四棱草生物学特性及人工驯化栽培技术研究

黄娅，全健，曹厚强，肖忠，韩凤，易思荣

（重庆市药物种植研究所重庆市中药良种选育与评价工程技术中心，重庆 南川 408435）

四棱草生物学特性及人工驯化栽培技术研究

黄娅，全健，曹厚强，肖忠，韩凤，易思荣*

（重庆市药物种植研究所重庆市中药良种选育与评价工程技术中心，重庆 南川 408435）

为了保护野生四棱草资源并保证药材需求，经过人工引种后，开展了四棱草在人工栽培条件下的生物学特性研究，同时为了提高四棱草在人工栽培条件下的产量和产品质量，开展了人工引种和驯化栽培技术的研究，均取得了较好的效果，可以为建设规模化人工四棱草种植基地提供技术依据。

四棱草；生物学特性；引种驯化；栽培技术

四棱草属（Schnabelia）为我国特有属，隶属于唇形科，仅有四棱草Schnabelia oligophyllaHand.-Mazz.和四齿四棱草S.tetrodonta（Sun）C.Y.Wu et C.Chen 2个种，主要分布于江西、湖南、浙江、四川、重庆、贵州和福建等地。四棱草和四齿四棱草亦称筋骨草等，在民间常作药用，具有清热解毒、下火、活血通经、祛风逐湿、行气活络、散瘀止痛等功用，可用于治疗风湿筋骨疼痛等病症，民间普遍用于治疗妇女闭经、毒蛇咬伤、烧烫伤、痈肿疮毒、四肢麻木、关节肿痛、风湿痹痛、跌打损伤等症［1-3］。文献报道从该属植物中分离出10余个化合物，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、连翘苷B、四棱草内酯A、四棱草内酯 B、四棱草肽 C、四棱草肽 D和丁二酸等［4-6］。同时表明水提取物的化学成分不及醇提物的类型丰富。由于四棱草属植物在民间大量采集药用，四川、重庆、贵州等地药材市场也有销售。市场调查表明，四棱草属植物近十年来价格已经从6元·kg－1上升至近20元·kg－1，且市场供需矛盾仍进一步增大，随着野生资源的日益枯竭，人工栽培技术研究已势在必行。为合理保护与利用四棱草属植物资源，作者将该2个种同时从野外引种栽培，并对其生长发育、开花结实等生物学特性进行了连续观察，并开展了人工繁殖技术研究，均取得了较好的结果。

1 形态特征

四棱草属植物为多年生丛生草本植物，根茎短，须根细长，聚生于根茎上。茎直立或斜生，呈四棱形，棱上具膜质狭翅，翅的茎两端渐尖，节部收缩，茎被毛，多分枝。叶常早落，对生于茎的节部。叶片纸质、卵形、先端急狭、基部楔形，边缘具粗锯齿。

花二型即开花授粉型和闭花授粉型，在通常条件下均能形成两种花型，但在不良环境条件下只形成闭花授粉型花。开花授粉型花的花萼钟状，裂片4～5，镊合状排列，花冠管细长，二唇形，上唇直，2裂，下唇略长，3裂，中间一裂片较大；闭花授粉花的花冠极小，闭合，雄蕊、花柱均内藏。二者均能正常结果，且果实无明显差异，繁殖试验表明其繁殖特性亦无明显差异。小坚果背面有不明显的网纹，侧面相接，腹面有不明显的果脐。

四棱草与四齿四棱草的形态特征的主要区别是：叶片大小不同，四棱草的叶片长3～4.5 cm，宽1.2～2.4 cm，叶柄长0.8～1.8 cm，边缘具细锯齿；四齿四棱草叶片长l.2～1.8 cm，宽0.6～1.0 cm，叶柄长0.4～0.5 cm，边缘具四对钝圆齿；花萼齿数不同，前者花萼5齿，后者花萼四齿；闭花授粉型花的大小不同，前者花冠长1.8～2.4 cm，后者花冠长1.0～1.6 cm。

2 方法

2.1 引种栽培

自2006年开始，笔者从野外同时引种了四棱草和四齿四棱草进行人工种植，开展人工引种驯化栽培研究，并为生态生物学特性研究和开展人工栽培技术研究提供了种源。

2.2 生态生物学特性观察

通过引种栽培的植株和野生植株同时开展观察记录，以探索不同条件下四棱草属植物在生态生物学特性方面的差异，探索不同开花授粉型花的结果习性、结果情况以及种子的繁殖性能等，并为后期栽培技术研究提供理论依据。

2.3 人工栽培技术研究

通过引种驯化后，开展人工种植技术研究，包括种子繁殖技术、扦插繁殖技术和栽培管理技术等方面的研究内容，探索不同繁殖方式后代生长性能和生产性能、不同环境条件对四棱草生长发育的影响、不同田间管理措施对四棱草生长发育的影响等，为后期开展规模化生产提供理论依据。

3 结果

3.1 生育期

3.1.1 萌发期 种子无后熟期，成熟的种子，采收后即可播种、在遮阴条件下，播种后15～25 d出苗。幼苗期种子出苗以后其生长缓慢，在9～13 d才形成第1对真叶，到形成第3～4对真叶时，子叶才脱落。分枝期当植株高达8～9 cm时，在茎节和基部长出对生分枝，此时植株生长速度加快。

3.1.2 开花期 闭花授粉型的花，扦插当年生长健壮或播种2年生的植株，在4月份出现点状花蕾，花冠小，白色，由点状逐渐发育成圆锥形。从不开放，多着生于茎上部的新生枝条叶腋部位。单生或2～3朵并开，5～7月上旬为盛花期，到8～9月中旬则花数逐渐减少。

开花授粉型的花，扦插2年生或播种3年生植株，于4月份形成花蕾，5月份开花，花小紫色，花冠二唇形，多见于茎上部的叶腋中，多单生，开花后5～7 d进入盛花期，5月中旬以后开花数减少，花期约20 d左右，一般是上午开花，下午凋谢。

3.1.3 果熟期 4月份形成花蕾，5月份开始开花，6月份进入果熟期，果期约25～30 d，其结果率可达80%左右。第一批果实成熟后在7～8月份会出现第二次开花的现象，第二次开花形成的果实通常较少，结果率通常仅30～40%。少数植株到9月以后还会出现开花现象，但基本不能结果。

3.2 生长发育节律

3.2.1 营养生长 扦插或播种的植株在第2年2月中旬可见个别植株的茎节或茎尖发出新叶，群体植株多在3月上旬才开始萌发新的枝叶，以后随着气温的增高，其植株生长加快，到6月下旬以后随着气温升高生长逐渐减慢，进入秋季以后会出现第二次旺盛生长期，到10月中旬以后又逐渐减缓生长，到12月中下旬停止生长，其基部的老叶片开始脱落。

从不同种植年限营养生长势的比较可以看出，四棱草属植物的生长势从第2年以后进入旺盛生长期，第3～4年生长势上升明显，到第6年以后生长势开始呈现下降的趋势，所以四棱草属生长优势期为第3～5年间，生产中应注意控制生长年限，尽量在生长优势期结束前进行采收，以获得较高的产量。

3.2.2 开花结实 四棱草属植物开花结实与栽培年限有密切的关系。扦插的四齿四棱草（1～3月上旬扦插）当年有少数闭花授粉型的花，第2年才有开花授粉型的花，而播种的四齿四棱草第2年才有闭花授粉型的花，第3年才出现开花授粉型的花。四棱草属的植物的开花结果情况，是在第2～4年间，开花与结果数量比较多，并随年限呈上升趋势，而到第5年以后则呈下降趋势。从两种花型的开花结果情况来看，闭花授粉型的花要比开花授粉型的花多，多年连续观察发现如果花期遇连续阴雨天气或持续降温天气，开花授粉型花的结果率会严重下降甚至不结果。

3.3 繁殖方式

3.3.1 播种繁殖 四棱草属植物花期4～6月，果熟期为6～8月，当果皮由绿色变为黄绿色呈微开裂状时，表明种子已经成熟，可以采收。种子采收后应该立即播种，发芽试验表明经过储藏后的种子萌发率会逐渐降低，储藏期超过当年9月份以后生活力严重下降，甚至不能萌发。

播种时选择土壤肥沃，腐殖质含量较高的土壤作为基质，育苗地要求土壤疏松、不积水，灌溉方便。种子播种后由于正处于夏秋季节，温度较高，土壤较易失水，因此应适当遮阴，播种后15～25 d出苗。幼苗前期生长缓慢，进入分枝期后生长速度迅速加快。生产中应在苗高5～10 cm期间移栽。

3.3.2 分株繁殖 每年3～4月份进入生长季节之前，或在9～10月份结合地上部分采收，将大丛植株分成4～5丛，进行栽培种植。分株时应采用锋利的剪刀进行分株，分株时保证每丛具有3株左右的健壮植株。

分株完成后应及时栽植，由于四棱草属植物自然生长环境腐殖质丰富，因此进行人工栽培时应选择土壤肥沃、腐殖质含量高的土壤栽培。栽培株行距40×30 cm，栽培时按照株行距要求挖穴，穴的大小根据苗的大小确定。栽培后及时浇水定兜，保证成活。

3.3.3 扦插繁殖 每年3月上中旬，选择阴凉天进行扦插繁殖，挑选生长健壮无病害的植株，从根茎上部1 cm处剪下二年生植株，剪成长度16～20 cm的插条进行扦插，每插条应具2～3个节。

扦插苗床要求基质疏松、腐殖质含量较高、基质保水力较好。扦插时用直径稍大于插条直径木棍在插床上按照15 cm×15 cm的株行距斜插出孔，倾斜度约60°左右，将剪好的插条插入插孔，轻压基质，保持基质与插条紧密接触，扦插后及时浇水，保证基质湿润并促进基质与插条紧密结合，提高成活率。扦插后40～50 d即可生根，扦插后应加强日常管理，保证苗木生长健壮。当年9月中下旬至10上中旬均可移栽。

3.4 栽培管理

3.4.1 选地整地 四棱草的栽培地块应选择在海拔1 000 m以下的地区，要求土壤湿润而肥沃、土层深厚、腐殖质含量较高，但土壤也要求排水性能良好，不积水，以缓坡地为宜。

栽植前首先进行整地，整地时要求按照1.2 m的宽度起垄，垄高10～15 cm，垄面平整，土粒细小，无杂草。如地块杂草较多，可在栽培前1个月左右进行化学除草，选择晴好天气采用广谱性化学除草剂喷施，喷施后及时用地膜覆盖，以达到除草和杀灭宿存草种的效果。

3.4.2 栽植 进入栽培季节，在整好的地块中，按照株行距40 cm×30 cm挖穴栽培，穴的大小根据苗的大小确定，通常种子苗的栽培可不挖穴，可直接在整好的地块中按照株行距40 cm×30 cm直接栽植，扦插苗和分株苗规格较大，可按照15 cm×20 cm的规格挖穴。

栽培时保证幼苗根系舒展，适当深度。要保证适当露兜，以利于根茎萌发幼苗，但不能栽培过浅，否则导致生根缓慢，不利于后期生长。栽培后及时浇水定兜，保证成活。

3.4.3 田间管理

3.4.3.1 水肥管理 四棱草栽植后需要加强田间管理，以促进生长，以获得较高的经济产量。四棱草栽培一本第3年起可以逐步采收，如果分批采收，采收后应及时施肥，以促进分蘖和生长。

四棱草喜水肥，在湿度较大和土壤肥沃的条件下生长良好，可以获得较好的产量，因此栽培后的前两年水肥管理要求较高，通常每年需要施肥3～4次。首先是春季萌发前施用促根肥，因为随着气温升高，植物的根系首先开始生长，接着才开始萌发叶片和枝条，春季萌发前施肥能有效地促进四棱草的根系生长，吸收更多的营养，能保证后期生长势较好；第二次施肥应在四月上中旬开花期以前，植物开花结实需要消耗较多养分，但四棱草栽培中不能采用摘花措施控制生殖生长，只能通过肥水措施保证

3.4.3.2 垒兜培土 四棱草具有很好的分蘖能力，同时其根系较浅，多次分蘖容易导致倒伏和根系裸露，根系裸露后不利于后期生长和分蘖，因此生产中应通过垒兜培土措施保证根系发达，并促进分蘖，提高产量。

垒兜培土一般每年进行3次，第一次在春季萌发前进行，此时垒兜培土有利于保证春季分蘖健壮；第二次在夏秋季节（通常9月上中旬）进行，此时培土可保证秋季分蘖苗整齐健壮；第三次在冬季下霜前进行，此时培土可保证四棱草较浅的根系不受霜雪的冻害，以保证来年的产量。

3.4.3.3 中耕除草 四棱草种植后第一年需要精细管理，特别要及时清除田间杂草，为四棱草的生长创造良好的环境条件并提供充足的养分个光照。种植第一年一般除草4～5次，第二年除草3～4次，做到田间无杂草。第一次除草时间为3月上中旬，以后约每隔25～30 d除草一次。结合除草可进行合理施肥以促进四棱草的营养生长并达到增产的目的。四棱草为浅根性植物，中耕除草宜浅不宜深，以免伤根影响正常生长。

3.4.3.4 遮荫覆盖 引种和栽培试验发现，环境因子特别是温度、湿度和光照对四棱草属植物的生长发育起着重要作用。引种试验表明该属植物在幼苗期和生长初期需在遮荫条件下才能正常生长发育，而进入生长盛期特别是在开花期需要较强光照条件，因此在幼苗期和生长初期需要进行遮荫覆盖。

3.4.4 采收加工 四棱草种植后3年即可收获，采收时可从地表面3～5 cm处割取地上部分，地下部分直接留种，也可在收获后将地下部分挖取再进行分株后栽植。

采收四棱草应选择晴天为宜，便于药材干燥。四棱草药材采收后应及时晾晒至全干保存，防止淋雨以免发生霉烂。药材充分干燥后可直接按照50 kg打捆包装，也可切成长5～10 cm的段后再包装。包装的药材应有详细记录，包括产地、采收时间、重量、质检纪录等。

4 结论

经过引种驯化和人工栽培，初步掌握了四棱草属植物的生态生物学特性和生长发育规律，基本掌握了四棱草属植物的人工栽培技术要领，特别经过本研究澄清了四棱草属植物的物候期和开花受精习性不清楚等疑点，为后期开展深入研究打下了良好的基础。

我国特有植物四棱草和四齿四棱草，经过引种栽培和生长发育的观察，其形态特征与野生植株无明显的差异，并发现2种植物在同一个体具有开花授粉型与闭花授粉型2种花型，但在不良环境条件下只形成闭花授粉型花。四棱草的2种花型的花萼齿数为5齿。而四齿四棱草的萼齿数为4齿，故5齿、4齿的特征均分别为以上2种植物的稳定性状。

四棱草与四齿四棱草的生育周期基本一致，且二型花的开花期基本同步，但开花授粉型花期短，闭花授粉型花期长，均能授粉结果。

四棱草和四齿四棱草都可以播种繁殖，分株繁殖和扦插繁殖，均能开花结果，特别是扦插繁殖具有成活率高且生长快的特点。

环境因子对四棱草属植物的生长发育起着重要作用，引种试验表明该属植物对温度、湿度以及光照等有密切关系，特别是生长初期在遮阴条件下才能正常生长发育。随着野外生长环境条件的破坏，四棱草属植物已达临近濒危的程度，应加强保护。

［1］应俊生，张玉龙.中国种子植物特有属［M］.北京：科学出版社，1993：498-501.

［2］贾敏如，李星炜.中国民族药志要［M］.北京：中国医药科技出版社，2005：379.

［3］中国药材公司.中国中药资源志要［M］.北京：科学出版社，1994：1074.

［4］窦辉，彭树林，李帮经，等.四齿四棱草根部的两个新二萜化合物［J］.有机化学，2004，24（11）：1469-1471.

［5］窦辉，廖循，陈昌祥，等.四齿四棱草根部环肽化合物的分离及鉴定［J］.高等学校化学学报，2004，25（10）：1849-1852.

［6］李帮经，陈昌祥，窦辉，等.四齿四棱草水提取物的化学成分研究［J］.天然产物研究与开发，2006，18（1）：61-64，87.

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

重庆市中医药科技计划项目（2009-1-16，2010-2-166）

*［通讯作者］易思荣，E-mail：yisirong123＠yahoo.cn

2012-03-13）