懷牛膝栽培育種與品質研究進展

關鍵詞：懷牛膝；育種；栽培；品質；研究進展中圖分類號：S567.23 文獻標志碼：ADOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.10.019文章編號：1674-7909（2025）10-92-4

0 引言

懷牛膝（Radix Achyranthes bidentata）為莧科牛膝屬多年生草本植物，是中國常用大宗中藥材之一，因主產于河南省市（古懷慶府）一帶，故名懷牛膝。牛膝（Achyranthes bidentata Blume.）的干燥根有補肝腎、強筋骨、祛瘀通經、引血下行的作用，主要用于治療腰膝酸痛、筋骨無力、經閉、肝陽眩暈等癥［1］。牛膝作為傳統中醫藥學中的重要藥材，在現代醫學領域也有廣泛的應用前景。

牛膝具有較強的適應性。《本草綱目》記載“牛膝處處有之，惟北土及川中人家栽培蒔者良”。“北土”指的是黃河以北的區域，古代稱之為懷慶府，現今對應的是市及其下屬的縣市（包括溫縣、縣、孟州市、沁陽市、修武縣、博愛縣等）。該地區以出產河南地道藥材“懷牛膝”而聞名，長期的生產實踐與理論考證也證實了這一點［2］。李成等［2］研究認為，歷代本草文獻所載的牛膝多指懷牛膝，并且自唐代始，大多以懷地產者為優；明清之后，始明確分懷牛膝、川牛膝，二者皆具有補益肝腎和行瘀達下的功效，但懷牛膝以行瘀達下為主，川牛膝以補益肝腎見長。懷牛膝作為有功效的大宗中藥材，逐漸受到消費者的歡迎，具有良好的發展前景。鑒于此，查閱懷牛膝栽培育種與品質研究相關文獻，并對其進行系統性綜述，旨在促進河南省道地中藥材產業高質量發展。

1 懷牛膝生長發育及品種選育研究進展

1.1 懷牛膝生長發育研究進展

選用優良品種的優質種子，并提高種子發芽率，是種植業發展壯大的前提。李娜等［3］研究發現，產自河南省博愛縣和河北省安國市的牛膝種子的萌發率、萌發勢及萌發指數較高，表現出較高的生活力。路翠紅等［4］采用培養皿發芽法，研究不同濃度赤霉素溶液對不同貯藏年份懷牛膝秋籽發芽的影響，發現 4% 赤霉素溶液對常溫貯藏1 a 以上的種子萌發促進效果不明顯；用 4% 赤霉素溶液 100～300mg/kg 處理當年收獲的牛膝種子，可促進其萌發，且以 200mg/kg 處理效果最好。

在大田種植環節，種植密度、土壤含水量和施肥管理對懷牛膝的生長發育有重要影響。王豐青等［5］研究認為，適當密植利于提高懷牛膝株高，稀植利于提高懷牛膝根系生物量的占比；隨著種植密度的增加，懷牛膝單株根、莖和葉的生物量呈現下降趨勢，而單位面積根、莖、葉的生物量呈現增加趨勢；大田生產中晚播條件下適當增加種植密度有利于主根產量的增加。土壤水分含量對土壤通透性及植物地上部分光合能力具有顯著影響，進而作用于光合產物的轉運與累積過程。馮娜等［6］針對土壤水分調控對懷牛膝單株產量和多糖含量的影響進行研究，發現懷牛膝在莖葉生長期，土壤水分維持在 85% 時，其根莖和株高達到最優狀態；在伸根期，土壤水分保持在 75% 時，懷牛膝根莖表現最佳；在莖葉生長期和伸根期，土壤水分保持在 85% 時，懷牛膝的多糖含量最高；在根膨大伸長期，土壤水分保持在 75% 時，多糖含量最高。李詢等［7］采用“3414”（氮、磷、鉀肥3 個因素，4 個水平施肥量，14個小區）肥料試驗設計進行大田試驗，通過主成分分析對比不同施肥水平差異，評價不同氮磷鉀配施對懷牛膝產量和品質的影響，發現氮肥和磷肥對其產量的影響較為顯著，鉀肥對其產量的影響最小；其中，磷肥施用量對懷牛膝多糖含量有顯著影響，而鉀元素對懷牛膝浸出物含量影響較大，懷牛膝達到最佳品質（產量為 3445.48kg/hm² ）對應的施肥量為氮肥 （N）300kg/hm² 、磷肥（ ³）90kg/hm² 、鉀肥（K） 112.5kg/hm² 。

1.2 懷牛膝組織培養研究進展

檢索發現，針對懷牛膝組織培養的研究文獻不多，目前多針對不同外植體、培養基配方等展開研究。劉穎等［8］為優化懷牛膝組織培養和快速繁殖體系，以懷牛膝莖段為外植體，選擇MS培養基為基本培養基，研究不同激素配比對其組培快繁的影響，發現3種激素對外植體芽誘導的影響效果為6-BAgt;IBAgt;KT ，最佳芽誘導優化培養基為 MS⁺l.0mg/L 6-BA+0.5mg/L IBA+0.2mg/LKT ；誘導叢生芽增殖的培養基以 MS+1.3mg/L 6-BA+0.5mg/LIBA+ 0.2mg/L KT 為最優，增殖系數達6.03；優化生根培養基以 1/2MS+0.5mg/L IBA 效果最佳，生根率最高，達 95.1% ；組培苗移栽至炭灰、營養土、蛭石體積比為 1：2：1 的基質中，成活率達到 100% ，且植株生長健壯。

1.3 土壤環境與連作對懷牛膝生長影響的研究進展

土壤微生物總數和酶活性與懷牛膝品質有較強的相關性。吳小麗等［9］以不同懷牛膝生長時期的不同深度土壤為材料，研究土壤微生物總數和酶活性的變化規律，發現懷牛膝不同生長時期的土壤微生物總數和酶活性在種植前較高，苗期降低，增重期又增高，總體上表現為高—低—高的變化規律；隨取樣深度的增加，土壤微生物的總數和酶活性均呈降低趨勢，認為土壤微生物數量和酶活性之間表現出較強的相關性；懷牛膝在增重期土壤微生物數量和酶活性均最大。

連作對懷牛膝栽培有不良影響，多位科研人員對此開展了研究。郝慧榮等［10］以連作2 a 和多年的懷牛膝根際土壤為研究對象，對其微生物區系及酶活性的變化進行對比研究，發現隨著連作年限的增加，土壤中細菌數量和比例明顯增加。王娟英等［11］研究發現，懷牛膝連作會使土壤中大部分大量元素（全磷、堿解氮、速效磷和速效鉀）含量顯著上升，而全氮、全鉀含量并無明顯變化趨勢；全量鈣、全量鎂、全量錳和有效鋅的含量也會隨著連作年限的增加而增加；土壤中總PLFAs、細菌、革蘭氏陰性菌Gram（-）及真菌含量都隨連作年限的增加而顯著上升，微生物多樣性呈現上升趨勢，且革蘭氏陽性菌Gram（+） 含量/革蘭氏陰性菌 Gram（-） 含量的比值隨著連作年限的增加而呈下降趨勢。澹臺海鵬［12］重點分析了不同連作周期下懷牛膝根際土壤氮素含量的動態變化，發現連作 1a.2a.3a.5; a 根際土壤銨態氮含量、土壤硝態氮含量、速效氮含量均較對照顯著增加；連作5 a 與對照相比提高了 93.1% ，其他年限總氮及速效氮含量與對照相比差異不顯著；根際氮素含量提高，主要是因為其根際土壤固氮和硝化微生物增多。

1.4 懷牛膝系統選育研究進展

系統選育是懷牛膝育種的關鍵方法之一［13］。從當前懷牛膝育種的總體狀況來看，目前仍停留在較為初級的選種、引種和系統選育階段。為在產量和藥效成分等方面實現進一步提升，在懷牛膝品種選育工作中，亟須引入誘變育種、多倍體育種、分子育種等新型育種技術，盡快培育出品質優良、產量高且深受藥農青睞的懷牛膝新品種。

2 懷牛膝品質研究進展

要想提高懷牛膝的品質，就必須開展優選優育、規范源頭生產與初加工等工作。懷牛膝主要含有植物幽酮類、二菇及其苷類、黃酮及其苷類、生物堿類、甾醇及其苷類、環烯醚菇普類、環膚類、有機酸類及糖類等成分［14］。于佳月［15］從土壤物理性質（土壤結構、水分等）、化學性質（酸堿度、養分等）、生物活性等方面，綜述了土壤因子對懷牛膝品質影響的研究進展，提出要加強懷牛膝生長過程中的氣象、土壤監測。

采收期的選擇對懷牛膝的品質有決定性影響。高巖［16］運用高效液相色譜技術，對2015—2021年不同生長年限（2～6 a）及采收期（9—12 月）的懷牛膝進行有機化學成分含量測定，發現從第2年開始，懷牛膝有機成分含量逐年增加，于第4年達到最高點，隨后逐步降低；在種植第4 年的11 月份采收時，懷牛膝的有機化學成分綜合含量較高，其次為第4 年的10月份采收的懷牛膝。

不同土壤類型對懷牛膝的品質影響顯著。杜真輝等［17］研究發現，在壚土地、砂土地和黏土地栽培中，以壚土地上種植的懷牛膝品質最好，砂土地次之，黏土地最差。李金亭［18］和左曉燕［19］研究發現，懷牛膝中齊墩果酸的含量與土壤中速效鉀、速效磷的含量呈負相關。因此，在懷牛膝栽培中，應注重土壤的選擇和營養成分的調查。

3 懷牛膝病蟲害防治研究進展

張同慶等［20］發現懷牛膝的主要病害有根腐病、葉斑病、根結線蟲病、白銹病等，主要蟲害是蚜蟲、黏蟲、地老虎等。農戶在防治病蟲害時，應特別注意避免濫用藥物，以免影響懷牛膝品質。

根結線蟲病是影響懷牛膝生產的主要限制因子之一。張紅瑞等［21］用何首烏、黃姜、貓爪草、喜樹、半夏等15 種中草藥水溶性提取液，對懷牛膝根結線蟲二齡幼蟲及卵進行室內離體活性測定，發現徐長卿、黃姜、喜樹、藜蘆等4 種植物源提取液對懷牛膝根結線蟲的殺蟲、殺卵效果較好。

4 展望

隨著鄉村振興戰略的深入實施，中藥材種植業成為廣大農村地區的強縣富民產業。隨著市場需求的不斷擴大，牛膝被國家中醫藥管理局列入推薦重點發展的“藥單”。懷牛膝雖是四大懷藥之一，聲名遠揚，但其種植面積出現大幅萎縮。為了生產出更優質的懷牛膝，發展壯大懷牛膝產業，建議從以下幾個方面入手。

一是開展小麥-玉米/牛膝輪作技術研發及應用。藥糧輪（間）作是將中藥材與小麥、玉米等糧食作物進行間套種植，可實現對光熱資源、土地資源和水肥資源的高效利用。該模式可充分利用藥糧的互補性，秸稈還田促進養分循環，中藥材根系分泌物改善土壤微環境和加快秸稈分解，形成可持續的耕作模式，是解決糧、藥爭地矛盾的有效途徑。根據河南省種植業特點和懷牛膝道地產區農戶種植習慣，未來應重點研發小麥-玉米/牛膝輪作技術，并大力開展推廣應用，從而提升土地產值。

二是開展懷牛膝優質品種選育。在懷牛膝主產區的調研結果表明，當前懷牛膝單位面積產量降低嚴重，比20世紀80年代減產 30%～40% 。因此，相關科研單位應從栽培和品種選育的角度，對懷牛膝產量降低原因進行深入探討，并給出切實可行的建議。

三是推進標準化生產。尤為關鍵的是種子和種苗的標準化生產。種子與種苗生產的標準化水平，不僅影響中藥材規范化生產的整體進程，還是中藥材質量穩定性的前提。因此，懷牛膝主產區相關部門應高度重視其標準化生產技術及推廣應用工作。

參考文獻：

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Abstract： Radix Achyranthes bidentata， as one of the Four Major Huai Medicinal Herbs， has im? portant medicinal value. This paper employs the literature analysis method to systematically review research on the cultivation， breeding， and quality of Achyranthes bidentata， focusing primarily on its growth and development， tissue culture， continuous cropping， systematic breeding， cultivation qual? ity， and pest control. In order to improve the quality and yield of Achyranthes bidentata， it is sug? gested to develop the wheat-corn/Achyranthes bidentata rotation technology， attach importance to the standardization of seed and seedling production， strengthen the research on cultivation and variety se? lection and strengthen the research of cultivation and variety breeding， so as to promote the sustain? able development of Achyranthes bidentata industry.

Key words： Achyranthes bidentata Bl; breeding; cultivation; quality; research progress