全 文 ：第 27 卷 第 12 期 干 旱 区 资 源 与 环 境 Vol． 27 No． 12
2013 年 12 月 Journal of Arid Land Resources and Environment Dec． 2013
文章编号:1003 － 7578(2013)12 － 131 － 06
野生蔬菜—地笋根状茎膨大规律
及其主要有机物积累的研究
*
康利平1，2，靳博1，云兴福1
(1．内蒙古农业大学农学院，呼和浩特，010019;2．呼和浩特职业学院，呼和浩特 010051 )
提 要:以野生蔬菜地笋为试验材料，采用田间随机采样和常规测量方法对根状茎的膨大动态及其主要
有机物的积累规律进行了研究。结果表明:地笋根状茎的膨大期为 75 天(7 月 29 日到 10 月 12 日) ，依据质量
和形态可将地笋根状茎膨大时期划分为膨大初期 30 天，膨大盛期 30 天，膨大末期 15 天;地笋根状茎在膨大过
程中，鲜重和干重的增加速率表现为慢 －快 －慢的 S形;根状茎的体积变化规律为前期缓慢增加，后期快
速增加，体积的快速增加期较鲜重和干重快速增加期晚;地笋根状茎的长度和粗度均表现为持续增加，且粗度
的快速增加期较长度的快速增加期出现的早。地笋根状茎在膨大过程中可溶性糖含量呈现先升高后降低再升
高的变化规律;蔗糖含量表现为先升高后降低的趋势;纤维素、淀粉含量在整个膨大期内表现为持续升高，升高
速率都表现为慢 －快 －慢，其生长曲线为 S形;可溶性蛋白含量则表现为先降低后升高的变化趋势。
关键词:野生蔬菜;地笋;根状茎;膨大规律;有机物
中图分类号:S649 文献标识码:A
地笋(Lycopus lucidus Turcz)，唇形科，地笋属，多年生草本植物［1］，别名地瓜儿苗、地参、提娄、蛇王
草。其变种毛叶地笋(Var． hirtus Regel)，别名地瓜儿苗，行叶地瓜儿苗［1］。主要分布在吉林、黑龙江、辽
宁、山东、河北、内蒙古、山西等地。其地上部称作泽兰，嫩茎叶可作为蔬菜食用，晒干后可为中草药，具有
活血、益气、消水等功能。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以及抗
心脑血管疾病等活性［2］。其地下根状茎可作为野生蔬菜，是食用的主要部位，具有丰富的营养成分和保
健功能。目前，地笋根状茎的研究尚处于起步阶段。李蕾等的初步研究得出，地笋根状茎含有丰富的糖
类、淀粉、蛋白质、维生素、矿物质、氨基酸等营养成分［3］。聂波等对地笋的抗氧化活性进行了研究，得出
地笋根状茎具有一定的抗氧化活性，在清除超氧阴离子能力、抑制脂质过氧化及还原 Fe3 +能力表现出较
强的活性［4］。而关于地笋根状茎的膨大规律以及在膨大过程中的主要有机物积累规律的研究未见报道。
本试验系统的研究了地笋地下根状茎的膨大规律，并且对膨大过程中的主要有机物含量进行了测定，从而
明确了地笋根状茎的膨大物候期和有机物积累特征，为地笋的栽培管理，规模化生产以及地笋产品的开发
利用提供理论依据。
1 材料与研究方法
1． 1 材料
文中试验材料采自内蒙古达拉特旗地笋种植基地。于内蒙古农业大学试验基地播种后，用于指标测
定。试验田共设三个小区，每个小区按株行距 35cm ×35cm播种地笋根状茎，每穴一粒。植株采用露地常
规管理。在供试的每个小区内随机挖取 10 株地笋根状茎，之后按照小区分类，用保鲜膜迅速包好，运至内
蒙古农业大学蔬菜学实验室进行膨大指标及有机物含量的测定。
* 收稿日期:2012 － 9 － 20;修回日期:2012 － 11 － 30。
基金项目:内蒙古自治区自然科学基金项目(200711020514)资助。
作者简介:康利平(1977 －) ，女，博士研究生，讲师，从事高寒地区蔬菜栽培生理及生物技术方面的研究。E － mail:zhlklp@ 163． com
通讯作者:云兴福
DOI:10.13448/j.cnki.jalre.2013.12.015
1． 2 研究方法
1． 2． 1 地笋根状茎膨大指标的测定
(1)地笋根状茎鲜重、干重的测定。将采自试验田内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，称量重量，其平均值即为鲜重。三次重复。
将经称量完鲜重和体积的根状茎，迅速放入 105℃的烘箱内，恒温保持 20min 杀青，然后将温度降为
80℃，烘干至恒重，取出降温至室温下，称量其重量，其平均值即为干重。
(2)地笋根状茎粗度(最大直径)和长度的测定。把称量完鲜重的根状茎，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的粗度(最大直径)。将测量完粗度的根状茎，用直尺测量根状茎的
长度。
(3)地笋根状茎体积的测定。把测量完粗度和长度的根状茎，用于测量根状茎的体积。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内，同时用玻璃片轻压
量筒口，盖在量筒口上，将根状茎压入水面下，这时有多余的水从量筒溢出，用量筒测量溢出水的体积即为
根状茎的体积。
1． 2． 2 地笋根状茎有机物含量的测定
(1)材料处理。将三个小区的地笋根状茎干样磨碎，用于可溶性糖含量、蔗糖含量、纤维素含量、淀粉
含量的测定。三次重复。将三个小区的新鲜干净的地笋根状茎切碎，用于可溶性蛋白质含量的测定。三
次重复。
(2)有机物含量测定方法。可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法［5］;蔗糖含量的测定参考张志良的
间苯二酚法［5］;纤维素含量的测定采用蒽酮比色法［5］;淀粉含量的测定采用蒽酮比色法［6］;可溶性蛋白的
测定采用考马斯亮蓝 G －250 染色法［7］。
图 1 地笋根状茎膨大过程中鲜重、干重的变化
Fig． 1 The change of average fresh weight and dry weight of
rhizome with the growth time in Lycopus lucidus Turcz
2 结果与分析
2． 1 地笋根状茎膨大规律研究
2． 1． 1 地笋根状茎鲜重、干重的变化
图 1 可见，地笋根状茎的鲜重和干重的
变化规律一致，均表现为初期缓慢、中期快
速、后期缓慢，即生长速率为慢 －快 －慢
的趋势。从膨大开始时的鲜重 0． 7972g，干
重 0． 1438g，到 10 月 12 日的鲜重 12． 378g，
干重 3． 6134g，分别增长了 14． 56 倍和 24． 13
倍。
2． 1． 2 地笋根状茎粗度(最大直径)和长度
的变化
图 2 地笋根状茎最大直径和长度的变化
Fig． 2 The change of average longest diameter and length of
rhizome with the growth time in Lycopus lucidus Turcz
地笋根状茎的最大直径随膨大时间延长
持续增加。到 10 月 12 日，其最大直径为 1．
50cm。地笋根状茎最大直径的增加速率在
不同时间段的表现不同。在整个膨大期内，7
月 29 日到 8 月 28 日的生长速率高，之后生
长速率较前期降低。
地笋根状茎长度在 7 月 29 日时为 0．
45cm，到 10 月 12 日时，增加到了 10． 10cm。
在整个膨大期内持续增加。从 7 月 29 日到
8 月 28 日地笋根状茎长度增长速率较小，生
长速率高峰期是 8 月 29 日到 9 月 12 日，从 9
月 13 到 10 月 12 日，其生长速率又出现放慢
趋势。总体来看，地笋根状茎长度的生长规
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律为慢 －快 －慢，生长曲线为 s形。
由图 2 可以看出，根状茎的早期生长以粗度增长为主，后期才主要进行长度的生长。
图 3 地笋根状茎体积随时间的变化
Fig． 3 The change of the average volume of rhizome with the
growth time in Lycopus lucidus Turcz
2． 1． 3 地笋根状茎体积的变化
7 月 29 日开始到 8 月 28 日，地笋根状茎体积的
变化较小，只增加了 0． 43cm3 /个，增加幅度较小;8 月
28 日开始到 10 月 12 日止，其体积增加了 6． 88cm3 /
个，增加幅度较大(图 3)。
对比图 1 和图 3 可以看出，地笋根状茎膨大过程
中鲜重(生产中所用的重量)和体积的快速增长期出
现的并不一致，地笋根状茎鲜重的快速增长期从 8 月
28 日开始，而体积的快速增长期则较鲜重晚 15d，出
现在 9 月 12 日，由此可见地笋膨大过程中鲜重的快
速增加较体积的快速增长早。
2． 2 地笋根状茎有机物的变化
2． 2． 1 可溶性糖含量的变化
伴随地笋根状茎的膨大，其内含物也发生相应的
变化。可溶性糖的变化如图 4 所示，生长曲线出现波浪式上升趋势。即在前期含量增加，接着下降，到后
期又出现持续增加。从 7 月 29 日的 21． 17%增加到采样结束时的 29． 30%。从生长速率来看，7 月 29 日
到 8 月 28 日之间的生长速率较后期的生长速率低。
图 4 地笋根状茎膨大过程中可溶性糖的变化
Fig． 4 The change of content of soluble sugar of rhizome
during expansion period in Lycopus lucidus Turcz
图 5 地笋根状茎膨大过程中蔗糖的变化
Fig． 5 The change of content of socrate of rhizome
during expansion period in Lycopus lucidus Turcz
用 SPSS17． 0 软件对可溶性糖含量与地笋根状茎鲜重、干重的相关分析，得出可溶性糖含量与鲜重和
干重均为显著相关(表 1)。说明地笋根状茎的可溶性糖与地笋的质量增加有着显著地关联作用。
表 1 地笋根状茎有机物含量与鲜重、干重的相关系数
Tab． 1 Correlation coefficient of organic matter content of rhizome with the fresh weight and dry weight in Lycopus lucidus Turcz
项目 可溶性总糖 蔗糖 纤维素 淀粉 可溶性蛋白 粗脂肪
鲜重 0． 916* 0． 932＊＊ 0． 945＊＊ 0． 985＊＊ 0． 979＊＊ 0． 977＊＊
干重 0． 919* 0． 916* 0． 940＊＊ 0． 974＊＊ 0． 975＊＊ 0． 972＊＊
＊表示在 0． 05 水平上显著;＊＊表示在 0． 01 水平上显著
2． 2． 2 蔗糖含量的变化
如图 5 所示，地笋根状茎在膨大过程中蔗糖含量出现先增加后降低的趋势。在 0 － 60d 的膨大期内，
蔗糖含量持续增加，呈近似直线增加，在膨大 60d时的蔗糖含量是整个膨大期的最大值，为 0． 84%;在 60
－75d内则出现含量下降，膨大 75d时的含量为 0． 74%。其含量与鲜重呈极显著正相关，与干重呈显著正
相关(表 1)。
2． 2． 3 纤维素含量的变化
·331·第 12 期 康利平等 野生蔬菜—地笋根状茎膨大规律及其主要有机物积累的研究
纤维素是果蔬品质的重要指标之一，也是其内含物的重要成分之一，因此了解地笋根状茎的纤维素含
量的变化趋势对于地笋的产品品质有着重要的意义。地笋根状茎的纤维素含量从 7 月 29 日的 1． 86%持
续增加到 10 月 12 日的 8． 26%，增加了 3． 44 倍。从生长速率来看，不同阶段表现不同。在整个采样的
75d中，0 － 15d增加缓慢;15 － 45d增加快速，平均每天增加 0． 132%;45 － 75d增加缓慢(图 6)。相关分析
表明，纤维素含量与地笋鲜重和干重均表现为极显著相关(表 1)。
图 6 地笋根状茎膨大过程中纤维素的变化
Fig． 6 The change of cellulose content of rhizome during
expansion period in Lycopus lucidus Turcz
图 7 地笋根状茎膨大过程中淀粉的变化
Fig． 7 The change of starch content of rhizome during
expansion period in Lycopus lucidus Turcz
2． 2． 4 淀粉含量的变化
图 8 地笋根状茎膨大过程中可溶性蛋白的变化
Fig． 8 The change of soluble protein content of rhizome
during expansion period in Lycopus lucidus Turcz
地笋作为一种药食兼用的野生植物，其地下根状茎
是主要的食用器官。因此其根状茎中贮藏物质含量随膨
大时期的变化对于确定合理的采收期有着重要的意义。
随着地笋根状茎膨大时期的延长，根状茎的淀粉含量不
断增加。在整个膨大期内，淀粉含量增加了 9． 61 倍，到
10 月 12 日，含量达到 6． 58%。从增长速率来看，在 0 －
15d内的增长速率缓慢，15 － 45d 的增加速率快速，45 －
75d内的增长速率又变得缓慢(图 7)。淀粉含量的曲线
变化与纤维素含量基本一致，二者的总体趋势均表现为
慢 －快 －慢。
2． 2． 5 可溶性蛋白的变化
如图 8 所示，地笋根状茎的可溶性蛋白含量随地笋根
状茎的膨大表现为先降低后增加的趋势。在 0 － 15 天范
围内，地笋根状茎的可溶性蛋白含量下降，出现整个膨大
期的最小值为 17． 44mg /g;之后则持续增加，到膨大 75d
时其可溶性蛋白含量达到 43． 46mg /g。通过相关分析得出，可溶性蛋白含量与地笋根状茎的鲜重和干重
呈极显著正相关。这也说明，地笋根状茎可溶性蛋白含量对地笋质量的增加起着重要的作用。
3 讨论
3． 1 地笋根状茎的膨大规律
膨大器官在膨大过程中最突出的表现就是重量与体积的增加。通过对地笋根状茎不同膨大期的重量
和体积进行了测定，得出地笋根状茎的重量变化呈 S形;而体积则表现为前期较慢，后期持续增加;并且
重量的增加较体积的增加早，说明前期主要进行重量的增加，而后期则主要进行体积的增加。程龙军等对
茭白肉质茎的膨大发育研究结果表明茭白肉质茎发育早期主要以重量增加为主，体积增加较少，后期则主
要为体积快速增加［8］。这主要是因为地笋根状茎的膨大主要是细胞数目的增加和细胞体积的扩大，前期
主要是细胞数目的增加，而后期则主要是细胞体积的膨大导致整个根状茎的体积增加。张凤兰等对茭白
肉质茎的生长动态研究表明肉质茎膨大前期细胞数目增多为主，随后转为以细胞体积膨大为主［9］。这在
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地笋的高产栽培中应该注意水肥的施用时间，在地笋重量快速增长前应对地笋给予良好的水肥管理，以保
证地笋的高产。
地笋膨大过程中，其粗度(最大直径)与长度的生长速率表现为不一致。粗度的增加速率表现为前期
快速增加，之后迅速降低，然后为慢速增长;长度的变化则表现为前期增长速率下降，之后出现迅速升高，
然后又降低到较低水平。地笋根状茎的膨大期间，粗度的增长较长度的增长早。关于地笋根状茎膨大的
生理机制目前未见报道，其粗度与长度生长与生长调节物质之间的关系也没有报道，而其它植物地下膨大
器官的研究已有报道。朱世东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［10］。关于地笋根状茎膨大过程中粗度和长度的生长与生长调节物质的种类和数量的关系有待进一
步研究。
3． 2 地笋根状茎膨大与有机物积累的关系
野生植物作为食用，自古就有。《蒙古秘史》中就对内蒙古地区的部分野生食用植物进行了详细的记
载，用以代粮、茶用和药用［11］。地笋根状茎作为主要的食用器官，其营养物质含量在不同膨大期的表现与
地笋的栽培管理，品质鉴定、最佳采收期的确定以及进一步开发利用有很大的关系。而目前关于地笋根状
茎营养物质积累规律未见报道。研究者们对其它蔬菜的地下膨大器官进行了养分积累规律研究。丁存明
等对藕的膨大过程中的营养物质进行了测定，表明藕在膨大过程中可溶性糖含量出现缓慢下降趋势，其生
长曲线表现为先降低又有缓慢升高;淀粉含量随膨大时期呈 S形变化［12］。刘贤娴等对萝卜膨大过程的
研究发现在萝卜肉质根膨大过程中，可溶性糖含量一直处于积累状态;可溶性蛋白含量在破肚初期含
量最高，其后，虽有波动，但总体呈逐渐降低趋势。不同品种的淀粉含量变化趋势基本一致，均呈 S型变
化［13］。赵婷婷等对慈姑球茎膨大过程中碳水化合物的研究发现，可溶性总糖在球茎开始膨大的 10 － 30d
呈较缓慢的上升，在 40 － 60d，可溶性糖含量增加较快，70d 以后可溶性糖含量的增加速度减慢［14，15］。蔗
糖含量处于持续增加的趋势，但各阶段的增加速率不同，表现为先缓慢增加后快速增加;慈姑球茎的膨大
过程中，淀粉的含量呈上升趋势，在膨大的前 50 天增加较缓慢，之后，其含量迅速增加，在成熟期 90d左右
达到最高值 122． 17mg /g［14，15］。
文中研究测定了地笋根状茎在不同膨大期中部分营养物质的含量，得出随着地笋根状茎的膨大，可溶
性糖含量呈现先小幅升高后快速降低再持续升高的变化规律;蔗糖含量为先升高后降低;纤维素、淀粉含
量在整个膨大期内表现为持续升高，升高速率都表现为慢 －快 －慢，可溶性蛋白则表现为先降低后升
高的变化趋势。与前人在其它作物上的研究结果对比，淀粉含量的变化趋势基本一致，表现为慢 －快 －
慢的 S形曲线变化，对照地笋根状茎的形态变化，可以看出，地笋根状茎淀粉的快速积累期也是地笋鲜
重、干重、长度、粗度的快速形成期，表明地笋根状茎的淀粉积累对地笋的膨大有着重要的作用。可溶性糖
含量与丁存明等的结果一致，而与刘贤娴等和赵婷婷等的结果略有差异，但总体表现为增加趋势。不同的
试验材料以及膨大器官在植物学上的类别不同是否对可溶性糖含量有影响有待进一步研究。可溶性蛋白
含量的变化与丁存明等对藕身的研究结果差异较大，这可能与不同作物的积累产物及最终贮藏物质形式
不同有关。文中研究的蔗糖含量在持续增加 60d后出现了下降趋势，主要是因为试验材料栽植区所在地
在 9 月底到 10 月初已经进入低温短日照，诱导植物将光能产物用于积累贮藏物质，如淀粉的累积，因此会
出现淀粉含量增加而蔗糖含量下降的现象。
4 结论
(1)地笋根状茎的膨大期为 75d(7 月 29 日到 10 月 12 日)，依据地笋质量变化及形态变化规律将地
笋膨大时期划分为膨大初期 30 天，膨大盛期 30 天，膨大末期 15 天。生产上可在膨大盛期来临之前采取
恰当的栽培管理措施，促进高产。
(2)地笋根状茎在膨大过程中鲜重和干重均持续增加，且生长曲线表现为慢 －快 －慢的 S形变
化。
(3)地笋根状茎在膨大过程中体积持续增加，在膨大初期缓慢增加，在膨大末期增加迅速，快速增加
期较质量快速增加期晚。
(4)地笋根状茎的长度和粗度在膨大过程中均表现为持续增加，且粗度的快速增加较长度的快速增
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加期早。
(5)地笋根状茎在膨大过程中可溶性糖含量呈现先升小幅升高后快速降低再持续升高的变化规律;
蔗糖含量为先升高后降低;纤维素、淀粉含量在整个膨大期内表现为持续升高，升高速率都表现为慢 －
快 －慢，其生长曲线为 S形;可溶性蛋白则表现为先降低后升高的变化趋势。所测指标与地笋根状茎
的鲜重与干重呈显著或极显著正相关。这对不同用途的地笋根状茎的品质选择具有重要的指导意义。
参考文献
［1］云南省植物研究所，南京药医院． 中国植物志［M］．北京:科学出版社，1977:274 － 279．
［2］周宁娜，杨秀英，淤泽溥，等．地参的急性毒性和部分药效学实验［J］．云南中医学院学报，1998，21(1) :6 － 11．
［3］李蕾，王永，云兴福．地笋生长发育规律及营养成分的初步研究［J］．华北农学报，2005，20(5) :50 － 53．
［4］聂波，何国荣，刘勇，杜冠华，梁鑫淼，肖培根．地笋抗氧化活性的研究［J］．中国实验方剂学杂志，2010，16(8) :176 － 178．
［5］张志良，翟伟菁．植物生理学实验指导(第三版) ［M］．北京:高等教育出版社，2008．
［6］张治安．植物生理学试验指导［M］．北京:中国农业科学技术出版社，2004．
［7］李合生．植物生理生化试验原理和技术［M］．北京:高等教育出版社，2000．
［8］程龙军，郭得平，朱祝军，等．茭白肉质茎膨大发育的生化基础研究［J］．核农学报，2004(6) :47 － 51．
［9］张凤兰．两熟茭白生长动态研究初报［J］．中国蔬菜，1991(2) :31 － 33．
［10］朱世东．荸荠球茎膨大生理的研究［J］．安徽农业科学，1996，24(1) :50 － 53．
［11］哈斯巴根．蒙古秘史中的野生食用植物研究［J］．干旱区资源与环境，1996，10(1) :87 － 94．
［12］丁存明，徐剑雄，施卫东． 莲藕膨大过程中若干重要生化变化［J］．江苏农业科学，1995(6) :50 － 51．
［13］刘贤娴，王淑芬，史庆华． 萝卜肉质根膨大过程中主要营养物质含量的变化［J］．山东农业科学，2008(9) :22 － 24．
［14］赵婷婷，徐文娟，柯卫东，朱红莲． 慈姑球茎膨大过程中主要碳水化合物变化的初步研究［J］．中国农学通报，2011，27(13) :216 － 218．
［15］赵婷婷，徐文娟，柯卫东，朱红莲． 慈姑球茎形成与膨大进程的初步研究［J］．长江蔬菜，2010(14) :62 － 64．
Research on the expanding regulation and the changes of major organic matter
in rhizome of Lycopus lucidus Turcz
KANG Liping1，2，JIN Bo1，YUN Xingfu1
(1． Agricultural College of Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010019;2． Hohhot Vocational College，Inner Mongolia，Hohhot 010051，P．
R． China)
Abstract:The wild vegetable Lycopus lucidus Turcz was chosen as the test material． The expanding regulation
and the changes of major organic matter of the rhizome during the expanding period were researched． The results
showed that the expanding time was about 75 days，and these days were divided into three stages including be-
ginning expanding stage (30days) ，flourishing expanding stage(30days) and the ending expanding stage
(15days)． The growth curve of fresh weight and dry weight of rhizome were both the S like and the growth
rate of fresh weight and dry weight were slow，quick and slow． The volume growth rule was slowly in the early
stage and quickly in the later stage，and it quickly growth period was later than that of fresh weight and dry weight
growth． The maximum diameter increased mainly in the earlier stage，and the length increased mainly in the later
stage． The soluble sugar content increased in the beginning time，then decreased，and increased finally． The su-
crose content of rhizome increased firstly，then decreased． The content of cellulose and starch of rhizome changed
as slow，quick and slow，and the growth curve was the S like． The content of soluble protein decreased first-
ly，then increased． All the tested organic matters were positively related to both fresh weight and dry weight sig-
nificantly or obvious significantly．
Key words:Lycopus lucidus Turcz;rhizome;expanding regulation;organic matter
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