园艺植物试验设计技术.ppt

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园艺植物试验设计技术,目的要求：

1、了解园艺植物试验的基本要求，掌握试验方案的制定方法2、正确理解试验误差，了解减少试验误差方法3、能够进行简单的试验设计4、掌握园艺植物田间取样和调查方法,一、园艺植物试验的特点及要求,是在人为控制条件下，以田间为场所，以植物为对象，研究农业生产和科研中有关问题的科学实验活动。

1、特点：

生物体：

自然条件：

2、田间试验的基本要求,目的明确条件有代表性结果可靠具重复（演）性,试验设计,试验实施,观测抽样,试验方案设计,试验环境设计,试验实施管理,田间区划布置,抽样观测记载,获取数据信息,园艺植物试验的基本过程,二、田间试验的方案设计,试验方案的概念和基本要素试验方案的种类制定试验方案的要点,1、试验方案的概念和基本要素,试验方案：

根据试验目的和要求所拟定的一组要比较和研究的处理的总称。

因素：

水平：

处理：

试验指标指试验中用来反映试验处理效果好坏的标志，常简称指标。

园艺植物试验中，常用园艺植物的各种性状作指标。

如产量、单果重、新梢长度、根系数目、果实含糖量等。

试验因素试验中，凡对试验指标可能产生影响的原因或要素，都称为因素。

如园艺植物生产受到品种、种植密度、肥水条件、修剪措施、采摘方法，以及自然环境条件等诸方面的影响，这些方面就是影响园艺植物生产的因素。

试验中所研究的影响试验指标的因素称为试验因素。

把除试验因素以外其它所有对试验指标有影响的因素称为非试验因素，或非处理条件。

例如，在不同品种的丰产性比较试验中，品种即为试验因素，除品种以外的其他栽培因素和环境因素均为非处理条件。

水平把试验因素的不同状态或数量等级称为该因素的水平，简称水平。

处理指试验中进行比较的试验技术措施。

在单因素试验中，一个处理指该因素的一个水平；在多因素试验中，一个处理指不同因素水平组合。

试验单元指试验中安排一个处理的最基本的试验单位，也叫试验单位。

如一个试验小区（experimentalplot），一株树或几株树，一株树上的一枝大分枝，一盆植物，一个插床等等。

试验指标指试验中用来反映试验处理效果好坏的标志，常简称指标。

园艺植物试验中，常用园艺植物的各种性状作指标。

如产量、单果重、新梢长度、根系数目、果实含糖量等。

试验因素试验中，凡对试验指标可能产生影响的原因或要素，都称为因素。

如园艺植物生产受到品种、种植密度、肥水条件、修剪措施、采摘方法，以及自然环境条件等诸方面的影响，这些方面就是影响园艺植物生产的因素。

设计试验方案：

1.比较A、B、C品种的产量2.若A品种好，看其在何种密度和播期下产量潜能发挥最好,2、试验方案的种类,单因素试验多因素试验,根据因素多少分类,根据试验进程要求分,预备试验：

精确度低正式试验：

精确度高,按试验地点多少分,单点试验多点试验,根据时间长短分,一年试验多年试验,按面积大小分,小区试验大区试验,按试验地点分,试验站试验生产田试验,3、制定试验方案的要点,目的要明确因素和水平设置要合理考虑对照单一差异性原则对试验结果要有所“预期”,试验设计,试验实施,观测抽样,试验方案设计,试验环境设计,试验实施管理,田间区划布置,抽样观测记载,获取数据信息,园艺植物试验的基本过程,三、田间试验误差的来源及控制途径1、试验误差,误差（error）：

测量值和真实值之间的差异随机误差（randomerror）：

偶然因素引起的方向不固定的误差系统误差（fixederror）：

特定因素引起的方向固定的误差,准确度（accuracy）：

测量结果和真实结果之间的差异程度精确度（precision）：

同一处理不同次测量结果间的差异程度,.,.,误差、精确度和准确度图示,2、试验误差的来源,试验材料固有的差异,田间管理技术的不完全一致,外界环境条件的差异（土壤差异）,3、试验误差的控制途径,选择纯合一致的实验材料,改进操作与管理技术：

人员、实践、质量,控制外界环境，主要是土壤差异,控制土壤差异的措施：

选好试验地,采用适当的小区控制技术,应用适当的试验设计,有代表性质地均匀，肥力一致地势平坦，排灌条件良好位置合适：

避开高楼、大路、河流、大水库,试验地的选择与培养,选择,培养：

匀田种植,试验设计,试验实施,观测抽样,试验方案设计,试验环境设计,试验实施管理,田间区划布置,抽样观测记载,获取数据信息,园艺植物试验的基本过程,1、目的,尽可能地降低随机误差,消除或提取系统误差,实例,水渠,为什么要进行环境设计?

为了合理地将试验处理安排到有差异的环境中去，以便减少或控制环境差异造成的误差，并进一步估计误差。

四、环境设计的基本原则和方法,1、小区设计的三原则：

（1）重复a估计误差b降低误差

（2）随机防止系统误差，无偏估计误差（3）局部控制：

分范围分地段或分空间的控制非处理因素，使之对各处理的影响一致降低误差,田间试验设计中区组和小区的排列,小区：

指安排一个试验处理的小块地段。

区组：

全部处理小区分配具有相对同质的一块土地上，称为一个区组。

肥力梯度,III,II,I,小区排列走向,2,4,1,3,5,6,区组和小区的排列原则,同一区组内各小区的土壤肥力应尽可能一致，而不同区组之间可以存在较大差异；原因：

尽管区组间的差异大，可通过适当的统计分析方法将区组间的变异分解出来，并不增大试验误差，不影响处理间的比较；而区组内的差异小，能有效地降低试验误差，提高试验的精确度。

设置区组是控制土壤差异最简单而有效的方法之一。

小区在各重复内的排列方式，一般为随机排列。

重复,局部控制,降低试验误差,随机排列,估计试验误差,无偏地,更有效地,2、控制土壤差异的小区技术,小区面积,小区形状,重复次数,对照的设置,保护行的设置,小区面积,试验小区的定义：

指安排一个试验处理的小块地段，简称小区。

小区面积：

变异系数与小区面积大小的关系,小区面积：

（1）试验种类

（2）作物的类别（3）试验地土壤差异的程度与形式（4）育种工作的不同阶段（5）试验地面积（6）试验过程中的取样需要（7）边际效应和生长竞争,小区的形状,是指小区长度与宽度的比例。

长方形方形小区,重复次数,精确度试验地土壤差异大小试验材料的数量试验地面积,对照的设置,各处理进行观察比较的标准；用以估计和矫正试验田的土壤差异,保护行的设置,作用：

（1）保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害；

（2）防止边际效应。

保护行的设置（位置，品种）,3、常用的田间试验设计,完全随机设计随机区组设计,完全随机设计,1,适用范围：

试验的环境因素相当均匀，所以一般用于实验室培养试验及网、温室的盆钵试验。

对试验单元的安排灵活机动，单因素或多因素试验皆可应用。

分析简便,随机区组设计,2,最常用而最基本的设计

（1）设计简单，容易掌握；

（2）富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的试验都可应用；（3）能无偏误差估计，并有效地减少单向的肥力差异，降低误差；（4）对试验地的地形要求不严。

不足之处在于这种设计不允许处理数太多，一般不超过20个。

试验设计,试验实施,观测抽样,试验方案设计,试验环境设计,试验实施管理,田间区划布置,抽样观测记载,获取数据信息,园艺植物试验的基本过程,田间试验计划的制定试验地准备和田间区划种子准备播种或移栽栽培管理收获田间试验的观察记载田间试验的取样测定,五、田间试验的布置与管理,1、田间试验计划的制订,田间试验计划的内容：

（1）试验名称

（2）试验目的及依据，现有的科研成果、发展趋势及预期的试验结果（3）试验年限和地点（4）试验地的土壤、地势等基本情况和轮作方式及前作状况（5）试验处理方案（6）试验设计和小区技术（7）整地播种施肥及田间管理措施（8）田间观察记载和室内考种、分析测定项目及方法（9）试验资料的统计分析方法和要求（10）收获计产方法（11）试验的土地面积、需要经费、人力及主要仪器设备（12）项目负责人、执行人,编制种植计划书,处理种类（或代号）种植区号（或行号）品种或品系名称（或组合代号）来源田间记载项目等；,2、试验地的准备和田间区划施肥均匀耙匀耙平,3、种子准备

（1）测定发芽率

（2）计算播种量：

各处理小区的播种数应相同（3）将种子分装于已写好品种名称的种子袋中（4）按试验设计的处理顺序分区组把种子袋排好。

（5）写上田间小区行号，重复检查后备播种用。

4、播种保证播种或移栽区（行）号无误5、栽培管理循环境设计的三原则6、收获防杂,7、田间试验的观察记载,气候条件的观察记载田间农事操作的记载作物生育动态的记载收获物的室内考种与测定,8、田间试验中的取样测定,

（1）取样方法合理，保证样本有代表性。

（2）样本容量适当，保证分析测定结果的精确性。

（3）分析测定方法要标准化,抽样调查是建立在随机原则的基础上抽样调查速度加快，及时,简单随机抽样：

这是一种直接从总体中随机抽取若干个体构成样本的抽样方法。

具体作法是：

先对总体中所有个体逐个进行编号，然后用随机方法（查随机数字表或抽签法）按样本容量从总体中抽取所需个体组成样本。

典型抽样：

指根据试验调查的要求，从总体中有意识有目的地选取一定量的典型植株个体或抽样单位作为样本加以观测。

取样方法,六、园艺植物调查研究法,园艺植物的生物学调查蔬菜调查研究法蔬菜品质的研究方法,1、园艺植物的生物学调查,物候期观察生态因子的观测,物候期观察物候期指在一定条件下，随一年中季节气候的变化，园艺植物器官相应的生长发育进程。

物候期是制定农业技术措施的依据。

蔬菜物候期一般蔬菜物候期可划分为发芽期、幼苗期、养分积累期、现蕾期、抽苔期和开花期。

但蔬菜种类多，不同种类物候期观察的项目和标准不同。

现介绍几种：

（1）出苗期：

子叶出土。

（2）子叶开展：

子叶充分成长。

（3）真叶开展期：

第1枚真叶成长，第2枚真叶显露。

（4）45真叶期：

14叶成长，第5枚叶出现，是移植适期。

（5）团棵期：

形成一个叶环，俯视在盘状（早熟种5叶，晚熟种8叶）。

（6）莲座期：

形成第2、3叶环（早熟种15叶，晚熟种24叶）。

（7）结球始期：

开始卷心至叶球轮廓形成。

（8）结球期：

叶球轮廓形成至充实。

结球白菜生育期调查,（9）采收期：

叶球充分成长，外叶开始凋落。

（10）现蕾期：

主轴肉眼可见花蕾。

（11）抽苔期：

主轴伸长，出现侧枝。

（12）始花期：

主轴第1朵花开时。

（13）盛花期：

主、侧轴及小分枝上均开花。

（14）末花期：

尚有小侧枝少量开花。

（15）结荚期：

谢花至果荚生长。

（16）种子成熟期：

种荚黄熟，但未开裂，是采收种子适期。

茄果类生育期

（1）子叶期：

子叶充分成长。

（2）45叶期：

第4、5真叶开展。

（3）现蕾期：

第一花序肉眼可见幼蕾。

（4）座果期：

第一花序幼果座牢。

（5）采收期：

第一次采收为始期，旺果期为盛期，最后一次采收为丰期。

瓜类生育期

（1）倒蔓期：

节间显著增长，植株由直立开始匐伏于地面，需支架或压蔓的时期。

（2）分枝形成期：

形成23个分枝，分枝长度5cm以上。

（3）现蕾期：

第一朵雄、雌花出现花蕾。

（4）开花期：

第一朵雄、雌花开花。

2、生态因子的观测从栽培上看，主要是气候和土壤等环境因子。

（一）气象因素的观测1）温度

（1）年均温:

生长季（410月）均温，1月均温，7月均温。

（2）5或10的生物学积温。

（3）绝对温度：

最高、最低。

2）霜期：

平均初霜期、绝对约霜期、平均终霜期、绝对终霜期、无霜期日数3）降水：

年均降水、降水日数、分布情况4）日照：

日照时数、晴天日数、分布情况、辐射热量5）湿度：

相对湿度、年平均蒸发量、月平均蒸发量6）风：

风速、风向、持续时间7）灾害：

旱、涝、风雹、雪、冻等。

（二）土壤条件调查1）土壤深度：

表土厚度、心土厚度、各层土壤分布特点，母岩深度、不透水层深度。

2）地下水位：

深度、周期性变化。

3）土壤温度：

20cm、40cm、60cm、100cm不同土层，不同季节的土壤温度。

4）土壤湿度：

20cm、40cm、60cm、100cm不同土层，不同季节的土壤湿度。

5）土壤分析：

pH、有机质、N、P、K含量，可给态氮、磷、钾含量。

6）土壤物理性状：

种类、结构（团粒）、组成、通透性、植被、指示植物。

选有代表性的植株2030株，从枝蔓开始生长起，定期（57天）观测每个枝蔓的长、粗、节间长、株高、侧枝数及长度，直到枝蔓停止生长或采收为止。

2、蔬菜枝蔓生长动态调查,蔬菜茎的调查,茎,

（1）意义摸清蔬菜种类品种分布、形态特征及经济性状等，有利于提高科研水平，推动生产，扩大育种材料，进行合理的品种区划等。

（2）任务调查搜集蔬菜种质资源，包括当地主栽品种、农家品种、半栽培类型、野生资源等；挖掘优良的地方品种；建立健全品种资源保存制度；累积资料和图片，编写蔬菜品种名录或蔬菜品种志。

3、蔬菜种质资源调查,调查的内容

（1）气候条件

（2）土壤种类（3）肥水条件（4）栽培历史（5）品种分布（6）品种形态特征特性,

（1）确定调查地点和时间

（2）进行座谈访问式调查（3）田间观察与测试调查（4）调查与鉴定相结合,调查方法,表1蔬菜品种基本概况调查,表：

结球白菜调查项目和标准,病情指数=（级数*各级株数）的总和数/（最高级数*总株数）*100%,表3番茄品种调查项目和标准,4、蔬菜品质的研究方法,蔬菜品质应包含为消费者喜好和需要的一系列特性，包括外观（颜色、形状、大小）、质地、营养成分、有毒物质含量等。

蔬菜品质的划分蔬菜品质的鉴定方法,蔬菜品质的划分根据蔬菜的理化性质、结构特征、产品用途、工艺流程、贮藏保鲜5大特点，将蔬菜品质分为14种品质：

物理品质、化学品质、外观品质、内含品质、食用品质（如营养、烹调、蒸煮、卫生品质）饮食加工品质（食品加工、酿造加工品质）饮用品质、工业用品质、商品品质（销售、市场品质）、医用品质、一次加工和二次加工品质、保鲜品质、贮藏品质。

感官鉴定指通过人的感觉器官对产品的感触直接品评其外在和某些内含性状的优劣。

感官鉴定项目1）外观：

形状、大小、颜色、缺陷等。

2）风味：

特殊的气味和滋味。

如苦瓜的苦味、葱蒜的辛辣味、番茄的甜酸味。

大部分风味是由多种化学物质形成的。

3）质地：

指可食部分的老嫩、韧脆、紧密等。

由可食部分的水分、纤维素、淀粉含量及细胞排列结构等因素决定的。

蔬菜品质的鉴定方法,感官鉴定方法名次法：

按品质优劣排名评分法,仪器测定仪器测定项目：

营养成分、色素、芳香物质1）营养成分：

蛋白、脂肪、糖、水、微量元素、维生素等2）色素和芳香物质番茄中：

茄红素（C40H56）、叶黄素、胡萝卜素（C26H28）、叶绿素辣椒中：

胡椒素（C17H19O3）、辣椒素（C28H28NO3）,推荐书籍:

农作物种质资源技术丛书:

中国农业出版社（粮食作物、经济作物、蔬菜、果树、牧草绿肥等五大类100多种作物种质资源的描述规范和数据标准）例：

番茄种质资源的描述规范和数据标准,菜豆荚面,嫩荚长、嫩荚宽,荚形,小叶叶形,1近园形,小叶叶长、小叶叶宽、叶柄粗,番茄叶片长和叶片宽,番茄叶片类型,番茄叶片形状,果形,茎叶茸毛,谢谢！