圖片來源：Veer圖庫
首先，請大家辨認一下上面的圖片中都是什麼植物？答：這幾種都長得差不多，都挺像大蒜頭的，我們最熟悉的要數後面兩種，它們便是經常出沒在廚房的洋蔥和大蒜，而前面兩種可能喜歡養花的花友們比較熟悉，是鬱金香和百合的種球。那麼問題又來了，這些部位屬於植物的哪個器官（根、莖、葉、花、果實、種子）？答：都是植物的莖，但不是一般的莖，是變態莖的一種，屬於鱗莖。今天，我們就跟大家聊聊那些長得圓鼓鼓的像蒜頭的莖。
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莖變態的類型
大家都知道，器官的變態在植物中很常見，具體而言，是由於環境的影響造成器官功能的改變，從而導致形態結構發生顯著變異，變態主要發生在葉、根、莖這些營養器官中。其中莖的變態類型最多，按照所處的位置分為地下莖變態和地上莖變態。皂莢的莖刺、葡萄的莖卷鬚、假葉樹的葉狀莖等都屬於地上莖變態；開篇提到的鱗莖，還有球莖、塊莖、根莖都屬於地下莖的變態。由於內容太多，容易混淆，塊莖根莖後面會有專門的文章介紹，今天主要介紹鱗莖以及與其相似的球莖。
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什麼是鱗莖？
鱗莖是一種節間縮短，著生肉質或膜質變態葉的地下莖。洋蔥是鱗莖植物的典型代表，將洋蔥縱切，可以看到一個扁平的、節間縮短的鱗莖盤，其上的頂芽將來會發育成花序。四周肉質的鱗片葉，層層包圍鱗莖盤，貯有大量營養物質，最外圍還有幾片膜質鱗片葉保護，葉腋有腋芽。大蒜的莖基部也變態為鱗莖盤，其上的腋芽發育膨大而成為子鱗莖，即我們食用的蒜瓣。
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鱗莖的結構與功能
鱗莖中貯藏有大量的營養物質，科學家通過研究發現，百合鱗莖具有「庫」和「源」的雙重功能，在不同時期發揮著不同的作用。澱粉是百合鱗莖中碳水化合物的重要儲藏形式，常以澱粉粒的形式存在於組織細胞中。通過實驗觀察，在百合種植期和生長期，鱗莖主要作為「源」提供能量物質供莖葉及花芽生長發育。當然，展葉之後葉子便作為主要的「源」通過光合作用提供能量給兩個「庫」——鱗莖和花芽。但是開花之前，花序是主要的「庫」，而開花後，新球（鱗莖基部長出的小鱗莖）是主要的「庫」。因此，從生長期到盛花期鱗莖是作為次要的「源」和次要的「庫」，因此鱗莖內的碳水化合物處於動態的變化中。花期結束至收球期，鱗莖轉變為主要的「庫」，通過新球的形式進行澱粉積累。
百合種球結構圖源：參考文獻3百合鱗莖作為重要的儲能器官，主要以蔗糖和澱粉的形式進行物質積累，澱粉和蔗糖是碳水化合物的主要形式，維持多種形式的碳水化合物的平衡和協調，具有調節植物源、庫關係的作用，百合鱗莖的發生發育與碳水化合物代謝密切相關。
百合外層鱗片中大小顆粒的澱粉粒圖源：參考文獻2
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鱗莖是如何形成的？
鱗莖形成的過程叫做鱗莖化，是鱗莖類植物形態建立過程中的特異化發育，是植物特定基因表達的結果。其形成機理可認為是光照和溫度等外界環境條件誘導下，引起體內生理狀態發生變化，激活鱗莖形成基因，表達產生相應的特異蛋白，催化特異反應。內源激素進行新的平衡，糖代謝和氮素代謝等體內生理代謝發生途徑或速率上的變化，最後在形態上表現為細胞膨大生長加快，伸長生長逐漸停止，鱗莖形成開始。此外，科學家指出，光周期的長短對鱗莖形成有著決定性的作用。無論洋蔥型還是大蒜型，較長的日照均有利於鱗莖的形成和膨大。鱗莖形成過程中，溫度和光周期之間有相互促進的作用。在長日照下，溫度高時，鱗莖形成所需的日數較少，溫度低時，鱗莖形成所需的日數較多。最後，鱗莖的形成也可能與內源激素的變化有關。
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鱗莖與球莖的區別
與鱗莖容易混淆的一種變態地下莖——球莖，也是比較常見的，它是節間短縮、膨大成球形的地下變態莖，常具有顯著的頂芽。比如，荸薺的球莖由纖匍枝頂端發育而成，球莖頂端有粗壯的頂芽，節與節間明顯，節上有干膜狀鱗片葉和腋芽。球莖貯有大量營養物質，可用作營養繁殖。
大家可能會吐槽，不少球莖和鱗莖會因為在外觀上相似而難以辨別，但其實很好區分：1、鱗莖的莖被一層一層的肉質葉包裹起來，而球莖側面切開看到是實心的。2、鱗莖的莖縮短成鱗莖盤，球莖的地下莖變態成球形或扁球形。3、球莖頂端有發達的頂芽，鱗莖沒有明顯的頂芽。
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常見的鱗莖植物
這裡還需要給大家科普一個小知識，市場上所謂的「球根花卉」是一類泛指，是包含鱗莖類、球莖類、根莖類、塊根類、塊莖類在內的多年生草本花卉。球根花卉大多是具有由地下莖或根變態形成的膨大部分的多年生草本花卉。球根花卉廣泛分布於世界各地，共有數百種。以鬱金香為代表的球根花卉綻放在世界各地，以優雅高貴的姿態和豐富多彩的顏色深受人們的喜愛。跟鬱金香類似的球根花卉還包有風信子、洋水仙、葡萄風信子等等，它們都屬於鱗莖。
除此之外，百合也是重要的球根花卉，百合是百合科百合屬植物，是一種藥食兼用的植物，並具備觀賞價值。鮮花含芳香油，可作香料。鱗莖含豐富澱粉，是一種名貴食品，亦作藥用。
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常見的球莖植物
藏紅花，大家可能都聽說過，是一種名貴的中藥材。藏紅花又叫番紅花、西紅花，是鳶尾科番紅花屬多年生草本植物。全株花卉只有雌蕊部分可用，每朵花有 3 根雌蕊，大概 200 朵花才可採收到 1 克重的雌蕊。其實番紅花的花也很漂亮，早春開放，可做觀賞植物。
還有上文提到過的荸薺，這也是一種大家耳熟能詳的球莖植物，一般在菜市場或者水果攤都能買到，生食荸薺清脆爽口、味甜多汁，所以還有「地下雪梨」之稱。荸薺既可作為水果直接食用，又可作為蔬菜與其他食材搭配煮湯，煮粥或做成其它美味菜餚，還可以加工成果脯、蜜餞、罐頭、飲料、酸奶等產品。荸薺營養價值豐富，含有蛋白質、脂肪、粗纖維等多種功能活性成分。最後介紹一種叫做苤（piě）藍的植物，也叫擘藍(bāi lán)、球莖甘藍，是十字花科的二年生草本植物，其球莖具有食用價值，可鮮食、熟食或醃製。
記得小時候，院子裡幾乎每年都種著苤藍，成熟時，常常能吃到一道涼拌苤藍，脆脆的口感配上辣椒的香味，讓人印象深刻。每年秋天大人還會專門醃製苤藍，供全家在冬季蔬菜較少時食用。當你再看到那些像大蒜的植物時，知道是什麼部位了嗎？
參考文獻：
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出品｜科普中國作者｜張莉俊 中國科學院武漢植物園高級工程師監製｜中國科普博覽