吳月峰　王玉鳳　王智　陳定芳　歐陽文　李順祥

摘要：牛膝是我國常用大宗中藥材之一。河南、河北和內(nèi)蒙古為主要產(chǎn)區(qū)，但栽培方法各異，牛膝的產(chǎn)量與質量參差不齊。概述產(chǎn)地、種質、水肥、病蟲害、采收加工等對牛膝品質影響，為牛膝規(guī)范化種植提供理論依據(jù)。

關鍵詞牛膝;栽培技術;品質;種質;采收加工;水肥;病蟲害;產(chǎn)地

Research Summary of the Influences on the Achyranthes Bidentatae Quality by Its Cultivation Techniques

WU Yuefeng，WANG Yufeng，WANG Zhi，CHEN Dingfang，OUYANG Wen，LI Shunxiang

（1 School of Pharmacy，Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410208，China; 2 Second Chinese Medicine

and Western Medicine Hospital Affiliated to Hunan University of Chinese Medicine，Liuyang 410300，China）

AbstractAchyranthes bidentatae（AB） is one of the commonly used Chinese medicinal in China.Henan，Hebei provinces and Inner Mongolia Autonomous region are the main producing areas.However，cultivation techniques are different in producing areas which resulted in uneven yield and quality.This paper summarizes the influence of origin，germplasm，water and fertilizer，pests and diseases，harvesting and processing on the quality of Achyranthes bidentatae，aiming to provide a theoretical basis for standardized planting of Achyranthes bidentatae.

KeywordsAchyranthes bidentatae; Cultivation techniques; Quality; Germplasm; Harvesting and processing; Water and fertilizer; Pests and diseases; Origin

中圖分類號：R282.2;S567文獻標識碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2022.04.025

牛膝是一種常用中藥，來源為莧科植物牛膝Achyranthes bidentatae Blume.的干燥根，具有逐瘀通經(jīng)、補肝腎、強筋骨等作用[1]。牛膝在全國除東北以外地區(qū)廣布，在有些地區(qū)則大量栽培，河南產(chǎn)的懷牛膝為道地藥材。秦漢時期的《名醫(yī)別錄》記載了牛膝的生長環(huán)境和采收加工，曰：“牛膝生河內(nèi)川谷及臨朐。二月、八月、十月采根，陰干。”明代《本草綱目》記載了牛膝的道地產(chǎn)地和人工栽培方法，曰：“牛膝處處有之，謂之土牛膝，不堪服食。惟北土及川中人家栽蒔者為良。秋間收子，至春種之……秋月開花，作穗結子，狀如小鼠負蟲，有澀雖白直可貴，而去白汁入藥，不如留根”。目前中國有河南、河北和內(nèi)蒙古三大牛膝產(chǎn)區(qū)，牛膝的栽培技術已經(jīng)日趨成熟。目前牛膝栽培有以下問題：1）種質資源受到極大破壞;2）道地產(chǎn)區(qū)土地沙化，漸漸不適宜種植牛膝;3）藥農(nóng)濫用肥料和農(nóng)藥依然嚴重，降低了牛膝品質;4）鉛、鎘等重金屬超標;5）農(nóng)民沒有系統(tǒng)防治病蟲害的方案;6）采收加工標準不夠明確。此外，由于存在貿(mào)易壁壘、產(chǎn)品虛假、作物標準化程度低等問題，牛膝近幾年的出口量不斷減少[2]。我們通過查閱相關文獻，從產(chǎn)地、種質、水肥、病蟲害、采收加工等角度，綜述他們對牛膝藥材品質的影響。

1產(chǎn)地對牛膝品質的影響

道地產(chǎn)區(qū)才能孕育地道的藥材，因為藥材的道地產(chǎn)區(qū)有著適應其生長得天獨厚的生態(tài)條件，滿足藥用植物對于光、溫度、水、土壤等要素特定的需求，而且道地產(chǎn)區(qū)所產(chǎn)的藥材品種往往產(chǎn)量大、品質優(yōu)良且療效突出。翁倩倩等[3]考證后認為藥用牛膝栽培品即以懷牛膝Achyranthes bidentatae Bl.為正品，且自古以來，多以懷產(chǎn)者為佳，質地潤，色澤白，條粗長者為好，其道地地位至少在唐宋之際即已確立，且焦作地區(qū)所產(chǎn)品質最優(yōu)。

2020版《中華人民共和國藥典》規(guī)定，牛膝藥材含β蛻皮甾酮不少于0.030%。張留記等[4]研究了河南溫縣、博愛、武涉，河北安國，內(nèi)蒙古赤峰和安徽亳州的21批藥材，發(fā)現(xiàn)河南道地產(chǎn)區(qū)所產(chǎn)牛膝β蛻皮甾酮含量為0.048%～0.077%，尤其武陟大封鄉(xiāng)東唐郭最高（0.077%），溫縣南張羌朱家莊最低（0.048%）;但是非道地產(chǎn)區(qū)的內(nèi)蒙古赤峰（0.072%）、河北安國市鄭章（0.056%）、安徽亳州（0.049%）的β蛻皮甾酮含量也較高。梁潔等[5]研究了河南沁陽、溫縣、博愛、武涉，河北安國、定州，以及山東菏澤等8批藥材，表明位于河南焦作的武陟、博愛、沁陽等地含β蛻皮甾酮較高，尤其以武涉產(chǎn)牛膝的β蛻皮甾酮含量最高（0.068%），河北定州也較高（0.059%），山東菏澤較低（0.040%）。姬獻玉[6]研究不同產(chǎn)地牛膝煎藥中的無機元素，河南焦作牛膝錳含量（4.38 g/g）、鋅含量（2.89 g/g）最高;而河北安國牛膝錳含量（3.70 g/g）和鋅含量（2.44 g/g）、山東泰安牛膝錳含量（2.57 g/g）和鋅含量（1.76 g/g）較低。河南焦作的牛膝綜合品質最好，特別是其微量元素鋅、錳含量比其他產(chǎn)地高，這個特點現(xiàn)在被作為牛膝道地性的標志[3]。非道地產(chǎn)區(qū)河北定州、安國和內(nèi)蒙古赤峰牛膝的品質也較好，β蛻皮甾酮含量均接近焦作所產(chǎn)，但其他非道地產(chǎn)區(qū)的牛膝品質較差。由于不同產(chǎn)地、不同規(guī)格的牛膝品質差異較大，梁獻葵等[7]對不同產(chǎn)地、不同規(guī)格牛膝指紋圖譜進行了研究，建立了牛膝藥材的等級標準，為牛膝商品規(guī)格劃分和真?zhèn)舞b別提供參考。

2019年11月，我們在河南省焦作一帶考察得知，焦作當?shù)赜捎谕恋厣郴古Ｏギa(chǎn)量降低，另外種植后根分支多影響了產(chǎn)品品質，導致農(nóng)戶收益降低，因此很多農(nóng)戶選擇到安徽、內(nèi)蒙古或河北一帶種植牛膝。牛膝適宜的新產(chǎn)地選址是一個嚴峻的問題。王旭等[8]通過藥用植物全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃信息系統(tǒng)（Geographic Information System for Global Medicinal Plants，GMPGIS）獲取了牛膝生態(tài)適宜性因子的數(shù)據(jù)，找到與牛膝道地產(chǎn)區(qū)相似生態(tài)環(huán)境的新產(chǎn)區(qū)，給牛膝新的選址提供了參考，能夠有效提高牛膝品質，增加牛膝的種植面積。但新區(qū)是否適合開展牛膝大規(guī)模生產(chǎn)，需要實地研究水質、土壤性狀、交通運輸和地方政策等要素，進一步開展牛膝引種試驗。以后需強化GMPGIS技術精準選擇牛膝新產(chǎn)區(qū)的研究，找到牛膝適宜生長的生態(tài)因子，以及加強牛膝指紋圖譜的研究，來輔助鑒別不同產(chǎn)地不同品質的牛膝。

2種質對牛膝品質的影響

種質（Germplasm）是影響藥材質地的內(nèi)在要素，藥材商品性狀如外形、大小、顏色等均會受到種質的影響。種質的多樣性表現(xiàn)在遺傳的多樣性，目前可以采用ISSR（Intersimple Sequence Repeats）、PCR擴增等分子生物學技術對牛膝的遺傳多樣性進行分析。王強等[9]利用ISSR技術研究牛膝遺傳多樣性，牛膝多態(tài)位點百分率約為87%，說明牛膝存在較多的遺傳變異，遺傳多樣性較為豐富?？椎抡萚10]利用PCR擴增技術研究河南信陽、南陽、洛陽、新鄉(xiāng)等8批野生牛膝種群的遺傳多樣性，結果顯示道地產(chǎn)區(qū)野牛膝核苷酸多樣性指數(shù)（N）約為2.13×103，單倍型多樣性指數(shù)（H）約為0.594，老界嶺種（N：1.81×103、H：0.600）、雞公山（N：1.17×103、H：0.389），道地產(chǎn)區(qū)的遺傳多樣性較差;而非道地產(chǎn)區(qū)的淮源種群（N：3.68×103、H：0.806）遺傳多樣性較高。這可能是由于人們?nèi)找媛訆Z式地采挖野生牛膝，使道地產(chǎn)區(qū)野生牛膝的數(shù)量銳減，野生牛膝的遺傳多樣性受到了嚴重破壞。因此，須加強牛膝種質資源的多樣性保護，為新品種育種創(chuàng)造材料。此外，可以采用隨機擴增多態(tài)性DNA（Random Amplified Polymorphic DNA，RAPD）、擴增片段長度多態(tài)性標記（Amplified Fragments Length Polymorphism，AFLP）技術進一步分析牛膝的多樣性。

牛膝的育種技術包括雜交育種、組織培養(yǎng)、誘導育種和分子生物學育種等方法。目前由雜交選育得來并且通過審核的懷牛膝品種主要包括懷牛膝1號（核桃紋）、懷牛膝2號（風箏棵）、白牛膝[11]。王迎迎等[12]以核桃紋、風箏棵、白牛膝、蒙古牛膝4種不同品種牛膝為材料分析牛膝品種的差異，風箏棵的產(chǎn)量最高，是蒙古牛膝產(chǎn)量的約2.2倍，是白牛膝的約2倍，是核桃紋的約1.6倍;風箏棵齊墩果酸的含量最高達到2.611%，蒙古牛膝齊墩果酸的含量為2.434%，核桃紋齊墩果酸的含量為2.200%，白牛膝齊墩果酸的含量最低為2.032%。以上結果說明，不同品種牛膝品質的差異大，而且由于當前藥農(nóng)往往自留種，使牛膝種子的品質更加參差不齊。因此，祁建軍等[13]初步制定了牛膝種子分級標準，為牛膝的選種育苗提供參考。此外，雜交育種選育牛膝品種仍面臨一些技術難題，比如牛膝雜交育種年限長、制種技術難度大，因此雜交育種牛膝還有待進一步研究。李萍等[14]優(yōu)化懷牛膝細胞懸浮培養(yǎng)條件，對接種量、繼代周期、pH、光照及Cu2+等多種影響因子的作用效果進行了研究，提高了懷牛膝細胞生長量及牛膝多糖含量。劉穎等[15]優(yōu)化懷牛膝組織培養(yǎng)和快速繁殖體系，整體提高組培效率，培育無菌牛膝品種。李金亭等[16]研究使牛膝受到農(nóng)桿菌介導后產(chǎn)生遺傳轉化，建立了牛膝毛狀根誘導培養(yǎng)體系，有利于培育更多的抗病新品種。董林林等[17]研究采用簡化基因組測序技術，通過快速檢測抗病品種的SNP位點來篩選目標株并輔助系統(tǒng)選育抗病品種。DNA標識育種是輔助育種新手段，具有準確性高、減少育種周期等優(yōu)點，但是應用于規(guī)?；品N的技術還不成熟，且操作難度大、設備要求高，需要進一步擴大制種規(guī)模及完善技術規(guī)范。將來應將牛膝不同變異類型中高產(chǎn)、有效含量高、抗病性好、抗逆性好、低鉛和低鎘富集等指標作為牛膝品種選育的目標，利用DNA標記輔助育種、無性快繁技術和誘變育種等技術優(yōu)選品質優(yōu)異的牛膝品種。

3栽培舉措對牛膝品質的影響

3.1土壤改良對牛膝品質的影響牛膝栽培的土壤按種類主要可以分為壚土、沙土和黏土[18]。懷牛膝生長對土壤的pH值有要求，中性或微堿性土壤適宜牛膝的栽培。焦方霞和姜波[19]研究表明，pH值為6.9～7.3的中性土壤適宜牛膝的生長。劉躍紅等[20]研究表明，焦作地區(qū)微堿性土壤（pH值為7.5～8.5）適宜牛膝的生長，但河南洛陽土壤偏酸性（pH值為4.5），河南新鄉(xiāng)、三門峽土壤偏堿性，均不適合牛膝的栽培;河北保定土壤（pH值為6.5～8.5）中性、微堿或微酸性，微酸性土壤也不適合牛膝的栽培。因此須要用pH調節(jié)劑對偏堿性土壤和偏酸性土壤進行改良。張瑤等[21]研究了不同改良劑對酸性土壤的改良，土壤改良后能提高土壤pH值3.01%～24.11%，降低土壤水解酸性含量16.08%～50.46%，施用石灰效果最好。李建等[22]研究土壤改良劑改良鹽堿地，結果提示施用硫酸鋁改良劑效果較好，且改良區(qū)土壤pH值均值減小了0.26，含鹽量下降了1.13 g/kg。

杜真輝等[18]研究壚土地、沙土地、黏土地栽培的牛膝品質差異，發(fā)現(xiàn)壚土和沙土所種植牛膝根長均約為34 cm，壤土的根長最短，約21 cm;壚土所種植牛膝的根粗最大，約0.88 cm，其次為沙土種植牛膝的根粗，約0.79 cm;壤土種植牛膝的根粗最小，約0.50 cm;β蛻皮甾酮含量均為0.05%;壚土所種植牛膝的多糖含量最大，為0.71%，沙土、壤土種植牛膝所含多糖較小，分別為0.63%、0.55%。以上說明種植在壚土地的牛膝綜合性狀最好，多糖含量最高，其原因為黑壚土通透性好、土質厚、排水良好、腐殖質富饒。沙土固肥固水能力差，土質輕，所含腐殖質較少，而且隨著土壤沙化，土壤理化性質和微生物多樣性受到破壞，牛膝的產(chǎn)量和質量都會受到影響，經(jīng)濟效益也會降低。因此沙土漸漸不適合栽培牛膝，所以需要對沙土進行土壤改良。

研究表明，對沙土進行修復后，土壤的理化性質、土壤結構有所改善。蘇雪萍[23]研究土壤改良劑在沙土中使用3年以內(nèi)，土壤水分得以保留，發(fā)芽率提高，土壤理化性質改善，生物特性改善。岑睿[24]研究發(fā)現(xiàn)，用生物炭改良沙土，能節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)等。李珍珍等[25]使用黏土對沙土進行改良，短期內(nèi)出現(xiàn)了塊狀微結構，而且沙地土壤結構與原始沙地的粒狀微結構比較有一定的改善，但是該研究改良的時間較少，仍需進一步觀察長期改良后的效果。

雖然很多藥用植物（如菊花、地黃、山藥）都具有連作障礙，但是牛膝沒有連作障礙，而且有研究表明，牛膝長期連作有利于土壤微生物多樣性，進而提高牛膝品質。

但是牛膝沒有連作障礙的機制還不清晰，相關的研究還處于探索階段。王娟英等[26]研究表明，牛膝連作10年和30年后的土壤微生物多樣性增加，土壤中總磷脂脂肪酸（total PLFAs）、細菌、革蘭陰性菌及真菌含量都隨連作年限增加而明顯上升。王建花等[27]研究發(fā)現(xiàn)懷牛膝連作在一定程度上改善根際土壤環(huán)境，土壤固肥補給的能力得到了提升。李劍等[28]研究發(fā)現(xiàn)牛膝與小麥連作提高了牛膝甾酮、皂苷的含量。

總之，將來繼續(xù)展開土壤改良的研發(fā)工作是提高牛膝品質和效益的關鍵舉措之一，但是現(xiàn)在土壤改良劑研發(fā)還處于攻堅階段，尤其是用來修復藥用植物栽培土壤的改良劑需要進一步研發(fā)。土壤修復+牛膝連作也可以提升栽培牛膝土壤的質量，改善土壤條件。但是連作有利于土壤微生物多樣性的機制仍不明晰，亟須加強研究。

3.2施水（肥）對牛膝品質的影響

3.2.1施水對牛膝品質的影響水分是影響懷牛膝生長發(fā)育的重要原因之一。馮娜[29]研究表明，牛膝外在形狀株高、根長、莖粗、根粗指標達到最大時，對應的灌水處理是W1（55%）>W2（75%）>W3（95%），不同供水差異明顯（P<0.01）;前期超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物歧化酶（POD）、植物氧化酶（PPO）指標達到最大時，對應的灌水處理W3（95%）>W1（55%）>W2（75%）;中期SOD、POD、PPO指標達到最大時，對應的灌水處理W1（55%）>W3（95%）>W2（75%）;后期SOD、POD以W3（95%）最高。說明全期適量控水能提高牛膝外在性狀，少量或過量供水會誘導牛膝酶系統(tǒng)產(chǎn)生水分脅迫的調控效應。馮娜等[30]研究表明，牛膝水分管理重在3個時期：1）前期，即莖葉快速生長的時期，適當降低土壤濕度，能使牛膝根粗壯、扎得深、單株產(chǎn)量高、牛膝多糖和齊墩果酸含量高;2）中期，即根快速伸長的時期，牛膝需水量增加，需適時增加灌水量;3）后期，即根逐漸膨大的時期，土壤濕度適宜即可。但在生產(chǎn)實際中，用田間持水量進行田間管理遇到很多技術困難，這種方法更適合進行小規(guī)模的栽培管理。因此，需要建立并推廣新的灌溉制度，研究灌溉方式對牛膝品質的影響，優(yōu)化灌溉方式，提升灌溉效率。

3.2.2施肥對牛膝品質的影響肥料根據(jù)化學成分主要分為有機肥、無機肥和生物肥;根據(jù)施肥方式分為葉面肥、追肥和基肥。合理施肥是牛膝高產(chǎn)和高品質的基本原則之一，肥料短缺和過剩都可能會對其生長產(chǎn)生不利影響。合理施肥的技術首先應確定植物的需肥機制。左小燕[31]研究牛膝有機、無機肥的需求規(guī)律，發(fā)現(xiàn)牛膝多糖含量最易受到施用氮肥量的影響，不易受到磷的影響，而施用一定比例的復合肥效果最佳;齊墩果酸含量最易受到施用鉀肥量的影響，不易受到氮的影響，而施用一定比例的復合肥效果最佳。另外，施肥重在前期和中期。前期時，施用足夠的基肥，保證牛膝有足夠多的營養(yǎng);中期時，根快速生長，因此適時追肥，同時施用葉面肥。以牛膝需肥規(guī)律為指導，劉丹[32]建立了適合的牛膝磷氮鉀分配系統(tǒng)，根據(jù)不同需求和不同時期給出最合適的氮磷鉀配比，而且進行綜合平衡施肥以提高牛膝的品質。此外，目前流行施用無公害綠色肥料。陳士林等[33]提倡施用無公害肥料，即NY/T 394—2013《綠色食品 肥料使用準則》中允許使用的肥料種類，所有的肥料應對環(huán)境和作物（營養(yǎng)、味道、品質和植物抗性）不會產(chǎn)生不良后果。黃勇等[34]研究表明，與不施用無公害肥料比較，施用無公害肥料能促進牛膝生長和產(chǎn)量形成，高施用量時鮮重和干重分別增加57.28%、37.56%。

有機肥、無機肥和生物肥的綜合平衡施肥不僅能夠提高作物的產(chǎn)量和有效成分含量，并且對環(huán)境也是綠色的、可持續(xù)的及友好的，因此將來須加大研發(fā)牛膝綜合平衡施肥技術的研究。

3.3病蟲害防治對牛膝品質的影響牛膝常見的蟲害種類包括甜菜夜蛾、菜螟、黏蟲等，病害種類包括白銹病、葉斑病、枯萎病等，病蟲害嚴重時會使牛膝的生長、發(fā)育、繁殖受到極大危害[35]。蟲害主要危害牛膝的葉片、嫩葉、心葉、根等部位;而病害主要由病原微生物侵害引發(fā)牛膝組織器官壞死、植物死亡。根據(jù)牛膝常見病蟲害的特點，總結的綜合防治方法見表1，以供參考。

牛膝種植時，農(nóng)民往往長期使用大量有害農(nóng)藥進行病蟲害的防治，但卻增強了病蟲害的耐藥性，也增加了牛膝中的農(nóng)殘量。因此需要采用相對無害的抗生素類藥物或者科學整地技術進行防治。段紅英等[36]研究以懷牛膝風箏棵和核桃紋2個品種為材料，用低濃度鏈霉素（50 mg/L）處理殺滅土壤中的病原物，使懷牛膝中無機元素鉀、鈣和鐵含量升高，并提高了牛膝的出苗存活率。王旭等[8]研究提出“科學整地+栽種良種”結合規(guī)范田間管理的綜合栽培措施，該措施能有效預防牛膝的病蟲害。

因此，在未來，牛膝病蟲害防治首先要做好預防工作，然后才是治理;而且綠色安全是標準，須禁止濫用農(nóng)藥。此外，還要加強綜合防治平臺建設，強化防治技術力量，推動病蟲害防治技術創(chuàng)新與藥用植物生產(chǎn)發(fā)展深度融合。

3.4減少土壤重金屬超標對牛膝品質的影響牛膝藥材中超標的重金屬主要是鎘和鉛，鎘和鉛都是毒性較強的重金屬，其中鉛更為常見?！端幱弥参锛爸苿┻M出口綠色行業(yè)標準》[37]規(guī)定進出口時重金屬的限量標準為：鉛（Pb）≤5.0 mg/kg、鎘（Cd）≤0.3 mg/kg、汞（Hg）≤0.2 mg/kg、銅（Cu）≤20.0 mg/kg、砷（As）≤2.0 mg/kg。楊榮等[38]通過Tessier連續(xù)提取法和原子吸收光譜法研究牛膝中5種重金屬元素分布及含有量，結果表明，銅含量2.108 mg/kg，汞含量0.090 mg/kg，砷含量0.127 mg/kg，鎘含量1.202 mg/kg，鉛含量8.418 mg/kg。銅以可交換態(tài)、有機結合態(tài)表1常見病蟲害防治方法病蟲害種類發(fā)病特點物理防治化學防治甜菜夜蛾、菜螟、黏蟲侵害盛期8～9月，侵害葉片黑光燈誘殺，防蟲網(wǎng)滅百可、苯甲酸鹽、阿維菌素豆芫菁侵害盛期7～8月，侵害幼葉、心葉黑光燈誘殺，殺蟲燈辛硫磷、滅百可蠐螬侵害盛期7～8月，侵害根殺蟲燈，熱處理球孢白僵菌、糖醋液白銹病發(fā)病盛期8～10月，侵害葉片及時拔除植株病殘體，集中燒毀或深埋甲霜靈錳鋅、疫霜靈葉斑病發(fā)病盛期8～11月，侵害葉片及時拔除植株病殘體，集中燒毀或深埋甲基托布津、多菌靈葉枯病發(fā)病盛期8～11月，侵害莖及時拔除植株病殘體，集中燒毀或深埋甲基托布津、多菌靈和殘渣態(tài)為主;砷、汞主要以不易被人體吸收的鐵錳氧化態(tài)、有機結合態(tài)和殘渣態(tài)存在;鎘、鉛主要以可吸收的可交換態(tài)和碳酸鹽結合態(tài)存在。

另外，王新民等[39]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中鉛含量過高不僅會降低懷牛膝的產(chǎn)量，還會降低齊墩果酸和蛻皮甾酮的含量，并增加藥材中鉛含量。因此，董林林等[40]建立了無公害中藥材生產(chǎn)規(guī)范，種植地土壤必須符合GB156182018和NY/T391的一級或二級土壤質量標準要求;灌溉水的水源質量必須符合GB50842005的規(guī)定要求，鎘和鉛限量需滿足該標準（土壤：鎘<0.30 mg/kg，鉛<120.00 mg/kg;水源：鎘≤0.01 mg/L，鉛≤0.20 mg/L）。由于目前重金屬污染嚴重，而且對重金屬的無公害生產(chǎn)規(guī)范很嚴格，因此需要降低土壤中的重金屬含量。而降低重金屬污染的重要舉措是利用植物修復添加劑和栽培重金屬超富集的植物。現(xiàn)有研究表明，采用螯合劑+pH調節(jié)劑，結合種植重金屬超富集植物，能有效降低土壤中的重金屬含量。樊揚帆等[41]研究用螯合劑檸檬酸（CA）和氮三乙酸（NTA）結合種植苧麻修復鉛鎘復合污染土壤，苧麻的丙二醛的濃度隨CA和NTA應用濃度的升高而降低，表現(xiàn)出顯著性差異;而且CA和NTA處理濃度為5 mmol/kg和10 mmol/kg時，抗氧化酶過氧化氫酶活性接近于空白組。說明螯合劑能夠加強苧麻的抗氧化活性，從而提高其富集鉛、鎘的作用。

解決牛膝重金屬超標難題，還可以通過上文所述的綜合育種手段選育出對重金屬富集作用弱的牛膝新種。重金屬超標極大地制約著牛膝品質的提高，現(xiàn)在還缺少有效解決牛膝鉛超標的栽培措施，而且相關技術并不成熟。因此，鉛、鎘超標的問題不能從源頭上解決，亟須加強研究。

3.5采收加工對牛膝藥材品質的影響采收時間能影響牛膝有效成分含量及藥材產(chǎn)量。我們從牛膝不同的生長年限、不同采收時間2個角度探討采收時間對牛膝品質的影響。王桂芹等[42]研究表明三萜皂苷的積累動態(tài)隨牛膝的生長年限增加呈現(xiàn)低到高的變化規(guī)律，3～4年生牛膝跟中三萜皂苷的積累達最大值;4年生皂苷含量約3.2%，3年生約3.0%，2年生約2.3%，1年生約1.5%。2020年版《中華人民共和國藥典》記載：在冬季莖葉枯萎時采挖牛膝。車奇濤等[43]研究表明牛膝最佳采收期為10月底至11月中旬，因為此時的β蛻皮甾酮含量（0.1297%）、無機元素（Ca、K、Zn等元素）含量達到峰值。張艷麗[44]以單位面積中牛膝活性成分（多糖、齊墩果酸）產(chǎn)量為標準，研究不同采收期（9月、10月、11月、12月、次年1月、次年2月和次年3月）對牛膝品質的影響，發(fā)現(xiàn)次年1月，單位面積中根內(nèi)牛膝多糖成分產(chǎn)量最高（約52.01 g/m2）;12月，單位面積中根內(nèi)齊墩果酸產(chǎn)量最高（約2.91 g/m2）。但因次年1月是霜凍期，采挖受到氣候的限制，綜上認為12月最適合牛膝的采挖。二者結果有一定的差異，因為前者只考慮了藥用價值（有效成分及無機元素含量最高），但后者基于牛膝有效成分含量基本保持穩(wěn)定且有逐漸降低的趨勢，同時強調經(jīng)濟效益（產(chǎn)量）和藥用價值。另外，南北方地域差異也能影響牛膝采收：北方冬季氣候寒冷干燥，霜凍期較早，一般在立冬至小雪（10月底至11月中旬）采挖;而南方冬季氣候溫暖潮濕，霜凍期較遲，一般在12月末之前采收較好。

中藥質量也受到產(chǎn)地加工的影響。牛膝的加工方法主要包括水洗、干燥、硫熏法、趁鮮加工法。干燥分為自然干燥和人工干燥。自然干燥包括傳統(tǒng)的曬干法和陰干法。曬干法和陰干法須要選在天氣好的時候，如遇陰雨天氣濕度大，牛膝易發(fā)霉、變色和變質;而且由于牛膝富含牛膝多糖，吸水性很強，易粘連而不易干燥。所以，自然干燥方法效率并不高。人工干燥主要是烘干法。烘干法受天氣影響小，但耗能大。康輝等[45]研究表明剁刀式切藥機切3～4 mm厚片，60 ℃烘4～6 h，能快速充分地干燥牛膝藥材。

硫黃用量和硫熏時間是影響硫熏牛膝品質的2個重要因素。在農(nóng)村，過量和過度硫熏牛膝的現(xiàn)象依然嚴重，導致牛膝藥材化學成分發(fā)生改變和產(chǎn)生對人體健康不利的二氧化硫殘留物?？祩髦綶46]研究發(fā)現(xiàn)，用藥材質量的1/80的硫黃熏蒸2 h內(nèi)，牛膝的化學成分變化不明顯，而增加一倍用量（1/40）對牛膝品質的影響很大。

綜上所述，最佳采收時間是在冬季牛膝莖葉枯萎時，具體采收時間存在南北差異。從有效物質含量角度可推測3年生牛膝最適宜采收，但這并不符合農(nóng)民的實際利益。經(jīng)過調研可知，農(nóng)民一般選擇采收1年生牛膝。此外，牛膝根富含水，因此趁鮮加工也是較好的加工方法。徐璐[47]的發(fā)明公布了懷牛膝鮮切飲片的加工工藝，能夠避免水溶性有效成分的流失，減少了土壤中微生物和蟲卵對藥材的污染，降低了制作成本，保障了藥材品質并提高了臨床療效。

4小結與討論

人工栽培牛膝的記載可追溯到明代，李時珍在《本草綱目》中簡要地介紹了牛膝常用的種植方法[48]，再經(jīng)過400多年的技術積累，已經(jīng)發(fā)展成較為先進的耕作方法。但高產(chǎn)優(yōu)質的牛膝栽培技術還需深入研究。

牛膝種質資源是其育種的支柱，過去由于人們過度采挖野生牛膝，使野生牛膝資源多樣性受到破壞，因此，要重視牛膝種子資源的收集和保護工作，并且采用RAPD、AFLP技術進一步分析牛膝的多樣性和研究牛膝的遺傳機制，為培育新品種打下基礎。目前牛膝白銹病和牛膝產(chǎn)地鉛、鎘超標極大地制約著牛膝品質的提高，采用綜合育種培育出具有優(yōu)勢綜合性狀的牛膝品種，綜合應用系統(tǒng)培育、無性快繁、誘導育種和分子生物學育種能加速培育新品種，尤其是抗病、重金屬富集低的新種，而單一的技術不能有效解決重金屬超標，還要結合施用土壤改良劑和種植超富集重金屬植物來降低重金屬含量。此外，由于種子品質參差不齊，因此要建立牛膝種子種苗的不同等級標準，并且鼓勵專業(yè)的制種公司育種把控種子質量。而隨著牛膝道地產(chǎn)區(qū)的土壤沙化，土地漸漸不適合進行種植牛膝，需要對牛膝進行新的選址來解決生產(chǎn)實際問題。而利用GMPGIS信息技術找尋適合牛膝生長的產(chǎn)區(qū)，能夠解決牛膝精準選址的問題。不同產(chǎn)地的牛膝藥材品質差異大，需對不同產(chǎn)地不同品質的牛膝指紋圖譜進一步研究，加強質量控制。

采取綜合平衡施肥、合理灌溉、病蟲害防治和規(guī)范化采收加工等措施，有利于進一步提高牛膝的品質。施肥提倡施用無公害綠肥，綜合平衡施肥，并且應進一步研究牛膝的需肥規(guī)律，尤是牛膝對微生物肥料和微量元素肥料的需肥規(guī)律。灌水要根據(jù)牛膝3個生長期的需水差異合理供水，而且還要進一步研究灌溉方式對牛膝品質的影響，建立并推廣新的灌溉制度。病蟲害防治提倡綜合防治，預防為主，綠色為標準。最佳采收時間是在冬季牛膝莖葉枯萎時。加工方法提倡趁鮮加工。

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（2020-09-09收稿本文編輯：芮莉莉）

基金項目：湖南省自然科學基金項目（2021JJ30500）;湖南省教育廳優(yōu)秀青年基金項目（18B251）;湖南省中醫(yī)藥科研計劃項目（2021060）;湖南中醫(yī)藥大學中藥學一流建設學科項目（校行科字[2018]3號）

作者簡介：吳月峰（1998.09—），男，碩士研究生在讀，研究方向：中藥種子資源研究，Email：yuefen_g@163.com

通信作者：歐陽文（1981.02—），男，博士，副教授，博士后，研究方向：中藥藥效物質基礎與機制研究，Email：oyw810225@126.com