蔬菜栽培生理学：第五章 根和茎菜类产品器官的发育生理
分析根菜类蔬菜生长发育生理
分析根菜类蔬菜生长发育生理根菜类的栽培与生理根菜类蔬菜是指一群以膨大的直根(肉质根)作为食用的蔬菜。
主要有萝卜、胡萝卜、芜菁、大头莱、芜菁甘蓝、根甜菜及美国防风等。
它们都是二年生的植物，生长的第一年形成膨大的直根(肉质根)，第二年才抽苔开花。
萝卜樱桃萝卜胡萝卜根芹菜美洲防风牛蒡芜菁根甜菜辣根根用芥菜直根类蔬菜的食用部分为其膨大的肉质根，由直根及下轴胚发育而成，含有大量的水分，以及一些糖分(对于制糖用的根甜菜，则含有大量的糖分)，淀粉的含量很少，热能的含量也较低(尤其是萝卜)。
在栽培上均用种子繁殖，每株只形成一个肉质根。
直根类蔬菜虽然淀粉及热能的含量较低，但却含有较多的维生素及矿物质，尤其是胡萝卜，含有丰富的胡萝卜素及糖分。
而大头莱及芜菁等含有较多的于物质。
肉质根的形成环境条件对肉质根生长及化学组成的影响花芽分化与抽苔肉质根的分叉、弯曲与开裂萝卜空心的生理一、肉质根的形成根莱类膨大的肉质根，主要由直根及胚轴发育而成。
栽培的目的，就是要获得高产而优质的肉质根。
我国劳动人民，对于肉质根，尤其是萝卜的形成和膨大过程，有深刻的认识，并在膨大过程的不同时期，采取不同的管理措施。
山西昔阳县大寨公社武家坪大队群众认为，萝卜(品种“绿头白”)直根的膨大可以分为前、中、后三个时期：前期，是从破肚到定橛(直根长出土表固定了位置)，此时，叶、根生长旺盛，以叶生长为主，直根以伸长生长为主，在管理上要重施追肥，促进叶面积的增加；中期，是从定橛到露肩，为根、叶一齐生长的时期，以长根为主，是直根膨大最快的时期，这时要再施一次追肥；后期，是从露肩到平底，此时，叶片及直根的伸长生长基本停止，而以根部加粗生长为主。
其他根菜种类膨大生长的过程，基本上也和萝卜一样。
但由于直根的形态解剖上的不同，大体上可以分为三大类：即萝卜类型、胡萝卜类型及甜菜类型。
它们的发育形态及形成过程也不相同。
(一)萝卜类型属于萝卜类型的直根结构包括萝卜、芜菁、芜菁甘蓝、大头莱等，它们膨大的肉质根主要由木质部的薄壁组织所构成，而韧皮部只是薄薄的一层。
蔬菜栽培的生态生理基础
蔬菜栽培的生态生理基础第一节蔬菜作物的生长与发育一，蔬菜作物的生长发育特性（略）二，蔬菜作物生长发育时期与类型（一）生长发育时期1.种子期——胚胎发育期--种子休眠期--发芽期2.营养生长期（1）幼苗期种子发芽后，就进入营养生长期的幼苗期。
此期间幼苗生长迅速，代谢旺盛，但光合成的营养物质较少，应增强光合，减少呼吸消耗。
（2）营养生长旺盛期幼苗结束后进入。
蔬菜生长的营养基础。
3.生殖生长期（1）花芽分化期花芽分化是营养生长过渡到生殖生长的形态标志。
（2）开花期从现蕾开花到授粉、受精，是生殖生长的一个重要时期。
（3）结果期形成产量的主要时期（二）生长发育类型1.一年生蔬菜当年播种当年开花结果2.二年生蔬菜在播种的当年为营养生长，经过一个冬季，到第二年才抽薹、开花与结实。
3.多年生蔬菜再一次播种后可多年采收，不需每年繁殖。
4.无性繁殖蔬菜生产上用营养器官进行繁殖。
三、蔬菜作物生长相关性与产品器官的形成（略）第二节蔬菜作物生长发育与环境条件一，蔬菜作物生长发育与温度（一）蔬菜作物对温度的要求与反应各种蔬菜生长与发育，对温度都有一定要求，而且各自都具有最低温度、最适温度和最高温度——找到最适温度，生产时创造最适温度。
（二）温度对蔬菜作物的生理作用1温度对蔬菜作物光合作用的影响大白菜温度在15~22℃范围内，为光合作用适温范围。
越是要求温度较高的蔬菜，其光合作用的温度也越高。
2.温度对蔬菜作物呼吸的影响蔬菜作物呼吸作用与光合作用一样，随着温度升高而增强。
3.温度对蔬菜作物养分吸收的影响温度，特别是地温对蔬菜作物养分吸收影响显著。
(三）温周期的作用大部分蔬菜作物的正常生育都要求昼夜有温度变化的环境。
(四）春化作用低温对蔬菜发育所引起的诱导作用。
1.种子春化的条件对于耐旱及半耐寒的二年生植物的低温诱导，可以在0~10摄氏度的范围，但品中间有一定差异。
2.绿体春化的条件蔬菜要在植株长到一定大小后，才能对低温起反应五）低温及高温障碍生态生理（略）二，蔬菜作物生长发育与光（一）光照强度对蔬菜作物生长发育的影响光照强度直接影响光合作用1.要求强光照的作物如西瓜、甜瓜、南瓜、黄瓜、番茄以及薯芋类中的芋、豆薯等。
蔬菜植物的生长发育课件
土壤
01
土壤类型
蔬菜植物的生长需要不同类型的土壤，如砂质土、黏质土和壤土等。不
同类型的土壤对水分和空气的保持能力不同，对植物的生长影响也不同。
02 03
土壤酸碱度
土壤酸碱度对蔬菜植物的生长也有影响。大多数蔬菜植物在pH值为 6.0-7.0的土壤中生长最好，过酸或过碱的土壤会影响植物对矿质元素 的吸收。
优化施肥结构
根据蔬菜生长需要和土壤养分状况，优化施肥结 构，以提高肥料利用率和产量品质。
合理灌溉与排水
根据蔬菜生长需要和土壤湿度，合理安排灌溉和 排水，以保证土壤湿度适中，提高产量品质。
06
CHAPTER
蔬菜植物的收获与加工
收获时期与方法
收获时期
根据蔬菜的种类和生长阶段，选择最佳的收获时期。一般来说，蔬菜在成熟期之前收获品质最佳。
通过合理的轮作、施肥、灌溉 等农业措施，提高蔬菜植物的
抗性，减少病虫害的发生。
生物防治
利用天敌、微生物等生物资源 进行防治，如寄生蜂、杀虫菌 等，可以有效控制害虫的数量 。
化学防治
使用化学农药进行防治，需要 注意农药的选择和使用方法， 避免对蔬菜植物造成药害和残 留。
其他防治技术
如物理防治、诱捕技术等，可 以根据实际情况选择使用。
蔬菜植物生长的影响因素
01
02
03
04
温度
不同蔬菜植物对温度有不同要 求，温度过高或过低都会影响
生长。
光照
光照强度和时长对蔬菜植物的 光合作用和形态建成有重要影
响。
土壤
土壤的酸碱度、肥力和水分状 况直接影响蔬菜植物的生长。
肥料
合理施肥能提供蔬菜植物所需 的营养元素，促进生长。
根菜类的栽培与生理
萝卜肉质根膨大的基本构造
• 总之，肉质根的膨大有赖于三种组织的活 动所产生的大量的薄壁组织，即：初生形 成层的活动，次生形成层的活动和发达程 度，以及木质部薄壁细胞的分裂与膨大。 • 这三种组织的活动能力大，肉质根就大； 活动能力小，肉质根就小；不同品种，在 不同环境条件及栽培措施下，这种膨大的 能力也有大有小。如果形成层的活动能力 小，薄壁组织的分裂能力弱，使基本薄壁 组织木质化，则肉质根自然也就小了。
• 次生木质部及次生韧皮部产生的同时，由 这两个原始区(域)的形成层活动，向两侧 伸展到原生木质部，最后形成初生的形成 层，形成甜菜田质根的第一个环。这里所 谓“环”，实际上是一层圆锥状的组织， 包括形成层、韧皮部、木质部等所组成。 而以后所形成的环，是由次生形成层(或称 补充形成层)所产生的。当初生形成层还在 形成第一环时，第二环也开始形成了。
• 山西昔阳县大寨公社武家坪大队群众认为，萝卜 (品种“绿头白”)直根的膨大可以分为前、中、 后三个时期：
–前期，是从破肚到定橛(直根长出土表固定了位置)， 此时，叶、根生长旺盛，以叶生长为主，直根以伸长 生长为主，在管理上要重施追肥，促进叶面积的增加； –中期，是从定橛到露肩，为根、叶一齐生长的时期， 以长根为主，是直根膨大最快的时期，这时要再施一 次追肥； –后期，是从露肩到平底，此时，叶片及直根的伸长生 长基本停止，而以根部加粗生长为主。
根菜类的栽培与生理
• 根菜类蔬菜是指一群以膨大的直根(肉质根) 作为食用的蔬菜。主要有萝卜、胡萝卜、 芜菁、大头莱、芜菁甘蓝、根甜菜及美国 防风等。它们都是二年生的植物，生长的 第一年形成膨大的直根(肉质根)，第二年 才抽苔开花。
萝卜
樱桃萝卜
胡萝卜
根芹菜
美洲防风
蔬菜栽培生理学：第五章 根和茎菜类产品器官的发育生理
（三）水分
根菜类肉质根发育适宜的土壤含水量为65%-80%，在此 范围内根较重、根形较长，根/冠比值较大。土壤水分过 多时，氧气减少，抑制了根系正常发育，根表皮粗糙，侧 根基部突起。土壤水分降低至土壤持水量的35%-40%时， 肉质根细小，根/冠比值较小，还易产生辣味和苦味。有 研究表明，按0.25、0.5、0.75个大气压三种指标进行灌 溉，以0.5个大气压效果最好，产量明显高于其他两个处 理。
萝卜幼根横切面
1. 周皮 2. 次生韧皮部 3. 次生木质部 4. 维管形成层 5. 薄壁细胞
（二）胡萝卜型肉质根的形成
在胡萝卜根的膨大过程中与萝卜不同之处有两点： 一是在初 生组织中出现分泌腔；二是次生生长阶段，韧皮部比木质部发 育得多。
分泌腔是在纵向细长的 中柱鞘细胞和横向宽大的 内皮层之间的间隙里产生 的，因为中柱鞘细胞脱离 初生皮层而成了周皮的一 部分，中柱鞘细胞生成次
在次生韧皮部和它外侧的中 柱鞘细胞之间又形成次生形成 层轮，这便是第二轮。接着在 第二轮形成层的内侧由生成、 出3次木质部而外侧生成3次韧 皮部，与在他们两侧增生的木 质部、韧皮部形成同心圆的环 状维管束群。
一个成熟的甜菜肉质根通常有5—7个较宽的环，各环之间的宽 度也不一样，靠外侧的环比其靠内侧的环要窄一些，这表明了维 管束环的产生是内始式的。
肉质根分裂不但影响肉质根的商品质量，而且 容易腐烂，影响贮藏性。肉质根的开裂有纵裂和 横裂，还有根头部的放射状开裂。开裂后往往引 起肉质根木质化，并在开裂处产生周皮层。
开裂主要是由于供水不均匀引起的，特别是肉质根 形成初期，土壤干旱，肉质根生长不良，组织老化，质 地较硬。生长后期营养和供水条件好时，木质部细胞迅 速膨大，使根部内部的压力增大，而皮层及韧皮部不能 相应的生长而产生裂根现象。有时初期供水多，随后遇 到干旱，以后又遇到多湿的环境也会引起开裂。因此， 防治裂根现象的有效措施，就是要在肉质根形成期间供 水均匀，避免忽干忽湿。
《蔬菜栽培学》复习思考题答案
《蔬菜栽培学》复习思考题一、名词解释1、蔬菜可供食用的草本植物和少数木本植物的嫩芽、嫩茎及部分菌类、藻类和蕨类植物2、生长由于细胞数目增多、体积细胞增大，以及细胞内含物增加，而引起的植物体积和重量的不可逆增加3、发育相似个体的形成，表现为新器官的产生4、生长相关植株在生长发育过程中各器官间的相互关系5、多年生蔬菜一次播种或栽植后，多年采收的蔬菜6、生理休眠由本身的遗传性决定的，即无论外界环境是否适宜生长，产品器官形成后必须经过一段休眠后，才能继续生长7、强制休眠由于产品器官形成后，由于不良的季节或环境导致无法继续生长，是适应不良条件的一种被动反应8、温周期现象蔬菜在长期的系统发育过程中，为了适应原产地的环境条件，形成了对昼夜温差有一定的要求的现象9、春化作用二年生蔬菜作物必须经过一定时间的低温，诱导花芽分化后，才能开花结实的现象10、种子春化萌动的种子感受低温，诱导花芽分化11、绿体春化一定大小的植株感受低温、诱导花芽分化12、光周期现象蔬菜植物只有在一定时间光照和一定时间黑暗交替的条件下才能开花结实的现象13、蔬菜种子蔬菜栽培上使用的种子，泛指所有的播种材料14、纯度供检样本中本品种种子占供检样品种子数量的百分率表示15、净度供检样本中种子占供检样本的重量百分率16、发芽率发芽种子数占供试种子数的百分率17、发芽势规定时间内发芽种子数占供试种子的百分率18、发芽年限指一定环境条件下种子保持发芽能力的年限19、使用年限种子可用于生产的年限20、分苗（假植）将小苗从播种床内起出，按一定距离移栽到分苗床中或营养钵中21、间苗拔除密苗、劣苗的作业22、基肥蔬菜播种或栽植前施入田间的肥料23、追肥蔬菜生长过程中施入的肥料24、定植成苗移植到田间的作业25、中耕雨后或灌溉后进行的改善土壤表层结构的田间作业26、培土在植株生长过程中将土壤培于根部的作业27、植株调整过人为的技术措施调控植株各器官生长发育的相关关系，使之有利于产品器官的形成28、整枝果菜类蔬菜栽培中，清除多余分枝以促进果实发育的方法29、摘心摘除生长点的作业30、植物激素植物体能自身合成，天然存在，含量甚微，控制生长发育的物质31、生长调节剂人工合成，有类似植物激素作用的物质32、无公害蔬菜狭义上讲：无公害蔬菜指没有被有害物质污染的蔬菜。
NYDX植物生物学课件之第五章 根的结构发育与生理功能(下)
epidermis
维管柱
Vascular cylinder
皮层 cortex
根毛区
伸长区
成熟组织
表皮
初生分生组织 原表皮
中柱
原形成层
皮层
基本分生组织
表 皮 细 胞 与 根 毛
细胞膜
囊泡 外壁 内壁
表皮细胞 根毛 液泡 细胞核
根毛前端超微结构模式图
根 毛 进 行 顶 端 生 长 ！
Arabidopsis root hair
拟南芥根实验系统在发育生物学中的应用
易于得到突变体 根尖结构特别有规律 根是透明的
模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)根结构模式图
激光切除表皮细胞造成位置改变
根 毛
会导致移位细胞改变生毛性质
分
这种位置效应说明根毛细
化
胞的形成受相邻的内部
？
细胞信号的调控
拟南芥根毛的形成
细胞位置
➢木栓形成层(cork cambium)的产生与周皮的形成
双子叶植物根的初生结构
表皮
epidermis
维管柱
Vascular cylinder
皮层
cortex
根的辐射维管柱
中柱鞘
原形成层(保留)
初生木质部
初生韧皮部 薄壁细胞
根的加粗——次生生长与次生结构 维管形成层(vaascular cambium)的发生
苔藓植物 地钱气孔的 保卫细胞
２蒸腾拉力(transpiration pull)
被动吸水根系吸水的动力
(passive absorption of water)
大气（RH=50%）的水势-95Mpa
水
蔬菜栽培生理学5果菜类的果实发育生理(共41张PPT)
第三节 瓜类蔬菜的瓠果形成生理
一、瓠果的形态建成
（一）花芽分化与花器形成
花芽分化
花性别分化 田间表现：雌雄花的着生节位
（二）瓠果的形成
瓠果的形成依靠细胞分裂和细胞膨大两个过程。
二、环境条件与茄果的形成
（一）温度
1. 温度对花形态建成的影响 2. 温度对果实发育的影响
（二）光照对果实发育的影响 （三）水分
（四）矿质营养
三、茄果形成生理
1. 授粉、受精与果实形成
2. 茄果化学成分的变化
温度对果实发育的影响
•（一原）产长于豇热豆带的，荚要果求发温（育暖1的）气候碳条水件，化不耐合霜物冻
第二节 豆类蔬菜的荚果形成生理
1
茄果的形态建成
2
环境条件与茄果的形成
3
茄果形成生理
4
茄果形成的生理障碍
一、荚果的形态建成
（一）长豇豆的荚果发育
闭花受粉期 开花现荚期 生长盛期（食用荚采收期）
生长停止期（黄熟期）
（二）菜豆的荚果发育
（三）豌豆的荚果发育
二、环境条件与荚果的形成
（一）温度对荚果形成的影响
（三）水分 （四）矿质营养
三、瓠果形成生理
（一）授粉、受精与果实形成 （二）单性结实 （三）养分竞争与瓠果形成
四、瓠果化学成分的变化生理
1. 碳水化合物 2. 有机酸
3. 抗坏血酸 4. 蛋白质 5. 香味与色素 6. 瓠果成熟生理
茄田果间类 表蔬现菜：的雌经雄济花意的义着（及生4作节）用位蛋白质及氨基酸
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（三）水分
根菜类肉质根发育适宜的土壤含水量为65%-80%，在此 范围内根较重、根形较长，根/冠比值较大。土壤水分过 多时，氧气减少，抑制了根系正常发育，根表皮粗糙，侧 根基部突起。土壤水分降低至土壤持水量的35%-40%时， 肉质根细小，根/冠比值较小，还易产生辣味和苦味。有 研究表明，按0.25、0.5、0.75个大气压三种指标进行灌 溉，以0.5个大气压效果最好，产量明显高于其他两个处 理。
次生体系：它就是由木质部和韧皮部之间的形成层生长出 来的结构。次生体系由三部分结构组成，内部的次生木质部、 中间的形成层和靠外的次生韧皮部。形成层是一个细胞活跃 层，构成它的细胞拥有很强的活力，向里分裂增长为次生木 质部，而向外分裂生长为次生韧皮部。
随着时间的增长，根就 会因为次生木质部和次生 韧皮部不断增厚而变大变 粗。
(一) 萝卜型肉质根的形成
属于萝卜型肉质根的蔬菜包括萝卜、芜菁、芜菁甘蓝和根 芥菜等，其肉质根的形状因种类、品种而有很大差异。这类 蔬菜当第二片真叶出现时，下胚轴及直根上部就开始膨大， 形成二原型中柱结构的初生根。初生根的膨大主要靠中柱的 生长，随着地上部叶的生长发育，初生根不断增粗，初生组 织完全分化以后就不再分裂和膨大，当中柱组织膨大生长时 产生向外的压力，皮层和表皮都破裂，成为两个纵裂的薄片， 称为“破肚”。
根的基本构造：植物的根一般分为两种，一种是一次 成型的根，只有初生结构，从内向外依次为髓质、维管 束、皮层以及表皮。“维管束”是植物负责运输水和养 分的通道，包括运输水分的木质部和运输养分的韧皮部； 另一种是可以增大增粗的根，它们不但有初生结构，还 可以进行二次或多次的生长，形成次生结构。
初生体系：根一长出来就有的体系，如图所示，它包含髓 质、初生的木质部、韧皮部和它们中间的形成层。
（二）光照
肉质根形成过程中，充足的光照有利于光合作用的进行，使肉质根膨大 时能够得到较多的碳水化合物。较短的日照长度有利于肉质根的形成。在萝 卜上的研究表明，日照长度以12.5h最好，8.0h次之，16.0h最不利于肉质根 形成（下表）。8.0h的短日照对促进细胞膨大最有利，但因光合时间较短， 根重远不及12.5h。
在次生韧皮部和它外侧的中 柱鞘细胞之间又形成次生形成 层轮，这便是第二轮。接着在 第二轮形成层的内侧由生成、 出3次木质部而外侧生成3次韧 皮部，与在他们两侧增生的木 质部、韧皮部形成同心圆的环 状维管束群。
一个成熟的甜菜肉质根通常有5—7个较宽的环，各环之间的宽 度也不一样，靠外侧的环比其靠内侧的环要窄一些，这表明了维 管束环的产生是内始式的。
第五章 根和茎菜类产品器官的发育生理
第一节 肉质根形成生理
一、肉质根的形态建成
十字花科的萝卜、根芥菜、芜菁、芜菁甘蓝；伞形花科 的胡萝卜、美洲防风、根芹菜；菊科的牛蒡和根甜菜等的 食用部分都属肉质根。
芜菁
根芥菜
芜菁甘蓝
美洲防风
牛蒡
根芹菜
肉质根是由胚轴和胚根发育而成的复合器官。在发芽以后，幼苗的 上胚轴发育成根头，为一短缩茎；茎顶不断分化叶原基形成地上同化系 统，是肉质根形成的碳素营养基础。
肉质根膨大生长的适宜温度一般昼温13-23℃和夜温8-18℃，低于6℃膨 大缓慢，甚至停止。昼夜温差对肉质根的重量和根形有影响。
对胡萝卜生长的研 究表明，昼夜温度组 合18℃/13℃（昼/夜） 下肉质根较重，根冠 比较大（右表）。温 度高根形较长，温度 低根形较短。
在同一昼夜温度组合下，不同的地温对肉质根形成也有很大影 响，且地温的影响高于气温。从下表可以看出，不管昼夜气温如 何，胡萝卜肉质根膨大生长最适地温是18-23℃；地温过高过低都 不利于肉质根膨大。
“破肚”是次生生长的结果，次生生长在叶 “拉十字”时就已经开始，这时，位于初生韧皮 部内侧的保持未分化状态的原形成层细胞开始进 行分裂活动，形成维管形成层，并行径向和切向 分裂增加形成层的层数。维管形成层向内分化次 生木质部；向外分化次生韧皮部。
向内分化的次生木质部细胞数远大于向外分化的韧 皮部的数目，所以萝卜型肉质根蔬菜的主要食用部分 为次生木质部的薄壁细胞组织。
次生形成层不是完整的环状结构，而是分散的扇状 维管组织组成。放射状维管组织之间有大量的薄壁细胞， 这些细胞源于中柱鞘薄壁细胞。
一般认为，维管束环 的数量与中柱鞘射线薄 壁细胞和环之间薄壁细 胞的多寡，与甜菜的糖 分含量密切相关。
二、环境条件与肉质根的形成 （一）温度
下胚轴发育成根颈， 为肉质根的主要部分， 根体表面光滑，没有叶 痕和侧根。胚根则发育 成根部，或称真根或本 根，上部膨大构成肉质 根的一部分，其上着生 许多侧根；下部形成主 根和侧枝根，是提供水 分和矿物质的主要吸收 系统。
不论何种根菜类蔬菜在幼苗早期的初生根的鲜剖结构 基本相似，都为二原型原生辐射中柱及其外包围着皮层和 表皮的结构型。直根肥大形成肉质根雏形，则是在幼苗生 长期间，由于中柱解剖结构发生剧烈变化而开始。因根菜 种类不同，其结构变化方式不大一样，大体可分为三个类 型: 一是萝卜型，十字花科和菊科菜的根； 二是胡萝卜型，伞型科菜的根; 三是甜菜型，藜科菜的根。
萝卜幼根横切面
1. 周皮 2. 次生韧皮部 3. 次生木质部 4. 维管形成层 5. 薄壁细胞
（二）胡萝卜型肉质根的形成
在胡萝卜根的膨大过程中与萝卜不同之处有两点： 一是在初 生组织中出现分泌腔；二是次生生长阶段，韧皮部比木质部发 育得多。
分泌腔是在纵向细长的 中柱鞘细胞和横向宽大的 内皮层之间的间隙里产生 的，因为中柱鞘细胞脱离 初生皮层而成了周皮的一 部分，中柱鞘细胞生成次
生皮层，位于最外层。
由于次生的木质部和韧皮部都含有大量的薄壁细胞组 织，且细胞直径较小，所以，整个肉质根的质地相当均匀。
胡萝卜幼根横切面
1.次生木质部 2. 维管形成层 3. 次生韧皮部 4. 韧皮薄壁细胞 5. 周皮
(三)甜菜型肉质根的形成
甜菜的膨大情况直至中期，与萝卜无大的差异。即初生木质部和初 生韧皮部形成之后，在它们中间生出形成层。由于形成层的发育，在形 成层的内部又长出次生木质部，在外部长出次生韧皮部。形成层为轮状， 这就是第一轮。而其次生生长的情况，如下图所示，