四棱草生物學(xué)特性及人工馴化栽培技術(shù)研究

黃婭，全健，曹厚強(qiáng)，肖忠，韓鳳，易思榮

（重慶市藥物種植研究所重慶市中藥良種選育與評(píng)價(jià)工程技術(shù)中心，重慶 南川 408435）

四棱草生物學(xué)特性及人工馴化栽培技術(shù)研究

黃婭，全健，曹厚強(qiáng)，肖忠，韓鳳，易思榮*

（重慶市藥物種植研究所重慶市中藥良種選育與評(píng)價(jià)工程技術(shù)中心，重慶 南川 408435）

為了保護(hù)野生四棱草資源并保證藥材需求，經(jīng)過(guò)人工引種后，開展了四棱草在人工栽培條件下的生物學(xué)特性研究，同時(shí)為了提高四棱草在人工栽培條件下的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，開展了人工引種和馴化栽培技術(shù)的研究，均取得了較好的效果，可以為建設(shè)規(guī)?；斯に睦獠莘N植基地提供技術(shù)依據(jù)。

四棱草；生物學(xué)特性；引種馴化；栽培技術(shù)

四棱草屬（Schnabelia）為我國(guó)特有屬，隸屬于唇形科，僅有四棱草Schnabelia oligophyllaHand.-Mazz.和四齒四棱草S.tetrodonta（Sun）C.Y.Wu et C.Chen 2個(gè)種，主要分布于江西、湖南、浙江、四川、重慶、貴州和福建等地。四棱草和四齒四棱草亦稱筋骨草等，在民間常作藥用，具有清熱解毒、下火、活血通經(jīng)、祛風(fēng)逐濕、行氣活絡(luò)、散瘀止痛等功用，可用于治療風(fēng)濕筋骨疼痛等病癥，民間普遍用于治療婦女閉經(jīng)、毒蛇咬傷、燒燙傷、癰腫瘡毒、四肢麻木、關(guān)節(jié)腫痛、風(fēng)濕痹痛、跌打損傷等癥［1-3］。文獻(xiàn)報(bào)道從該屬植物中分離出10余個(gè)化合物，包括β-谷甾醇、4-乙酰胺基乙基苯基6-O-甲基香豆酰吡喃葡萄糖基（1→2）［β-D-吡喃葡萄糖基（1→3）］-α-L-吡喃鼠李糖苷、4-乙酰胺基乙基苯基6-O-基香豆酰吡喃葡萄糖基（1→2）［β-D-吡喃葡萄糖基（1→3）］-4-O-乙酰基-α-L-吡喃鼠李糖苷、6-C-β-L-吡喃阿拉伯糖基-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖基洋芹素、6，8-二-C-α-L-吡 喃 阿 拉 伯 糖 基 洋 芹 素、acetylmartynoside B、 isomartynoside、 alyssonoside、leucosceptoside B、連翹苷B、四棱草內(nèi)酯A、四棱草內(nèi)酯 B、四棱草肽 C、四棱草肽 D和丁二酸等［4-6］。同時(shí)表明水提取物的化學(xué)成分不及醇提物的類型豐富。由于四棱草屬植物在民間大量采集藥用，四川、重慶、貴州等地藥材市場(chǎng)也有銷售。市場(chǎng)調(diào)查表明，四棱草屬植物近十年來(lái)價(jià)格已經(jīng)從6元·kg－1上升至近20元·kg－1，且市場(chǎng)供需矛盾仍進(jìn)一步增大，隨著野生資源的日益枯竭，人工栽培技術(shù)研究已勢(shì)在必行。為合理保護(hù)與利用四棱草屬植物資源，作者將該2個(gè)種同時(shí)從野外引種栽培，并對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育、開花結(jié)實(shí)等生物學(xué)特性進(jìn)行了連續(xù)觀察，并開展了人工繁殖技術(shù)研究，均取得了較好的結(jié)果。

1 形態(tài)特征

四棱草屬植物為多年生叢生草本植物，根莖短，須根細(xì)長(zhǎng)，聚生于根莖上。莖直立或斜生，呈四棱形，棱上具膜質(zhì)狹翅，翅的莖兩端漸尖，節(jié)部收縮，莖被毛，多分枝。葉常早落，對(duì)生于莖的節(jié)部。葉片紙質(zhì)、卵形、先端急狹、基部楔形，邊緣具粗鋸齒。

花二型即開花授粉型和閉花授粉型，在通常條件下均能形成兩種花型，但在不良環(huán)境條件下只形成閉花授粉型花。開花授粉型花的花萼鐘狀，裂片4～5，鑷合狀排列，花冠管細(xì)長(zhǎng)，二唇形，上唇直，2裂，下唇略長(zhǎng)，3裂，中間一裂片較大；閉花授粉花的花冠極小，閉合，雄蕊、花柱均內(nèi)藏。二者均能正常結(jié)果，且果實(shí)無(wú)明顯差異，繁殖試驗(yàn)表明其繁殖特性亦無(wú)明顯差異。小堅(jiān)果背面有不明顯的網(wǎng)紋，側(cè)面相接，腹面有不明顯的果臍。

四棱草與四齒四棱草的形態(tài)特征的主要區(qū)別是：葉片大小不同，四棱草的葉片長(zhǎng)3～4.5 cm，寬1.2～2.4 cm，葉柄長(zhǎng)0.8～1.8 cm，邊緣具細(xì)鋸齒；四齒四棱草葉片長(zhǎng)l.2～1.8 cm，寬0.6～1.0 cm，葉柄長(zhǎng)0.4～0.5 cm，邊緣具四對(duì)鈍圓齒；花萼齒數(shù)不同，前者花萼5齒，后者花萼四齒；閉花授粉型花的大小不同，前者花冠長(zhǎng)1.8～2.4 cm，后者花冠長(zhǎng)1.0～1.6 cm。

2 方法

2.1 引種栽培

自2006年開始，筆者從野外同時(shí)引種了四棱草和四齒四棱草進(jìn)行人工種植，開展人工引種馴化栽培研究，并為生態(tài)生物學(xué)特性研究和開展人工栽培技術(shù)研究提供了種源。

2.2 生態(tài)生物學(xué)特性觀察

通過(guò)引種栽培的植株和野生植株同時(shí)開展觀察記錄，以探索不同條件下四棱草屬植物在生態(tài)生物學(xué)特性方面的差異，探索不同開花授粉型花的結(jié)果習(xí)性、結(jié)果情況以及種子的繁殖性能等，并為后期栽培技術(shù)研究提供理論依據(jù)。

2.3 人工栽培技術(shù)研究

通過(guò)引種馴化后，開展人工種植技術(shù)研究，包括種子繁殖技術(shù)、扦插繁殖技術(shù)和栽培管理技術(shù)等方面的研究?jī)?nèi)容，探索不同繁殖方式后代生長(zhǎng)性能和生產(chǎn)性能、不同環(huán)境條件對(duì)四棱草生長(zhǎng)發(fā)育的影響、不同田間管理措施對(duì)四棱草生長(zhǎng)發(fā)育的影響等，為后期開展規(guī)?；a(chǎn)提供理論依據(jù)。

3 結(jié)果

3.1 生育期

3.1.1 萌發(fā)期 種子無(wú)后熟期，成熟的種子，采收后即可播種、在遮陰條件下，播種后15～25 d出苗。幼苗期種子出苗以后其生長(zhǎng)緩慢，在9～13 d才形成第1對(duì)真葉，到形成第3～4對(duì)真葉時(shí)，子葉才脫落。分枝期當(dāng)植株高達(dá)8～9 cm時(shí)，在莖節(jié)和基部長(zhǎng)出對(duì)生分枝，此時(shí)植株生長(zhǎng)速度加快。

3.1.2 開花期 閉花授粉型的花，扦插當(dāng)年生長(zhǎng)健壯或播種2年生的植株，在4月份出現(xiàn)點(diǎn)狀花蕾，花冠小，白色，由點(diǎn)狀逐漸發(fā)育成圓錐形。從不開放，多著生于莖上部的新生枝條葉腋部位。單生或2～3朵并開，5～7月上旬為盛花期，到8～9月中旬則花數(shù)逐漸減少。

開花授粉型的花，扦插2年生或播種3年生植株，于4月份形成花蕾，5月份開花，花小紫色，花冠二唇形，多見于莖上部的葉腋中，多單生，開花后5～7 d進(jìn)入盛花期，5月中旬以后開花數(shù)減少，花期約20 d左右，一般是上午開花，下午凋謝。

3.1.3 果熟期 4月份形成花蕾，5月份開始開花，6月份進(jìn)入果熟期，果期約25～30 d，其結(jié)果率可達(dá)80%左右。第一批果實(shí)成熟后在7～8月份會(huì)出現(xiàn)第二次開花的現(xiàn)象，第二次開花形成的果實(shí)通常較少，結(jié)果率通常僅30～40%。少數(shù)植株到9月以后還會(huì)出現(xiàn)開花現(xiàn)象，但基本不能結(jié)果。

3.2 生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)律

3.2.1 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng) 扦插或播種的植株在第2年2月中旬可見個(gè)別植株的莖節(jié)或莖尖發(fā)出新葉，群體植株多在3月上旬才開始萌發(fā)新的枝葉，以后隨著氣溫的增高，其植株生長(zhǎng)加快，到6月下旬以后隨著氣溫升高生長(zhǎng)逐漸減慢，進(jìn)入秋季以后會(huì)出現(xiàn)第二次旺盛生長(zhǎng)期，到10月中旬以后又逐漸減緩生長(zhǎng)，到12月中下旬停止生長(zhǎng)，其基部的老葉片開始脫落。

從不同種植年限營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)勢(shì)的比較可以看出，四棱草屬植物的生長(zhǎng)勢(shì)從第2年以后進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)期，第3～4年生長(zhǎng)勢(shì)上升明顯，到第6年以后生長(zhǎng)勢(shì)開始呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，所以四棱草屬生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)期為第3～5年間，生產(chǎn)中應(yīng)注意控制生長(zhǎng)年限，盡量在生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)期結(jié)束前進(jìn)行采收，以獲得較高的產(chǎn)量。

3.2.2 開花結(jié)實(shí) 四棱草屬植物開花結(jié)實(shí)與栽培年限有密切的關(guān)系。扦插的四齒四棱草（1～3月上旬扦插）當(dāng)年有少數(shù)閉花授粉型的花，第2年才有開花授粉型的花，而播種的四齒四棱草第2年才有閉花授粉型的花，第3年才出現(xiàn)開花授粉型的花。四棱草屬的植物的開花結(jié)果情況，是在第2～4年間，開花與結(jié)果數(shù)量比較多，并隨年限呈上升趨勢(shì)，而到第5年以后則呈下降趨勢(shì)。從兩種花型的開花結(jié)果情況來(lái)看，閉花授粉型的花要比開花授粉型的花多，多年連續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)如果花期遇連續(xù)陰雨天氣或持續(xù)降溫天氣，開花授粉型花的結(jié)果率會(huì)嚴(yán)重下降甚至不結(jié)果。

3.3 繁殖方式

3.3.1 播種繁殖 四棱草屬植物花期4～6月，果熟期為6～8月，當(dāng)果皮由綠色變?yōu)辄S綠色呈微開裂狀時(shí)，表明種子已經(jīng)成熟，可以采收。種子采收后應(yīng)該立即播種，發(fā)芽試驗(yàn)表明經(jīng)過(guò)儲(chǔ)藏后的種子萌發(fā)率會(huì)逐漸降低，儲(chǔ)藏期超過(guò)當(dāng)年9月份以后生活力嚴(yán)重下降，甚至不能萌發(fā)。

播種時(shí)選擇土壤肥沃，腐殖質(zhì)含量較高的土壤作為基質(zhì)，育苗地要求土壤疏松、不積水，灌溉方便。種子播種后由于正處于夏秋季節(jié)，溫度較高，土壤較易失水，因此應(yīng)適當(dāng)遮陰，播種后15～25 d出苗。幼苗前期生長(zhǎng)緩慢，進(jìn)入分枝期后生長(zhǎng)速度迅速加快。生產(chǎn)中應(yīng)在苗高5～10 cm期間移栽。

3.3.2 分株繁殖 每年3～4月份進(jìn)入生長(zhǎng)季節(jié)之前，或在9～10月份結(jié)合地上部分采收，將大叢植株分成4～5叢，進(jìn)行栽培種植。分株時(shí)應(yīng)采用鋒利的剪刀進(jìn)行分株，分株時(shí)保證每叢具有3株左右的健壯植株。

分株完成后應(yīng)及時(shí)栽植，由于四棱草屬植物自然生長(zhǎng)環(huán)境腐殖質(zhì)豐富，因此進(jìn)行人工栽培時(shí)應(yīng)選擇土壤肥沃、腐殖質(zhì)含量高的土壤栽培。栽培株行距40×30 cm，栽培時(shí)按照株行距要求挖穴，穴的大小根據(jù)苗的大小確定。栽培后及時(shí)澆水定兜，保證成活。

3.3.3 扦插繁殖 每年3月上中旬，選擇陰涼天進(jìn)行扦插繁殖，挑選生長(zhǎng)健壯無(wú)病害的植株，從根莖上部1 cm處剪下二年生植株，剪成長(zhǎng)度16～20 cm的插條進(jìn)行扦插，每插條應(yīng)具2～3個(gè)節(jié)。

扦插苗床要求基質(zhì)疏松、腐殖質(zhì)含量較高、基質(zhì)保水力較好。扦插時(shí)用直徑稍大于插條直徑木棍在插床上按照15 cm×15 cm的株行距斜插出孔，傾斜度約60°左右，將剪好的插條插入插孔，輕壓基質(zhì)，保持基質(zhì)與插條緊密接觸，扦插后及時(shí)澆水，保證基質(zhì)濕潤(rùn)并促進(jìn)基質(zhì)與插條緊密結(jié)合，提高成活率。扦插后40～50 d即可生根，扦插后應(yīng)加強(qiáng)日常管理，保證苗木生長(zhǎng)健壯。當(dāng)年9月中下旬至10上中旬均可移栽。

3.4 栽培管理

3.4.1 選地整地 四棱草的栽培地塊應(yīng)選擇在海拔1 000 m以下的地區(qū)，要求土壤濕潤(rùn)而肥沃、土層深厚、腐殖質(zhì)含量較高，但土壤也要求排水性能良好，不積水，以緩坡地為宜。

栽植前首先進(jìn)行整地，整地時(shí)要求按照1.2 m的寬度起壟，壟高10～15 cm，壟面平整，土粒細(xì)小，無(wú)雜草。如地塊雜草較多，可在栽培前1個(gè)月左右進(jìn)行化學(xué)除草，選擇晴好天氣采用廣譜性化學(xué)除草劑噴施，噴施后及時(shí)用地膜覆蓋，以達(dá)到除草和殺滅宿存草種的效果。

3.4.2 栽植 進(jìn)入栽培季節(jié)，在整好的地塊中，按照株行距40 cm×30 cm挖穴栽培，穴的大小根據(jù)苗的大小確定，通常種子苗的栽培可不挖穴，可直接在整好的地塊中按照株行距40 cm×30 cm直接栽植，扦插苗和分株苗規(guī)格較大，可按照15 cm×20 cm的規(guī)格挖穴。

栽培時(shí)保證幼苗根系舒展，適當(dāng)深度。要保證適當(dāng)露兜，以利于根莖萌發(fā)幼苗，但不能栽培過(guò)淺，否則導(dǎo)致生根緩慢，不利于后期生長(zhǎng)。栽培后及時(shí)澆水定兜，保證成活。

3.4.3 田間管理

3.4.3.1 水肥管理 四棱草栽植后需要加強(qiáng)田間管理，以促進(jìn)生長(zhǎng)，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。四棱草栽培一本第3年起可以逐步采收，如果分批采收，采收后應(yīng)及時(shí)施肥，以促進(jìn)分蘗和生長(zhǎng)。

四棱草喜水肥，在濕度較大和土壤肥沃的條件下生長(zhǎng)良好，可以獲得較好的產(chǎn)量，因此栽培后的前兩年水肥管理要求較高，通常每年需要施肥3～4次。首先是春季萌發(fā)前施用促根肥，因?yàn)殡S著氣溫升高，植物的根系首先開始生長(zhǎng)，接著才開始萌發(fā)葉片和枝條，春季萌發(fā)前施肥能有效地促進(jìn)四棱草的根系生長(zhǎng)，吸收更多的營(yíng)養(yǎng)，能保證后期生長(zhǎng)勢(shì)較好；第二次施肥應(yīng)在四月上中旬開花期以前，植物開花結(jié)實(shí)需要消耗較多養(yǎng)分，但四棱草栽培中不能采用摘花措施控制生殖生長(zhǎng)，只能通過(guò)肥水措施保證

3.4.3.2 壘兜培土 四棱草具有很好的分蘗能力，同時(shí)其根系較淺，多次分蘗容易導(dǎo)致倒伏和根系裸露，根系裸露后不利于后期生長(zhǎng)和分蘗，因此生產(chǎn)中應(yīng)通過(guò)壘兜培土措施保證根系發(fā)達(dá)，并促進(jìn)分蘗，提高產(chǎn)量。

壘兜培土一般每年進(jìn)行3次，第一次在春季萌發(fā)前進(jìn)行，此時(shí)壘兜培土有利于保證春季分蘗健壯；第二次在夏秋季節(jié)（通常9月上中旬）進(jìn)行，此時(shí)培土可保證秋季分蘗苗整齊健壯；第三次在冬季下霜前進(jìn)行，此時(shí)培土可保證四棱草較淺的根系不受霜雪的凍害，以保證來(lái)年的產(chǎn)量。

3.4.3.3 中耕除草 四棱草種植后第一年需要精細(xì)管理，特別要及時(shí)清除田間雜草，為四棱草的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件并提供充足的養(yǎng)分個(gè)光照。種植第一年一般除草4～5次，第二年除草3～4次，做到田間無(wú)雜草。第一次除草時(shí)間為3月上中旬，以后約每隔25～30 d除草一次。結(jié)合除草可進(jìn)行合理施肥以促進(jìn)四棱草的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)并達(dá)到增產(chǎn)的目的。四棱草為淺根性植物，中耕除草宜淺不宜深，以免傷根影響正常生長(zhǎng)。

3.4.3.4 遮蔭覆蓋 引種和栽培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，環(huán)境因子特別是溫度、濕度和光照對(duì)四棱草屬植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用。引種試驗(yàn)表明該屬植物在幼苗期和生長(zhǎng)初期需在遮蔭條件下才能正常生長(zhǎng)發(fā)育，而進(jìn)入生長(zhǎng)盛期特別是在開花期需要較強(qiáng)光照條件，因此在幼苗期和生長(zhǎng)初期需要進(jìn)行遮蔭覆蓋。

3.4.4 采收加工 四棱草種植后3年即可收獲，采收時(shí)可從地表面3～5 cm處割取地上部分，地下部分直接留種，也可在收獲后將地下部分挖取再進(jìn)行分株后栽植。

采收四棱草應(yīng)選擇晴天為宜，便于藥材干燥。四棱草藥材采收后應(yīng)及時(shí)晾曬至全干保存，防止淋雨以免發(fā)生霉?fàn)€。藥材充分干燥后可直接按照50 kg打捆包裝，也可切成長(zhǎng)5～10 cm的段后再包裝。包裝的藥材應(yīng)有詳細(xì)記錄，包括產(chǎn)地、采收時(shí)間、重量、質(zhì)檢紀(jì)錄等。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)引種馴化和人工栽培，初步掌握了四棱草屬植物的生態(tài)生物學(xué)特性和生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，基本掌握了四棱草屬植物的人工栽培技術(shù)要領(lǐng)，特別經(jīng)過(guò)本研究澄清了四棱草屬植物的物候期和開花受精習(xí)性不清楚等疑點(diǎn)，為后期開展深入研究打下了良好的基礎(chǔ)。

我國(guó)特有植物四棱草和四齒四棱草，經(jīng)過(guò)引種栽培和生長(zhǎng)發(fā)育的觀察，其形態(tài)特征與野生植株無(wú)明顯的差異，并發(fā)現(xiàn)2種植物在同一個(gè)體具有開花授粉型與閉花授粉型2種花型，但在不良環(huán)境條件下只形成閉花授粉型花。四棱草的2種花型的花萼齒數(shù)為5齒。而四齒四棱草的萼齒數(shù)為4齒，故5齒、4齒的特征均分別為以上2種植物的穩(wěn)定性狀。

四棱草與四齒四棱草的生育周期基本一致，且二型花的開花期基本同步，但開花授粉型花期短，閉花授粉型花期長(zhǎng)，均能授粉結(jié)果。

四棱草和四齒四棱草都可以播種繁殖，分株繁殖和扦插繁殖，均能開花結(jié)果，特別是扦插繁殖具有成活率高且生長(zhǎng)快的特點(diǎn)。

環(huán)境因子對(duì)四棱草屬植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用，引種試驗(yàn)表明該屬植物對(duì)溫度、濕度以及光照等有密切關(guān)系，特別是生長(zhǎng)初期在遮陰條件下才能正常生長(zhǎng)發(fā)育。隨著野外生長(zhǎng)環(huán)境條件的破壞，四棱草屬植物已達(dá)臨近瀕危的程度，應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)。

［1］應(yīng)俊生，張玉龍.中國(guó)種子植物特有屬［M］.北京：科學(xué)出版社，1993：498-501.

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A Study on the Biological Characteristics and Domestication Cultivation Techniques of Schnabelia

HUANG Ya，QUAN Jian，CAO Hou-qiang，XIAO Zhong，HAN Feng，YISi-rong
（Institute of Medicine Plantation of Chongqing，Chongqing408435，China）

In order to protect the wild resources ofSchnabeliaand ensure its demand ofmedicinalmaterials，we have taken a preliminary study on theSchnabeliabiological characteristics under the artificial cultivation condition after its introduction.Meanwhile，we did the research on the technology of introduction and domestication ofSchnabeliato improve the yield and product quality of this medicinal material.Our researches have achieved good results and can provide the technical basis for the construction of large-scale artificial planting base ofSchnabelia.

Schnabelia oligophyllaHand.-Mazz.； Biological characteristics； Domestication；Cultivation techniques

重慶市中醫(yī)藥科技計(jì)劃項(xiàng)目（2009-1-16，2010-2-166）

*［通訊作者］易思榮，E-mail：yisirong123＠yahoo.cn

2012-03-13）