作物研究法笔记

作物研究法笔记第一章作物研究法概述一、为什么要学习作物研究法作物科学研究的本身就是作物方法学的研究；作物科学理论的探索也是作物方法的探索；作物科学创造过程中也伴随着方法的创新；作物研究法是通过很多代努力总结和归纳的经验和瑰宝；掌握了适宜的作物科学研究方法，就能少走弯路多出成果；没有好的科学方法会造成时间和资源的浪费；科研能力的培养，除了思维能力的训练，科学方法的了解也非常重要。

二、学习作物研究法的重要性（好的作物研究法）揭示出重要的作物科学规律；产生新的重要的作物科学方法；作物产生对农业生产有影响的科研结果；解决作物科学发展和实践中的问题；作物栽培的基本原理。

环境措施三、有关作物的研究方法方法：主体从实践和理论上把握容体时采用的一般思维手段和操作步骤之总和。

科学方法：是科学认识主体从实践和理论上把握科学认识容体而采用的一般思维手段和操作步骤之总和。

是认识或获得科学知识的程序和过程。

作物研究中常用的方法：形态观察、作物基因组研究、植物分类、逻辑推理、数字演算。

作物研究的经验方法：观察、测量、数字、统计方法等。

作物研究的理论思维方法：逻辑、数字统计方法等。

四、作物研究（科学研究）的一般程序提出问题→获取科学事实→提出假设→验证假说→形成理论→检验和评价理论（一）选题（提出科学问题）通过生产和实践发现和提出科学问题。

作物生产和实践中存在的“问题”是进行作物研究的源泉。

有技术问题和科学理论研究中的机理和机制问题。

提出科学问题的原则：①选出有意义的问题来作为科学研究的题目（选题要针对生产实际；要有重要的理论意义）；②选题要具有科学性和可操作性。

（二）获取科学事实间接科学事实：按照已定研究选题的目标和需求，大量收集和整理科学事实和素材。

可通过文献资料和网络进行检索。

直接的科学（经验）事实：通过大量的观察和一定的实验（预实验）获得直接的经验。

（三）提出假说（设想）利用已有的直接和间接的事实和材料；对获取的科学事实进行思维加工和整理；运用逻辑思维、形象思维、直觉思维的方法，进行科学抽象；形成科学假说：1，2，3···（四）验证假说通过一定的科学实验设计，对已形成的假说逐一进行检验。

（五）形成理论将已确证的，与科学验证相符合的假说上升为理论并将之与已有的理论进行比较，尽可能将它们统一起来。

新形成的理论与原有的理论就可能形成比较严密的、有内在的逻辑关系的体系。

（六）检验和评价理论理论一经建立，是否具有普遍性，这还需经过社会实践的评价。

认识论评价：实验和逻辑。

价值论评价：经济、社会、物质、精神、人文等。

第二章试材的准备科学的取材和充分的试验材料的准备，是最终获得可靠的、真实的、正确的研究结果的保证。

第2、1节试材的代表性群体：群体产量是目标。

个体：研究对象。

组织或器官：入手研究。

不可能对所有个体测定，所以结果的可靠性取决于所选试材的代表性。

一、精确度和准确度影响试验结果的因素：试验本身的差异；环境条件；人为因素。

从试验中得到的观察值，既包含有处理的真实效应，同时又包含其他因素的影响。

使试验的观察值和真实效应有一定偏差。

试验误差（或误差）：使观察值偏离试验处理真实效应的偶然影响。

它影响试验的准确性和精确度，也反应所抽取样本对总体代表性的高低。

准确度：试验中所得到测定值与真实值的符合程度。

绝对误差：测定值与真实值之差。

相对误差= （测定值﹣真实值）÷真实值×100绝对偏差：测定值与平均值之差。

偏差越小说明从总体所抽取样品的代表性越好。

相对偏差= （测定值﹣平均值）÷真实值×100精确度：是指在测定中所得到数值重复性的大小，他能反映偶然误差的程度。

精确度高说明测定方法可靠，重复性好。

二、平均差和变异系数1、平均值：表示集中趋势。

2、标准差和变异系数：描述变异性的特征数。

标准差：指单次测定值围绕平均值的密集程度，说明测定结果精确度的大小。

变异系数：一个样本的标准差占该样本平均数的百分率。

变异系数小，说明平均值的波动小，精密度高，代表性好。

C.V.＝ S÷X ×1003、平均数标准误差，简称标准误差，也称均数标准差。

样本容量愈大，平均数的误差愈小。

4、均数变异度：指均数标准差占样本平均数的百分率。

也称精确度。

均数变异度的值愈小，平均数的误差愈小，代表性愈强。

记作三、抽样原则和样本容量抽样的方法：随机抽样、典型抽样、顺序抽样。

简单随机抽样：直接从总体中随机抽出样本。

分层随机抽样：将总体按变异程度分成较均匀的同质的若干部分、地带、随地段（统计学上称区层），然后从每个区层内随机抽取所确定的单位机数目，最后用加权法统计总体真值。

抽整群抽样：在总体中随机的抽样单位整群，然后在每一群内进行全部抽样样单位调查。

两级或多级抽样：从总体中先随机抽出容量大的抽样单位，称初级单位。

然后第二次从初级单位再随机抽出容量较小的抽样单位，称次级单位···依次还可以继续逐级抽样，直至被抽样单位容量符合调查的要求。

典型抽样：按研究需要有意识有目的地从总体内选取有代表性的典型单位（个体）或单位群，以代表总体的绝大多数。

顺序抽样：按照某种既定的顺序，每隔一定时间抽取一个抽样单位组成样本。

样本容量：根据样本均数标准差与样本大小（n）的平方根成反比关系可知，样本个体数愈多，抽样误差愈小，样本的代表性就愈大。

第2、2节作物器官样品的采集与保存一、植株样品的采集苗期的测定；为维持器官的正常生理状态；生长分析。

二、器官样品的采集器官推断全株；器官的异质性。

2.1 叶绿素含量的测定玉米：幼穗分化期最高，同期棒三叶最高。

小麦：开花期最高，籽粒形成前倒2叶最高，之后旗叶最高。

水稻：开花至灌浆初期最高，此期间倒三叶最高，以后为倒2叶、倒1叶.高粱、谷子等：幼穗分化期最高，同期中上部叶片高。

2.2 生长速率测定大豆：n叶开始生长；n-1叶生长高峰；n-2叶生长速率减缓；n-3叶停止生长或即将停止生长。

测生长速率：取倒2叶。

生理测定、形态解剖：取倒4叶。

玉米：中部叶片。

水稻：倒3叶。

棉花：自上而下第5叶。

2.3 同一片叶子的异质性气孔导度：由下而上逐渐增大；光合速率：上部大于下部，约为下部的2倍。

糖分积累：上部约为下部的2~3倍。

PEPC酶活性：上部比下部高2倍。

叶片的水势：Ψw，渗透式Ψs，压力势Ψp也是叶下部 > 中部 > 上部。

三、器官样品的保存保湿保存、光下保存、黑暗保存、低温保存。

第2、3节作物籽粒样品的采集和处理一、样品采集来源：个别植株；小区或大田；大批收获物（先随机，再四分法）。

“四分法”（小粒种子留250g，大粒种子留500g）二、样品的干燥处理风干：自然干燥（晒干，室内阴干）。

烘干：杀青：105℃下0.5～2小时；烘干：70～80℃烘干至恒重，1～2天。

（成分）品质分析最好使用烘干的样品。

三、粉碎和过筛过筛：>2g，孔径1mm；1～2g，孔径0.5mm；<1g，孔径0.25mm，60目。

四、保存成分分析等最好保存在磨口瓶内。

短时间（磨口瓶）；长时间（用蜡封口）。

双标签法：一个贴瓶外，一个放瓶内。

第2、4节室内材料的一般培养一、幼苗的准备精选种子：健康、品种纯正。

种子处理：消毒。

次氯酸钠（饱和溶液15min）或升汞（0.1%10min）。

催芽：水、温度。

（根系长到5～7cm时，可作水培）。

二、营养液的配制配方的选择：根据作物和品种来确定。

PH值：水稻、小麦、大麦、玉米、大豆等PH=6～7；甜菜PH=7～7.5；马铃薯、甘薯、烟草PH=5～6.水源：因试验目的的要求而不同。

（一般情况下自来水即可）盐类的纯度：据试验目的而选择分析纯、化学纯或实验试剂。

母液的配制与保存（棕色瓶内保存并放入冰箱）。

三、水培栽植培养器皿：在玻璃器皿外包一层黑纸，黑纸外再包一层反光纸。

四、吸雾培养法第三章作物形态研究法第3、1节作物根系研究法一、根系研究概述J.EWeaver“要科学地理解作物生产，就必须全面地认识作物根系发育、根群分布、不同生育时期根系吸收水分养分的活力，以及不同环境下根系的变化”。

二、根的类型直根系：分主根和侧根（双子叶）。

须根系：由不定根组成。

三、根系研究的方法1、根箱观测法定义：利用根箱追踪根的季节性生育消长的方法。

优点：便于移动，便于设置处理（土壤、肥力、水分处理）。

缺点：难以进行土根分离（根系打结），容器限制根系生长。

2、挖根冲洗法根系受到一定的损伤，影响测量的结果。

比较费工。

适合种植在疏松的土壤里。

3、气培法又叫雾培法，Cater（1942）首先采用。

简单，能观察到完整根系，通气性好，有利于根系正常生长发育。

4、塑料管土培法优点：取样简单，工作量小，易于操作，根系完整，与大田生长一致。

操作方法：①准备工程塑料硬管（PVC）。

（纵剖为2，用铁丝固定）；②田间设点，放置工程塑料硬管，并填充“配合土壤”；③播种（种子种在管内）；④取根冲洗、测定。

5、网袋法：1991年Steen,E.首先采用。

优点：直接在大田进行试验操作，所获取的根系样本具有较好的普遍性和代表性。

具体操作：①在每小区按试验要求设置样点；②插入外筒和套网袋的内筒；③填充土壤，种植作物，并竖杆标记；④一次抽出内筒和外筒；⑤取样并测定。

6、三维坐标容器法在根箱法的基础上，结合计算机应用的种根系研究法。

优点：①与大田根系特征相一致，能完整保持根系的自然状态；②能对根系的不同垂直分布层进行各项指标分析；③能在计算机上绘出完整的三维根系图。

具体操作：（1）“三维坐标容器”的制作（1立方米）；（2）纱网的裁剪；（3）田间设点，“三维坐标容器”的安放；（4）填充土壤，并种植植物（填一层土，放一层网）；（5）土壤冲洗；（6）根系观测。

7、同位素示踪法：又称核示踪法，简称示踪法。

定义：指的是用同位素示踪剂研究被跟踪物质的运动，转化规律的方法。

优点：灵敏度高，样品制备简单，测定方法，可靠易行，费用低等。

（1）根部标记法原理：示踪剂置于地下，通过地上部分叶片和结实器官中积累的放射性强度来判断地下根系的生长和吸收功能。

优点：可以不破坏根系的正常生理活动过程，又能比较客观探明各个生育时期根系在土壤中伸展情况。

方法：①准备放射源；②埋入放射源：不同深度和广度；③地上部分检测同位素；④分析地上部分根系生长。

适用范围：一年和多年生作物。

（2）植株地上部分标记法原理：从茎基部引入放射性核素。

（3）放射自显影法优点：可以测定整个根系的动态分布。

方法：①根箱的准备；②种植作物；③注入同位素（茎基部）；④放射自显影。

（4）中子照相法利用中子发生器产生热中子，使其透过种有作物的铝制盆钵，照射到钵后面铟转换器上，通过（n，r）反应而放出r射线，使照相底片感光而得到根系照片。