天麻的开花期一般在5~7月。在一个花穗上，下部花朵最先开放，基本是按顺序自下而上开放，花穗下部已进入结果期，而穗上部仍在开花，顶端一朵花最后开放。天麻一天内有2个开花高峰时间。白天集中在10:00~12:00、夜间集中在2:00~4:00。第一朵花开放后的第4~6天为开花高峰期，平均花期为13天左右。
天麻为两性花。花药在合蕊柱的顶端，雌蕊柱头在合蕊柱下部，花粉粒之间有胞间连丝相连，花粉呈块状不易分开。天麻为虫媒花，自然条件下天麻依靠芦蜂这一类昆虫进行授粉，自花和异花均可授粉结实。在野外自然状态下结实率仅有20%，人工授粉的结实率可达90%以上，并且果实饱满，种子优质。一般开花前1天和开花后3天内进行人工授粉，结实率较高，花后超过第4天进行授粉则结实率较低。
天麻花授粉后花朵逐渐凋谢，子房开始膨大。经15~20天后果实内种子完全成熟。种子的成熟可分为3个阶段，各阶段均可发芽，但发芽率大不相同。
1、嫩果种子：果实表面有光泽，纵沟凹陷不明显，手捏果实较软，剥开果皮部分种子呈粉末散落，有的种子呈团状不易抖出，种子为白色。其最终发芽率可达50%左右，由于其前期发芽率低，发芽势弱，不适宜收获。
2、将裂果种子：果实表面颜色较暗，失去光泽，有明显凹陷的纵沟，但果实未开裂，手捏果实软，剥开果皮种子易散落，种子为浅黄色。发芽率可达64%以上，是收获的最佳时期。
3、裂果种子：果实纵沟已裂开，稍有摇动种子就会飞散，种子为蜜黄色。发芽率降到 10%左右。
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