全 文 ：西北农业学报　２０１３，２２（１）：１３２－１３７
Ａｃｔａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅ　Ｂｏｒｅａｌｉ－ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ　Ｓｉｎｉｃａ
野生蔬菜—地笋根状茎膨大动态及其数学模型的研究
＊?
康利平１，２，靳　博１，云兴福１
（１．内蒙古农业大学，呼和浩特　０１００１８；２．呼和浩特职业学院，呼和浩特　０１００５１）
摘　要　在地笋根状茎膨大期间，对地笋根状茎的鲜质量、干质量、茎粗（最大直径）、茎长、体积、节数、节间长
以及库活性等进行测定，并对膨大的主要指标构建数学模型，推断其生长规律。研究结果表明，在地笋根状茎
膨大过程中，鲜质量和干质量的增加速率均表现为慢—快—慢，呈“Ｓ”形曲线，鲜质量与干质量呈极显著正相
关；茎粗（最大直径）表现为前期迅速增加，后期缓慢增加，茎长表现为先缓慢增加后迅速增加接着又缓慢增
加，膨大早期以增粗为主，膨大后期以增长为主；地笋根状茎的体积变化表现为前期缓慢增加，后期迅速增加，
生长速率快速增加的初始时间较鲜质量快速增加的初始时间晚１５ｄ，说明地笋根状茎的膨大早期以质量增
加为主，后期以体积增加为主；地笋根状茎节数随膨大时间的延长持续增加，增加速率为慢—快—慢，平均节
间长则表现为持续变短；地笋根状茎的库活性在膨大前期迅速增强，维持一段时间度后呈现下降趋势。对地
笋的鲜质量、干质量、根状茎长、根状茎粗、体积进行回归建模，均拟合良好，运行数学模型，得出的变化规律与
实际测量值的变化规律基本吻合。
关键词　 野生蔬菜；地笋；根状茎；膨大动态；数学模型
中图分类号　Ｓ６４７　　　　文献标志码　Ａ　　　　　文章编号　１００４－１３８９（２０１３）０１－０１３２－０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　Ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　Ｒｈｉｚｏｍｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ
Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　Ｗｉｌｄ　Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
ＫＡＮＧ　Ｌｉｐｉｎｇ１，２，ＪＩＮ　Ｂｏ１　ａｎｄ　ＹＵＮ　Ｘｉｎｇｆｕ１
（１．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００１８，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｈｏｈｈｏｔ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｅｇｅ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ｔｈｅ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ，ｄｒｙ　ｍａｓｓ，ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｌｅｎｇｔｈ，ｖｏｌｕｍｅ，ｓｅｃｔｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ，ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ，ａｎｄ
ｓｉｎｋ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｅｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　ｉｎ　ｗｉｌｄ　ｖｅｇｅｔａｂｌｅ　Ｌｙｃｏｐｕｓ
ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ．Ｔｈｅ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｆｏｒ　ｄｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅ－
ｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ａｎｄ　ｄｒｙ　ｍａｓｓ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｅｒｅ　ｂｏｔｈ　ｌｉｋｅ　ｔｈｅ“Ｓ”ａｎｄ
ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ａｎｄ　ｄｒｙ　ｍａｓｓ　ｗｅｒｅ　ｓｌｏｗ，ｑｕｉｃｋ　ａｎｄ　ｓｌｏｗ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｆｉｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｔ
ｇｒｏｗｔｈ　ｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ａｎｄ　ｄｒｙ　ｍａｓｓ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ　ｏｆ
ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗａｓ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｓｔａｇｅ，ｗｈｉｌｅ　ｓｌｏｗｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ　ｓｔａｇｅ．Ｔｈｅ
ｃｈａｎｇｅ　ｒｕｌｅ　ｏｆ　ｌｅｎｇｔｈ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗａｓ　ｓｌｏｗ，ｑｕｉｃｋ　ａｎｄ　ｓｌｏｗ，ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｌｉｋｅ“Ｓ”．Ｔｈｅ
ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｉｅｒ　ｓｔａｇｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ
ｓｔａｇｅ．Ｔｈｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒｕｌｅ　ｗａｓ　ｓｌｏｗｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｓｔａｇｅ　ａｎｄ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ　ｓｔａｇｅ．Ｔｈｅ　ｖｏｌ－
ｕｍｅ　ｆａｓｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｄａｔｅ　ｗａｓ　１５ｄａｙｓ　ｌａｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ｆａｓｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｄａｔｅ．Ｔｈｉｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ
ｔｈａｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｅａｒｌｉｅｒ　ｓｔａｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｖｏｌｕｍｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｌａｔｅｒ　ｓｔａｇｅ．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｔｉｍｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｒａｔｅ　ｉｓ　ｓｌｏｗ，ｆａｓｔ　ａｎｄ　ｓｌｏｗ．Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ　ｗａｓ
＊收稿日期：２０１２－０８－１６　　修回日期：２０１２－１０－１１
基金项目：内蒙古自治区自然科学基金项目（２００７１１０２０５１４）。
第一作者：康利平，女，在读博士，讲师，从事高寒地区蔬菜栽培生理及生物技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｌｋｌｐ＠１６３．ｃｏｍ
通信作者：云兴福，教授，博士生导师，从事蔬菜栽培生理及生物技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｘｆ５８０７＠１６３．ｃｏｍ
ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ　ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｓｉｎｋ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗａｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｓｔａｇｅ，ａｎｄ　ｍａｉｎ－
ｔａｉｎｅｄ　ｉｎ　ｈｉｇｈ　ａｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｈａｎ　ｄｅｃｌｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ，ｄｒｙ　ｍａｓｓ，ｌｅｎｇｔｈ，
ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｙ．Ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｔｈｅｓｅ　ｍｏｄｅｌｓ　ｗａｓ　ｆｉｔ　ｔｏ
ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ａｃｔｕａｌ　ｔｅｓｔｉｎｇ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｗｉｌｄ　ｖｅｇｅｔａｂｌｅ；Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ；Ｒｈｉｚｏｍｅ；Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｔｒｅｎｄｓ；Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ
　　地笋（Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ）属唇形科多年
生草本植物［１］，别名地瓜儿苗、地参、提娄、蛇王
草。其地上部（称作泽兰）具有活血、益气、消水的
功能，常被作为中草药进行研究。地下器官为膨
大根状茎，具有很好的药用及保健作用。现代药
理学研究表明，地笋具有抗炎、抗应激能力、改变
红细胞压积作用及抗心脑血管疾病等活性［２］。而
把地笋作为野生蔬菜的研究很少，仅李蕾等［３］和
孙鸿举等［４］对地笋生长发育规律及扦插繁殖规律
进行过研究。对作为食用器官的根状茎膨大规律
的研究，目前未见报道。本研究以地笋根状茎为
对象，系统探究其膨大动态，为野生蔬菜地笋的驯
化栽培与开发利用奠定理论基础。
１　材料与方法
１．１　材 料
播种根状茎采自内蒙古自治区鄂尔多斯市达
拉特旗地笋种植基地，２００９－０４－２１播种于内蒙古
农业大学试验田内，株行距３５ｃｍ×３５ｃｍ，共设
置３个小区，采用露地栽培，常规管理。
１．２　方 法
１．２．１　采样方法　２００９－０７－２９开始采样，每１５ｄ
采样１次，至地笋植株地上部枯萎为止。在供试
的每个小区内随机挖取１０株地笋根状茎，用保鲜
膜迅速包好，在内蒙古农业大学蔬菜学实验室进
行膨大指标测定。
１．２．２　地笋根状茎鲜质量测定　将采自试验田
的新鲜根状茎迅速用自来水和蒸馏水冲洗干净，
滤纸吸干表面水分，各小区随机选取根状茎１０
个，３次重复，称量，其平均值即为鲜质量ｍ０。
１．２．３　地笋根状茎干质量测定　将经“１．２．２”称
量过的根状茎迅速放入１０５℃烘箱，恒温保持
２０ｍｉｎ杀青，然后将温度降为８０℃，烘干至恒量，
取出降温至室温，称其质量，平均值即为干质量ｍ１。
１．２．４　地笋根状茎茎粗测定　在从试验田采集
的样本内，每小区随机选取１０个根状茎，３次重
复，迅速用自来水及蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸干
表面水分，之后用游标卡尺测量根状茎最粗部位
的直径，其平均值即为根状茎粗（最大直径）。
１．２．５　地笋根状茎茎长测定　使用直尺测量
“１．２．４”中的根状茎，以确定其茎长。
１．２．６　地笋根状茎体积测定　将经“１．２．５”测量
过的根状茎用于体积测量。体积测量采用玻璃压
片排水法。把装满水的５０ｍＬ量筒，放在烧杯
内，将待测的根状茎放入量筒，同时用玻璃片轻压
量筒口，盖在量筒口上方，将根状茎压入水面下，
这时多余的水从量筒溢出，用量筒测量溢出水的
体积即为根状茎体积。
１．２．７　地笋根状茎膨大节数观测　将经“１．２．６”
测量过的根状茎用于膨大节数统计。统计范围从
根状茎生长顶端到根状茎膨大结束部位（膨大的
根状茎与未膨大的根状茎的分界处）为止，统计根
状茎的膨大节数。
１．２．８　地笋根状茎节间长测定　平均节间长可
以用“１．２．５”所测数据与“１．２．７”所测数据计算
得出。
平均节间长＝根状茎长／根状茎节数
１．２．９　地笋根状茎库活性测定　利用“１．２．３”的
测定结果，根据 Ｗａｒｒｅｎ－Ｗｉｌｓｏｎ提出的库活性概
念，计算库活性。库活性＝（ｌｎｍ２－ｌｎｍ１）／ｔ，其
中，ｍ１、ｍ２ 分别为始、末期的干质量（ｇ），ｔ为连续
２次测定的间隔时间（ｄ）。
１．２．１０　数学模型构建　对地笋根状茎鲜质量、
干质量、茎粗、茎长、体积应用曲线回归原理进行
数学建模，以根状茎形成时期为自变量ｘ （始见
日ｘ＝０），根状茎生长过程鲜质量、干质量、茎粗、
茎长、体积为因变量ｙ，建立函数模型ｙ＝ｆ（ｘ）；
运行模型，分析得出根状茎鲜质量、干质量、茎粗、
茎长、体积增长的一般规律。
２　结果与分析
２．１　地笋根状茎膨大过程质量变化
２．１．１　鲜质量　由图１可见，地笋根状茎膨大期
间，其鲜质量随时间的延长出现持续增加；２００９－
１０－１２，鲜质量达到最大值，为１２．３７８　０ｇ，是
２００９－０７－２９鲜质量的１５．５３倍。
·３３１·１期　　　　　　　　康利平等：野生蔬菜—地笋根状茎膨大动态及其数学模型的研究
地笋膨大期间，不同时期鲜质量的增长速率
也不同，２００９－０７－２９－２００９－０８－２８，生长曲线平滑，
其增长速率缓慢；２００９－０８－２８－２００９－０９－２７，生长
曲线斜率增大，增长速率迅速加快，２００９－０９－２７－
２００９－１０－１２，生长曲线平滑，增长速率放慢。总体
来看，鲜质量增加速率整体表现为慢—快—慢，符
合生长大周期规律，生长曲线呈“Ｓ”形。
　　以根状茎鲜质量为目标参量，以时间（始见日
为０）为自变量，进行回归建模，结果见表１。经测
验，模型Ｆ值和Ｒ２ 值均达显著水平，表明模型拟
合良好。运行该模型，当根状茎膨大３０、６０ｄ时，
其鲜质量分别为２．６９７　４、９．５１２　３ｇ，为最大值的
１５．１０％和５３．２５％。由此可以看出，地笋根状茎
在膨大开始后的３０ｄ内增长速度较慢，３０～６０ｄ
增长较快，与实际测量值的变化规律一致。
２．１．２　干质量　由图２可见，地笋根状茎膨大期
间，根状茎干质量持续增加，至２００９－１０－１２，根状
茎干质量达到最大值。其生长速率表现为慢—
快—慢，生长曲线符合“Ｓ”形。对根状茎干质量
进行回归建模，数学模型见表１。Ｆ值和Ｒ２ 值均
达显著水平，表明模型拟合良好。运行模型得出
与鲜质量变化相似的规律。
２．１．３　地笋根状茎鲜质量与干质量的相关分析
　地笋根状茎的鲜质量主要由两部分构成，即水
的质量与干物质的质量。测定地笋根状茎膨大过
程鲜质量、干质量动态变化，通过相关分析得出其
回归方程为：ｙ＝３．２５３　２ｘ＋０．５２５　５（ｙ表示鲜
质量，ｘ表示干质量），ｒ＝０．９９８，表现为极显著正
相关，可见地笋鲜质量的增加与干质量的增加有
极显著的正相关关系。从图１、图３也可以看出，
二者的生长趋势相近，也充分说明这一点。
２．２　地笋根状茎茎粗变化
由图３可见，地笋根状茎的茎粗随膨大时间
延长持续增加。至２００９－１０－１２，其最大直径为
１．５０ｃｍ。地笋根状茎的茎粗在所测各时期虽然
持续增加，但增加速率却不相同。整个膨大期内，
２００９－０７－２９－２００９－０８－２８的生长速率高，之后生
长速率较前期降低。
图１　地笋根状茎鲜质量随时间变化
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｏｆ
ｒｈｉｚｏｍｅ　ｏｆ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
图２　地笋根状茎干质量随时间变化
Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｄｒｙ　ｍａｓｓ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ
ｏｆ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
表１　地笋根状茎鲜质量、干质量、茎粗、茎长、体积随时间变化的数学模型
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ，ｄｒｙ　ｍａｓｓ，ｓｔｅｍ　ｄｉａｍｅｔｅｒ，ｌｅｎｇｔｈ
ａｎｄ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｏｆ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
项 目
Ｉｔｅｍ
数学模型
Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ
预测值Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ
ｔ＝３０ｄ ｔ＝６０ｄ
鲜质量Ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　 ｙ＝０．７６４　９ｅ０．０４２　０１ｘ　（Ｆ＝５９．３３＊，Ｒ２＝０．９３６　８＊） ２．６９７　４　 ９．５１２　３
干质量 Ｄｒｙ　ｍａｓｓ　 ｙ＝０．１４０　１ｅ０．０４９　３４ｘ　（Ｆ＝６１．０９＊，Ｒ２＝０．９３８　５＊） ０．６１５　６　 ２．７０４　７
茎粗 Ｄｉａｍｅｔｅｒ　 ｙ＝－０．０００　３ｘ２＋０．０３２　９９ｘ＋０．５４６　８　（Ｆ＝１７．３８＊，Ｒ２＝０．９８０　１＊） １．２７　 １．４５
茎长Ｌｅｎｇｔｈ　 ｙ＝０．１４０　５ｘ＋０．５５４　７６　（Ｆ＝８６．２５＊＊，ｒ２＝０．９５５　７＊＊） ４．７７　 ８．９９
体积 Ｖｏｌｕｍｅ　 ｙ＝０．３６８　９ｅ０．０３７　１８ｘ　（Ｆ＝４９．６２＊，Ｒ２＝０．９２５　４＊） ３．０５　 ９．３１
注：＊表示差异显著（Ｐ＜０．０５），＊＊表示差异极显著（Ｐ＜０．０１）
Ｎｏｔｅ：＊ ｍｅａｎｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｌｅｖｅｌ（Ｐ＜０．０５），＊＊ｍｅａｎｓ　ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｌｅｖｅｌ（Ｐ＜０．０１）
·４３１· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２卷
　　以地笋根状茎粗为目标参量，时间为自变量，
进行回归建模，模型见表１。Ｆ值和Ｒ２ 值均达显
著水平，表明模型拟合良好。运行模型，在膨大开
始后的３０、６０ｄ其茎粗分别为１．２７、１．４５ｃｍ，分
别占最大值的８７．５７％、１００．００％，表明地笋根状
茎粗在膨大开始后的３０ｄ内已经完成大部分的
生长，后期增长缓慢。
２．３　地笋根状茎茎长变化
由图４可见，地笋根状茎茎长在膨大期持续
增加，在２００９－０７－２９为０．４５ｃｍ，至２００９－１０－１２，
已增加至１０．１０ｃｍ，２００９－０７－２９－２００９－０８－２８地
笋根状茎茎长增长速率较小，生长速率高峰期是
２００９－０８－２９－２００９－０９－１２，２００－０９－１３－２００９－１０－
１２，其生长速率又放慢。总体来看，地笋根状茎长
的生长规律为慢—快—慢，生长曲线为“Ｓ”形。
通过回归模型拟合，数学模型见表１。Ｆ 值
和ｒ２ 值均达极显著水平，表明模型拟合良好。运
行模型，在膨大开始后的３０、６０ｄ根状茎长分别
为４．７７、８．９９ｃｍ，分别占最大值的４３．００％和
８１．００％。和根状茎茎粗生长比较，发现根状茎的
早期生长以增粗为主，后期生长以增长为主。
图３　地笋根状茎茎粗随时间变化
Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｌｏｎｇｅｓｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｉｔｈ
ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
图４　地笋根状茎茎长随时间的变化
Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｔｉｍｅ　ｉｎ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
２．４　地笋根状茎体积的变化
由图５可知，２００９－０７－２９－２００９－０８－２８，地笋
根状茎体积变化较小，每个只增加０．４３ｃｍ３，增
加幅度较小；２００９－０８－２８－２００９－１０－１２每个体积
增加６．８８ｃｍ３，增加幅度较大。
以根状茎的体积为目标参量，时间为自变量
（始见日为０），进行回归模型拟合，结果见表１。
Ｆ值和Ｒ２ 值均达极显著水平，表明模型拟合良
好。运行模型，在膨大开始后的３０ｄ和６０ｄ，每
个根状茎的体积分别为３．０５ｃｍ３ 和９．３１ｃｍ３。
分别占最大值的１８．７７％和５７．２５％。表明根状
茎的体积生长量前期较少，后期较大。
引起地笋根状茎体积变化的主要因素是地笋
根状茎粗（最大直径）与茎长，设地笋根状茎体积
为Ｖ，茎粗为Ｄ，茎长为Ｌ；通过Ｖ 与Ｄ 及Ｖ 与Ｌ
的相关分析得出，二者相关系数分别为０．５７３、
０．７６６。可见，地笋茎粗、茎长与体积均呈正相关
关系，但相关性不显著，二者比较而言，地笋根状
茎茎长对地笋根状茎体积的影响较大。
　　对比图１和图５可以看出，在地笋根状茎膨
大过程中，鲜质量（生产中所用的质量）和体积的
快速增长期并不一致，地笋根状茎鲜质量的快速
增长期从２００９－０８－２８开始，而体积的快速增长期
则较鲜质量晚１５ｄ，出现在２００９－０９－１２。由此可
见，地笋膨大期间鲜质量的快速增加较体积的快
速增加早。
２．５　地笋根状茎茎节数变化
地笋膨大期间，地笋根状茎茎节数也发生变
化，随时间的延长，地笋茎节数由２００９－０７－２９的
１．４０节增长到２００９－１０－１２的１２．２节，但期间增
长速率并不均匀。２００９－０７－２９－２００９－０９－１２的增
长速率基本相同，２００９－０９－１２－２００９－０９－２７节数
图５　地笋根状茎体积随时间的变化
Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｔｉｍｅ　ｉｎ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
·５３１·１期　　　　　　　　康利平等：野生蔬菜—地笋根状茎膨大动态及其数学模型的研究
的增长速率迅速加快，之后又下降，其速率低于快
速增长前（图６）。
２．６　地笋根状茎节间变化
地笋根状茎节间变化表现为持续下降（图
７）。测定初期节间最长，平均节间长为０．３９ｃｍ，
到膨大结束时，平均节间长只有０．１３ｃｍ。节间
的生长速率则表现为先迅速降低，后缓慢增加，之
后又降低的趋势。
２．７　地笋根状茎库活性变化
根状茎是地笋重要的贮藏器官，因此探究地
笋根状茎的库活性对地笋的膨大规律研究有重要
意义。由图８可以看出，２００９－０７－２９—２００９－０８－２８
根状茎库活性迅速增强，至２００９－０９－１２其库活性
一直保持较高的活性水平；从２００９－０９－１２至膨大
结束，库活性又迅速下降。总体而言，在地笋根状
茎的膨大过程中，其库活性表现为先迅速增强，之
后稳定维持，最后迅速下降的趋势。
２．８　地笋根状茎膨大时期划分
　　根据地笋根状茎鲜质量、干质量、体积、节数
图６　地笋根状茎茎节数随时间的变化
Ｆｉｇ．６　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｉｔｈ
ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
图７　地笋根状茎节间长随时间的变化
Ｆｉｇ．７　Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｔｉｍｅ　ｉｎ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
及地笋库活性的变化规律，将地笋根状茎膨大划
分为３个时期，即膨大初期（２００９－０７－２９－２００９－
０８－２８），共３０ｄ；快速膨大期（２００９－０８－２９－２００９－
０９－２７），共３０ｄ；膨大末期（２００９－０９－２８－２００９－１０－
１２），共１５ｄ。
图８　地笋根状茎库活性随时间的变化
Ｆｉｇ．８　Ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｓｉｎｋ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｍｅ　ｗｉｔｈ
ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎ　Ｌｙｃｏｐｕｓ　ｌｕｃｉｄｕｓ　Ｔｕｒｃｚ
３　讨 论
３．１　地笋根状茎膨大过程中质量和体积随时间
的变化规律
本研究结果表明，地笋根状茎质量变化呈
“Ｓ”形；而体积变化则表现为前期缓慢增加，后期
持续增加；并且质量增加较体积增加早，说明前期
主要进行质量增加，而后期则主要进行体积增加。
程龙军等［５］对茭白肉质茎膨大发育的研究结果也
表明茭白肉质茎发育早期主要以质量增加为主，
体积增加较少，后期则主要为体积快速增加。这
主要是因为地笋根状茎的膨大主要是细胞数量增
加和细胞体积扩大，前期主要是细胞数量增加，而
后期则主要是细胞体积膨大导致整个根状茎体积
增加。朱明超等［６］对莲藕膨大过程研究后得出，
莲藕根状茎鲜质量的最大日增长量出现在第１５
天至第２５天，而体积的最大日增长量出现在第
１５天至第３５天，与本试验结果相似。说明，在地
笋的高产栽培中应注意水肥的施用时间，在地笋
质量快速增长前给予良好的水肥管理，以保证地
笋的高产。
３．２　地笋根状茎膨大过程中茎粗和茎长随时间
的变化规律
在地笋膨大过程中，茎粗表现为前期增加，之
后迅速较低，然后维持稳定的低增长水平；茎长的
·６３１· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２卷
变化则表现为前期增长速率下降，之后迅速升高，
然后又降低到较低水平。地笋根状茎的膨大期
间，茎粗的增长较茎长的增长早。刘贤娴等［７］研
究表明，萝卜肉质根从破肚初期到收获期，根径生
长一直呈上升趋势。整个生长过程，随着肉质根
的不断膨大，萝卜根径逐步增加；肉质根的根长也
随膨大时间的延长而稳步增加。根长与根径的快
速增长期出现在叶数和叶质量缓慢增加时期。朱
世东［８］对荸荠球茎膨大生理的研究表明，球茎在
膨大过程中，其内部生长抑制物质的活性逐渐降
低，生长促进物质活性不断增高，即生长促进物质
与生长抑制物质的相对活性有逐渐增加的趋势。
关于地笋根状茎膨大过程茎粗和茎长的生长与地
上部生长的关系以及与生长调节物质的种类和数
量的关系有待进一步研究。
３．３　地笋根状茎膨大过程中节数和节间长的变
化规律
地笋根状茎的节数随膨大时间的延长而增
加，前期增速稳定，中期有一个迅速的增加，之后
稳定。而节间长的变化则为持续变短。这与节数
和茎长的变化有密切关系。随节数不断增加，而
茎长的增加速率较缓慢，因而出现节间持续变短，
且生长速率为前期较快，后期有所增加，之后又
降低。
３．４　地笋根状茎膨大过程中库活性的变化规律
杨永岗等［９］对胡萝卜肉质根膨大研究表明，
不同胡萝卜品种肉质根日鲜质量增长速率均先持
续升高然后逐渐下降，肉质根库活性逐渐降低，肉
质根ＩＡＡ、ＧＡ４、ＡＢＡ、ＧＡ３、ＩＰＡ、ＤＨＺＲ含量与
肉质根库活性呈极显著正相关，内源激素通过调
控肉质根的库活性促进高原夏季胡萝卜肉质根的
膨大。本研究表明，地笋根状茎膨大初期库活性
强，中期平稳，后期下降，到膨大末期几乎为零，这
与杨永岗等［９］对胡萝卜的研究结果基本一致。这
充分说明，地笋膨大首先需要累积较多的有机物
质，用于自身结构的构建及生命代谢。
４　结 论
地笋可以作为野生蔬菜进行引种栽培，其根
状茎的生长具有一定的规律性，其鲜质量、干质
量、茎长、茎节数等符合生长大周期的变化规律。
作为野生蔬菜的主要食用器官—地下根状茎，其
膨大规律与地笋的优质高产有着密切的关系，建
议在栽培中的水肥管理上要结合地笋根状茎的膨
大规律，在膨大盛期之前给予充足的水肥，促进其
快速膨大并迅速积累营养成分，提早上市。
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·７３１·１期　　　　　　　　康利平等：野生蔬菜—地笋根状茎膨大动态及其数学模型的研究