药食兼用桔梗的引种栽培研究进展※

蒋 桃 祖矩雄 向 华

（湖南食品药品职业学院，湖南 长沙 410208）

桔梗 [Platycodon grandiflorum (Jacq.)A.DC.]为桔梗科多年生草本植物，又名铃铛花、僧帽花、包袱花等。李时珍因其根结实而梗直命名为桔梗，在朝鲜文中叫做“道拉基”。桔梗最早记载于《神农本草经》，列为下品。桔梗性平，味苦、辛，归肺经，具有宣肺、利咽、祛痰、排脓的功效，临床上多用于治疗咳嗽痰多，胸闷不畅，咽痛音哑，肺痈吐脓等症[1]。桔梗含有皂苷类、黄酮类、酚酸类、聚炔类、多糖类等多种活性化学成分，主要药用成分为桔梗总皂苷[2]。作为一味传统常用中药，桔梗因其悠久的用药历史、可靠的临床疗效、显著的生物活性和广阔的应用范围而被列为40种大宗药材目录。同时，桔梗作为卫生部公布的第一批药食同源目录品种，其根和茎含有丰富的蛋白质、脂肪油、可溶性糖、纤维素、人体必需氨基酸、有益矿质元素、维生素、胡萝卜素等成分，具有较高的食用价值[3]。在我国东北地区及日、韩、朝等东亚国家，桔梗的肉质根常被腌制后泡菜或用来凉拌、清炒，甚至加工成桔梗晶、桔梗罐头、桔梗饮料等。此外，桔梗花型特别形似铃铛，且有紫、白、黄、粉红、浅绿等颜色之分，在日、韩等国亦作为插花被广泛使用[4-6]。伴随着桔梗资源不断被开发和利用，其现已成为集药用、食用、观赏于一体的大宗药材、经济作物、观赏植物，市场需求量极大。

随着桔梗需求量的增大和人们的过度采挖，我国野生桔梗资源早已不能满足市场需要，桔梗的大规模种植成为必然。桔梗作为药用植物和经济作物，其质量和产量一直是大家所关注的重点，而栽培模式对桔梗药材的产量和品质起到至关重要的作用。笔者从桔梗种质资源、植物特征、生长习性、引种栽培等方面进行全面综述报道，旨在为提高桔梗引种栽培的质量和效益提供思路。

1 种质资源

种质资源也称遗传资源。育种学上的种质资源是指选育某一物种新品种所用的所有可利用的遗传原始材料[7]。野生桔梗分布广泛，桔梗科值物现有60属1500种，我国有17属约150种，桔梗属植物仅桔梗1种，自然界以紫花桔梗为主[8]。随着野生桔梗资源采挖殆尽，在自然环境影响和人工种植干预下，原有基础上慢慢地形成紫、白、黄、粉红、浅绿等5种花色基因型和药用型、食用型及观赏型3种不同功能的新种质资源。

国内对桔梗种质的研究主要集中在农艺学性状观察、化学成分分析和分子生物学技术等3个方面。农艺性状的遗传研究是种质资源研究的重要内容，有关桔梗农艺性状的研究主要集中在紫花桔梗和白花桔梗两个品种及其杂交后代上。孙丽娜等[9-13]研究结果表明：紫花桔梗在根粗、茎粗、株高、主茎叶片数、叶长、叶宽、分枝数、花冠直径、结果率等农艺性状上要优于白花桔梗，这对桔梗品种改良和新品种选育具有重要指导意义。也有研究表明：栽培桔梗与野生桔梗在株高、茎粗等农艺特征上并无显著差异[14]。通过对桔梗化学成分的研究，找出化学成分与桔梗种质间的关系，多指标评价不同产地的桔梗药材质量，不仅可寻找新的优质桔梗种质资源，而且可为桔梗种质的选用提供依据。严一字等[15-21]研究认为：不同桔梗种质资源间总皂甙含量差异较大，紫花桔梗种质资源的总皂苷的含量比白花桔梗高；粉花桔梗中含人体必需氨基酸总含量稍高于紫花桔梗的含量，粉花桔梗可作为药食两用新品系进行推广种植；不同产地的桔梗中桔梗皂苷D和多糖含量存在一定相关性。不同植物或同一植物不同品种间其蛋白质和酶的组成、分子量和结构存在特异性，利用蛋白质电泳技术研究桔梗种质资源及其相互关系，在桔梗的种质资源分类及品种选育等方面具有重要意义。李喜凤等[22-24]通过桔梗的聚丙烯酰胺凝胶电泳分析发现:同一桔梗药材的蛋白质电泳谱稳定性、重复性良好；不同产地桔梗的蛋白质同工酶存在数量和活性强度的差异；不同品种间其蛋白质电泳谱存在较大差异，可有效区别不同桔梗产地及品种。通过对DNA遗传物质的研究可直接比较不同种质间遗传基础物质的差异，获得丰富控制表现型的内在遗传信息，为新品种培育提供细胞学水平的选择依据和物质基础[25]。王立平等[26-31]通过DNA指纹图谱技术研究发现：紫花桔梗和白花桔梗在遗传物质存在差异，栽培中的桔梗种质资源是混杂的，种质资源的聚类结果与地域性有一定关系，桔梗种内基因遗传存在多样性。丰富的种质资源为桔梗的引种栽培和品种培育奠定了基础。

2 植物特征

桔梗为多年生草本，植株高50～90 cm，少数能达到130 cm，株高与品种存在一定的关系[32-33]。全株能分泌白色乳汁，组织中含有乳汁管。根肉质，圆锥形，上粗下细，少分枝；茎光滑无毛，常不分枝或上部稍分枝，直立；茎上部叶大多互生，中下部叶常轮生或对生，叶片卵形至披针形，渐窄，边缘有锯齿，近于无柄；花朵单生或呈数朵疏生的总状花序，花冠钟状，裂片5，紫色或紫白色，偶见白色、粉色、浅绿色；蒴果倒卵形，成熟时顶部5瓣裂；种子多粒，细小，呈卵形，有三棱，黑色或棕黑色，有光泽。不同品种间植物特征存在差别，主要集中在株高、根型及花色上。

3 生长习性

桔梗播种后的第1年为长苗期，主根生长缓慢，第2年为根的旺盛生长期。秋冬季茎叶枯萎后根逐渐停止生长，进入休眠期越冬。从第3年开始，主根生长渐慢[34]；茎在春季出土前后生长缓慢，之后至开花前生长加快，开花后逐渐减慢，气温低于10℃时地上茎枯萎。花期在6～10月，果期在8～11月。同一品种种植在南北不同气候区，其花期和果期稍有差别。种子在10℃以上时开始发芽，萌发最适温度在21～25℃。在常温条件下，桔梗种子的寿命为1年，低温（0～4℃）下贮存可延长至2年以上[35]。

4 引种栽培

我国对药用植物的引种栽培有着悠久的历史，从公元前张骞出使西域引种红花到现代的野生天麻引种驯化成功，取得了不少成绩[36]。在很长一段时间里，我国主要靠采挖野生桔梗为主，自上个世纪70年代，我国开始大规模桔梗种植[37]。目前，药材市场上绝大多数是引种栽培的紫花桔梗。

4.1 引种条件 判断药用植物引种栽培是否成功的关键在于能否保持或提高其药效和产量，而土壤、地势、水份、温度、光照等地理气候条件是影响其能否成功的重要因素[38]。野生桔梗自然生长于海拔2000 m以下的向阳处草丛、灌丛中，在我国大部分地区、前苏联、东西伯利亚地区、朝鲜半岛和日本半岛有分布[39-40]。桔梗喜凉爽湿润气候，喜爱阳光，怕风害易倒伏，忌积水易烂根，根耐寒能露地越冬，适宜生长的温度范围为10～20℃，家种桔梗适宜于海拔1100 m以下的丘陵地带。桔梗对土质要求不严，能生长于多种多样土壤类型[14]。以上说明了桔梗具有较强地理气候和土壤条件适应能力，这为其引种栽培提供了理论依据和遗传基础。4.2引种栽培 在中药材市场上，性状是药材品质的重要评价指标，桔梗在性状上以主根粗壮、顺直坚实、侧根少为优。规范化种植的桔梗，在产量、商品性状等方面比野生桔梗具有优势[41]。目前，桔梗在中国西南地区面积最大，以华北的质量最好[42]。安徽、河北、河南、四川、江苏、浙江和内蒙古等省份种植的规模也相对较大，尤其是安徽省阜阳等地产量极大[43]。此外，根据不同的产区，有南桔梗和北桔梗之分。金世元、陈京荔等认为南桔梗主产于江苏、浙江、安徽、湖南、四川、贵州等地。北桔梗主产于东北三省、河北、山西、内蒙古等地[44-45]。而李国清等[42]则认为生长在华东地区如安徽、江苏等地的桔梗称为南桔梗。

4.2.1 选地整地 桔梗喜阳怕涝，一般选择向阳的坡地或排水良好的平地种植[46]。丘陵地和平地需作小畦，便于灌溉和排水。若选择25度以上陡坡，可做成6 m宽的大畦，既能排水，又利于栽培和管理，还能充分利用土地面积[47]。土壤条件对根的性状品质影响最大，认为沙壤土有利于根部顺直，减少分叉，尤其是以富含磷、钾，土层深厚、疏松的中性类沙土为好。播种前需用农家肥和氮磷钾复合肥作基肥，深耕，整平畦面。

4.2.2 播种移栽 桔梗以种子繁殖为主，常用的栽培方法有直播法和育苗移栽法。一般认为直播产量高于移栽，根分岔少，质量好[47]。播种前需对种子进行处理，一般做法是：将种子置于温水中浸泡一定时间，生产中以30～50℃的温水浸种24 h最为适用[35]。也有人用0.3%高锰酸钾溶液浸种12小时，可提高种子的发芽率[46]。在播种时间上，秋播、冬播及春播都可以，但以秋播为好。秋播当年出苗，生长期长，结果率和根部粗度明显高于次年春播者。在播种方式上，有点播和条播之分，以条播为多，每亩用种量750～1000 g。播后覆盖火灰或覆土约2.0 cm，轻微压实后浇水，保持土壤湿润，促进种子发芽。

在移栽时间上，一般选择育苗的当年秋末地上部分枯萎后或次年春季出苗前移栽。移栽方式上，选取主根顺直、光滑、不分叉、芦头完好的种苗，开沟，顺根排好，覆土盖过芦头即可[48]。不同的栽培密度对桔梗产量和商品性状有较大影响，种植密度在一般在75～90万株/hm2，株距5～6 cm[49]。侧根数随着行距和株距的增加而增加，适合1年起获的食用桔梗的最佳栽培密度为6 cm×25 cm，适合于2年起获的药、食兼用的桔梗的最佳密度为6 cm×20 cm和6 cm×25 cm[50]。移栽后视土壤墒情浇适量定根水。

4.2.3 田间管理 从出苗到收获，一般每年中耕除草3次。第1次在4月上旬，第2次在5月中上旬进行，第3次在6月上旬进行。除草可在播种后出苗前采用除草剂都尔+丁草胺+敌草钠喷洒；也可在出苗后用盖草能+禾本灵喷洒[32]。松土要浅，防止损伤根部，同时结合培土，防止植株倒伏[48]。直播在苗高2.0 cm时适当疏苗，苗高3.0～4.0 cm时定苗。补苗和间苗可同时进行，带土补苗便于成活。桔梗怕风害易倒伏，忌积水易烂根，雨季注意排水。为提高产量和质量，花期非留种苗采用人工或喷施乙烯利的方式除蕾，对二年生桔梗喷施矮壮素、多效唑、缩节胺等使植株增粗，防止倒伏[49]。对留种苗，在2年生苗高10 cm时进行打顶，以增加果实的种子数量和种子饱满度，提高种子产量[46]。为减少桔梗根分岔，可通过剔除多余苗头，确保1株1苗[51]。

施肥是人工栽培桔梗质量好坏的关键技术环节。合理配施不仅能提高其产量和性状品质，还能有效促进桔梗有效成分的积累[42，52]。桔梗为深根植物，在翻地时，用适量的农家肥和复合肥作底肥能促进其根往土壤深层生长，可提高桔梗商品性状品质[32，48]。刘占生等[53]总结桔梗高产施肥经验是：施足基肥，视生长情况施促苗肥、壮株肥、保温肥、返青肥、送嫁肥等五次追肥。李莲花等[54-55]对桔梗不同生长阶段对氮、磷、钾肥的需求量进行了研究，认为一年生桔梗在6月和10月对氮磷钾肥的需求量达到最高水平，氮肥和磷肥对一年生桔梗产量和品质的影响要比钾肥的影响大，磷肥比钾肥更有效地提高桔梗产量。王静等通过研究发现：氮、磷、钾元素对桔梗药材产量影响依次为氮＞钾＞磷；氮、磷、钾元素对桔梗总皂苷含量影响依次为氮＞钾＞磷；对桔梗植株多糖含量影响依次为磷＞氮＞钾；氮、磷对黄酮积累表现出一定负效应[56]。叶胜明等[41]认为有效磷和速效钾的分布极不平衡时，将可能影响到桔梗的采收期。由此可见，科学的肥料配比和合理的施肥方式不仅能提高种植桔梗的产量，同时能提高桔梗商品品质。

4.2.4 病虫害防治 长时间的人工栽培种植必然会导致品种抗病能力的退化和病虫害的发生。栽培桔梗的病害主要包括以斑枯病、轮斑病、炭疽病为主的叶斑病类和以枯萎病、紫纹羽病和根结线虫病为主的根腐病类。叶斑病类一般在5～6月份开始发病，7～8月份危害严重，可采用减少越冬菌源、提高植株抗病性、浸种消毒、药剂喷洒等措施防治；根腐病类属典型的土传病害，6～8月份发病严重，可通过轮作、拔除病株、加强栽培管理并增施腐肥、根部灌药等措施防治[32，57-58]。虫害有地老虎、红蜘蛛等[46]。地老虎一般发生在4～5月幼苗期，可在清晨进行人工捕杀；红蜘蛛多发生在4～5月和8～9月，可采用乐果乳剂喷杀。在倡导绿色种植的今天，陈宇瑞等认为采用和其它植物轮作的方法，可有效降低害虫侵害，减少农药的使用，生产“绿色”桔梗[47]。

4.2.5 采收加工 药材质量除受自身的遗传因素影响外，合理的采收加工方法对保证药材品质有着重要的意义。2015年版《中国药典》规定春、秋二季采挖[1]。但宋健等研究发现，1年生的产量和含量远低于2年生桔梗，3年生桔梗生长缓慢，产量略微增加，而有效成分的含量与2年生桔梗相比没有明显增加。因此，药用桔梗一般2年采收，且在9～11月采收的桔梗质量最佳[34]。该结论在叶胜明等研究桔梗采收期综合评价体系时得到了证实[41]。陈宇瑞等[47]以商洛陡坡旱地种植的桔梗为研究对象，认为种植桔梗用途不同，采收期也不同。若食用一般1～2年采收，若药用则3年以上采收，且以秋季地上茎叶枯萎时采挖为佳。山东、黑龙江、吉林、四川、安徽、河南等不同桔梗主产区多数研究认为：桔梗最佳采收时间一般在秋季，但在具体时间上存在差别。采收期与栽培品种、栽培管理方法、栽培产地的气候环境有密切的关系，采收时需综合考虑各因素，过早根部折干率低，过迟则不易去皮[41，51，60-63]。采收方式包括机械和人工两种，药用桔梗两种方式都可，但食用桔梗要求根部完整，以人工采挖为主[37]。

产地加工是影响中药材质量主要因素之一。新鲜桔梗不便贮藏，通常在深加工前要及时进行产地加工处理。根据桔梗的传统产地加工方法和2015年版《中国药典》的规定，桔梗产地加工包括去净泥土，除去须根，趁鲜剥去外皮或不去外皮，干燥[64]。而《全国中药炮制规范》明确规定应除去须根，趁鲜刮去外皮，且各地要求不一致。刘晓清等[46-47，65]研究认为：桔梗去皮后干燥质量最好。但也有认为桔梗药用可不去外皮，趁鲜切片。但食用不切片需去皮，其质量较好[37]。食用桔梗也有保鲜处理，用于腌制成榨菜或凉拌等[66]。桔梗干燥的方式常包括晒干和烘干，新鲜桔梗适宜的烘干的温度在50~60℃，烘干温度过高导致桔梗多糖发生水解而降低含量，同时会影响药材表面的颜色[64]。

4.2.6 留种技术 桔梗大多通过种子繁殖，也可通过根茎繁殖，但利用组培快繁因大田成活率低而未能推广。采用种子繁殖一般选用2年生桔梗的种子，大而饱满，颜色深，播种后出苗率高，植株生长快，产量高，单产一般比1年生种子繁殖的桔梗产量高30%以上[46-47]。留种时，应选择2年生的植株进行打顶、剪去弱小侧枝和顶端较嫩花序，以增加果实的种子数和种子饱满度，提高种子产量和质量[67]。种子一般保存1年，隔年种子不宜做种。桔梗通过根茎繁殖的研究报道很少，熊丙全等通过研究发现：在秋季在收获桔梗时，选择个体发育良好、无病虫害的植株，从芦头以下1 cm处切下芦头（根茎），用细火灰拌一下，即进行栽种，到第2年开春平均每株可得2～3个芽[51]。

4.3 品种培育 在观赏型桔梗品种选育或种质材料创新方面，国外先后选育成了10余个观赏品种，我国也选育出桔梗观赏品种“九桔兰花”[37，68]。在食用和药用方面，利用杂交、诱变、多倍体诱导、基因工程、定向选择等育种技术选育出了许多不同优良特性的种质材料或桔梗新品种，但多数优质种质材料仅停留在实验室研究或正在试验田中，真正用于推广种植的桔梗新品种并不多。山东农科院先后选育出了“鲁梗1号”和“鲁梗2号”[33，48]；中国医学科学院药用植物研究所采用系统选育和杂交育种方法培育出了桔梗杂种一代“中梗1、2、3、9号”系列新品种[69]；安徽太和高效农业开发研究所选育出了“太桔1号”[32]。这些品种，在农艺性状、抗逆性、产量和质量等方面取得了突破。

5 小结

桔梗作为一种药、食、观赏兼用的药用植物，在我国已广泛种植并大量使用。国内学者对桔梗引种栽培进行了深入研究，但是由于种质上资源混杂、药食不分、优良特性退化，生产上优良品种少，栽培上大量使用农药、不合理使用化肥、过分追求产量忽视质量等，这些问题导致了市场上桔梗质量良莠不齐，优质桔梗紧缺，劣质桔梗积压，严重制约了桔梗资源的使用及其产业化的发展。随着对桔梗资源的综合开发利用，桔梗需求量将会不断增加[70]。深入研究不同价值桔梗种资源，筛选并培育出新的药用型、食用型和观赏型优质高产新品种，探索出适合各地各品种的规范化人工种植模式，将成为今后一段时间桔梗引种栽培探索的重点。

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