天麻发芽后的原球茎,靠原共生萌发菌提供营养,不管其能否接上蜜环菌,当年都能分化出营养繁殖茎,开始第一次无性繁殖并形成原生小球茎。天麻种子发芽形成的原生小球茎,只有与蜜环菌建立了营养关系后才能正常生长、发育,形成健壮的新生麻,否则自行消亡。在种子播种后30~40天,7月中下旬原球茎明显看到乳突状苞被片突起,营养繁殖茎突出苞被片生长;如未接上蜜环菌,新生的营养繁殖茎纫长如豆芽状,在其顶端生1个小米麻后消亡,此时只有极少的原生球茎能在8月前后与蜜环菌建立起营养关系。这样的原生球茎,便称为接菌的原生球茎。这些球茎所分生出的营养繁殖茎短而粗,长0.5cm左右,其顶端一节迅速膨大,11月就能观察到长约2.6cm、宽约1.4cm的小米麻,最大的如小指大。
蜜环菌以菌索形态侵入营养繁殖茎,也有少数侵入原球茎,当年与共生萌发菌同时存在于营养繁殖茎与原球茎的不同细胞内。原球茎在形成健壮的白头麻后逐渐消失,共生萌发菌也随之消失。与此同时,营养繁殖茎可长出7~8个侧芽,芽互生,为数节组成。侧芽顶端一节膨大的小白麻,随着温度的降低而进入休眠期,此时天麻就完成了第一年的生长期。
第二年4月初,气温回升(月均气温12~15℃),由种子形成的小白头麻和米麻结束休眠,开始萌动生长,进行有性繁殖后的第二次无性繁殖。天麻的大小块茎,其顶端生长锥可分化形成子麻,其余节位上的侧芽亦可相继萌生出短缩的枝状茎、其茎的顶端同样膨大形成新的块茎。这些分枝称一级分枝。在一级分枝上,再进行二级分枝和三级分枝。第二年是天麻商品生产的最关键时期,直接关系到能否获得较高的产量。5月,天麻开始进入旺盛的生长时期,在保持营养充足的条件下,部分小白麻迅速膨胀壮大,成为商品箭麻,其余块茎通过分枝分芽,为第二年提供种源。到11月,天麻开始休眠,此时为天麻的收获期。
在野生条件下,天麻块茎多分布于10cm左右厚的土层中,并且不同生育形态的块茎在这10cm左右的土层中分布也有层次之分。小白麻居最底层,距地表8~10cm;大白麻居中间层,距地表5~8cm;箭麻居最上层,距地表约1~5cm,许多箭麻的混合芽在地表1cm的土过深,在天麻生长过程中,由于块茎的负向地性,块茎总是直立向上伸长,从而使块茎的直径和长度之比小于常态指标,使天麻块茎变成长条形。因此,为减轻天麻生长的负向地性和瘦长形天麻的形成,应采取浅窖或浅覆盖培养料的栽培方法。