子发芽率和发芽势的影响。结果表明：玛咖的发芽率最优水平为覆土厚度0.7 cm，温度20℃，每日浇水量15 mL，该水平组合下玛咖种子的发芽率为46%。覆土厚度对玛咖发芽率的影响最大，温度的影响其次，日浇水量的影响最小。

玛咖；正交试验；发芽率；发芽势

0　引言

玛咖（LepidiummeyeniiWalp.Maca）属于十字花科（Cruciferae或Brassicaceae）独行菜属（Lepidium）的一种植物［1］，为一年生草本植物，地上部分平铺地面，地下部分为萝卜状块茎，其长10～14 cm，宽3～5 cm［2］。原产于秘鲁中部基宁（Jinin）及帕斯科（Pasco）附近海拔4 000 m以上的安第斯大林山区，该地区低温、强风，生态条件恶劣，不适于其他作物生长。玛咖是一种非常独特的高原农作物，不仅含有丰富的营养成分，还含有其他活性成分如玛咖酰胺（mecamide）、玛咖烯（maceaen）、含硫的酯甙（Glucosinolates）、生物碱等［3］，具有强身健体、增强人体免疫力、提高生育力、快速恢复体力、抗疲劳等功效，而且无任何毒副作用，因而其在当地民间有“秘鲁人参”和“南美人参”的美誉［4］。玛咖种子颜色为黄棕色，卵圆形，长0.152～0.208 mm，宽0.066～0.128 mm。种皮薄，透明状，胚呈乳白色。种孔处可见白色细短绒毛［5］。本文从影响玛咖种子出苗的温度、覆土厚度、日浇水量三个因素研究玛咖种子在何种条件下具有最好的发芽率和发芽势，并以此为依据，高效地培育出优质的玛咖幼苗。试验数据采用方差分析和极差分析处理。

1　材料与方法

1.1材料

2014年云南丽江购买的黄玛咖种子，昭觉玛咖种植基地采集的土壤和腐殖质。试验用土在昭觉县玛咖种植基地采集，在实验室拌入少量腐殖质。

1.2试验方法

1）试验地点

西昌学院北校区烟草实验室和品质分析实验室。

2）因素及水平确定

本次试验采用L27（33）正交设计，因素分别为覆土厚度（A）、温度（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。温度因素三水平：B1（培养箱温度20℃）、B2（增养箱温度24℃）、B3（培养箱温度28℃）。日浇水量因素三水平：C1（每日浇水10 mL）、C2（每日浇水15 mL）、C3（每日浇水20 mL）（表1）。三个因素的三个水平正交组成27个处理，每个处理设置3个重复［6］（表2）。

表1　对玛咖种子处理的因素水平

表2　对玛咖种子处理的不同因素和水平组成的正交设计

1.3材料播种

准备81个相同的硬纸盆，每个硬纸盆的口径15 cm，深度10 cm，低部均留有3个透气孔。在硬纸盆中预铺5 cm厚的基部土壤后，在基部土壤上面均匀撒播50粒玛咖种子，尽量让种子不发生堆积。按照正交试验设计，对各处理进行覆土，浇水后放入对应温度的培养箱中。

1.4数据测定

2014年9月22日18∶00播种，此后每天18∶00浇水，检查培养箱温度是否正常，并记录每个纸盒中玛咖种子发芽数量。2014年10月8日结束记录种子发芽数量，测定根长，鲜重和子叶长等指标。

2　结果与分析

2.1各处理对玛咖根长、子叶长和幼苗鲜重的影响

表3　各处理对玛咖幼根长、子叶长和苗鲜重的影响

由表3中，各处理中平均根长为1.43 cm，最大值为2.6 cm，比平均值高82%，最小值0.4 cm，比平均值低72%。平均子叶长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%。平均鲜重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　不同处理对根长影响的方差分析

由表4可知，A因素B因素对根长的影响显著，C因素对根长的影响不显著。

表5　不同处理对鲜重影响的方差分析

由表5可知，A因素、B因素、C因素对鲜重的影响均不显著。

表6　不同处理对子叶长影响的方差分析

由表6可知，A因素、C因素对子叶长的影响显著，B因素对子叶长的影响不显著。

表7　不同处理对根长、子叶长、鲜重影响的极差分析

由表7，不同覆土厚度、温度、日浇水量处理玛咖种子，对根长、子叶长、鲜重影响的极差大小为温度对根长的影响最大，覆土厚度其次，日浇水量最小；覆土厚度对子叶长的影响最大，温度其次，日浇水量最小；日浇水量对鲜重的影响最大，温度其次，覆土厚度最小。

2.2不同处理对玛咖发芽势的影响

通常用种子发芽势和发芽率衡量种子发芽力，种子发芽势高，则表示种子活力强，发芽整齐，出苗一致［6］。其表达方式是计算种子从发芽开始到发芽高峰时段内发芽种子数占测试种子总数的百分比［7］。

表8　各处理开始发芽时间和发芽势

由表8，处理5～9从第三天开始发芽，处理22～27第9天开始发芽；玛咖种子在第6天时出现发芽高峰，以第6天发芽总数来计算此次试验种子的发芽势，发芽势最高的处理4，发芽势为46%，处理19～27第6天的发芽势均为0%。

表9　不同处理对玛咖种子发芽势影响的方差分析

F检验结果表明，3个因素中B因素和C因素对发芽势的影响都不显著，A因素对发芽势的影响显著（表9）。

2.3不同处理对玛咖发芽率的影响

根据表11可以看出3个因素中A因素、B因素对发芽率的影响都显著，C因素对发芽率的影响不显著。

表11　不同处理对玛咖种子发芽率影响的方差分析

从表10可以看出发芽率排在前三的分别是处理1发芽率51.33%、处理9发芽率49.33%、处理3发芽率48.67%，发芽率最低的是处理25。在27个处理中发芽率超过40%的有处理1～6、8、9；发芽率低于5%的有处理13、15～20、22、23、26、27。

表10　不同处理对玛咖种子发芽率影响的极差分析

2.4发芽率的优水平与优组合

根据正交设计的特性，对A1、A2、A3来说，正交实验的试验条件都是完全一样的，可以直接进行比较［8］，如果A因素对试验指标无影响，那么K1、K2、K3应该相等，但是由表10可见，K1、K2、K3实际不相等，A因素K1=369.33%＞K2＞K3，所以可以确定A1为因素A（土壤厚度）的优水平；B因素K1= 203.33%＞K3＞K2，所以B1为因素B（温度）的优水平；C因素K2=168.67%＞K3＞KC2，所以C2为因素C（日浇水量）的优水平。A1B1C2为发芽率的最优组合。

各因素的极差越大，代表该因素对发芽率的影响越大。由表10可知，极差RA＞RB＞RC，RA= 39.26%。A因素对发芽率的影响最大，B因素其次，C因素最小。

3　结果与讨论

3.1各因素对根长、鲜重、子叶长的影响

综合考虑温度、覆土厚度、日浇水量对子叶长、根长、鲜重的影响。覆土厚度温度对根长的影响显著，日浇水量对根长的影响不显著。覆土厚度、温度、日浇水量对鲜重的影响均不显著。覆土厚度、日浇水量对子叶长的影响显著，温度对子叶长的影响不显著。

对子叶长影响的主次关系是：覆土厚度＞温度＞日浇水量；平均子叶长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%。对根长影响的主次关系是：温度＞覆土厚度＞日浇水量；幼苗平均根长为1.43 cm，最大值为2.6 cm，比平均值高82%，最小值0.4 cm，比平均值低72%。对鲜重影响的主次关系是：日浇水量＞温度＞覆土厚度；平均鲜重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各因素对发芽势和发芽率的影响

发芽率排前三的分别是处理1发芽率51.33%、处理9发芽率49.33%、处理3发芽率48.67%，发芽率最低的是处理25。在27个处理中发芽率超过40%的有处理8个；发芽率低于5%的有处理13个。对发芽率影响的主次关系是：覆土厚度＞温度＞日浇水量。发芽势最高的处理4发芽势46%，处理19～27第6天的发芽势均为0%。结果表明覆土厚度对玛咖发芽势影响最大，因为玛咖种子太小，覆土厚度越厚，玛咖种子破土发芽的难度越大，但处理6～9在覆土厚度都相同的条件下却能率先破土完成发芽，此时温度和日浇水量对发芽势的影响就开始凸显。在一定范围内，较高的温度和日浇水量能提高玛咖种子的发芽势。本次试验中的玛咖种子的发芽势较低，发芽势最高的是处理9为37.33%。对发芽势影响的主次关系是：覆土厚度＞温度＞日浇水量。本次试验以发芽率和发芽势为主要筛选标准选择玛咖发芽的最优方案结果表明覆土厚度0.7 cm，温度20℃，日浇水量15 mL，此水平组合下玛咖种子的发芽率为46%，测定结果较能反映客观实际，为今后玛咖研究提供参考依据。

本次试验覆土厚度、温度、日浇水量的水平梯度较大，在以后的试验中可以将覆土厚度、温度、日浇水量的水平梯度设置得更小一些。除温度、覆土厚度、日浇水量这些因素之外，可以考虑对玛咖种子进行预处理，例如温水浸泡，赤霉素溶液浸泡等以提高玛咖发芽数。

［1］LENJ.The“Maea”（Lep/d/ummeyenii）：Alittle Known Food Plant of Peru［J］.Economic Botany，1964，18（2）：122-127.

［2］肖伟，彭勇，许利嘉，等.秘鲁特产药用植物玛卡研究的新进展［J］.世界科学技术:中医药现代化，2007，9（3）:102-106.

［3］MCCONOM M M，ⅦLⅡSKI J R，MCPHAⅡK L，et a1.Analysis of Macamides in Samples of Maca FLepidium Meyenii1 by HPLC—UV，MS/MS［J］.Phytochemical Analysis，2005，l6（6）：463-469.

［4］杜萍，单云，孙卉，等.云南玛卡营养成分分析［J］.食品科学，2011（24）:345-347.

［5］熊玉萍，董诚明，田亚杰，等.玛卡种子检验技术［J］.种子，2015（3）:35.

［6］陆鸿.正交试验设计［J］.河南预防医学杂志，1999，10（2）:124-126.

［7］钱春荣，王俊河，冯延江，等.不同浸种时间对水稻种子发芽势和发芽率的影响［J］.中国农学通报，2008，24（9）:183-185.

［8］何正文，刘运生，陈立华，等.正交设计直观分析法优化PCR条件［J］.湖南医科大学学报，1998，23（4）:403-404.

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

四川昭觉县雪峰玛咖种植有限公司玛咖研究项目。

潘天春（1966—），女，四川越西人，硕士，副研究员，研究方向：特种经济作物研究。