植物营养研讲义究法章试验设计
植物营养研究法章根际研究法讲课文档
2．观察方法：玻璃壁：直接观察
玻璃管：借助潜望镜原理，外加放大镜
3．问题与优点：可以连续观测根系生长状况 更接近自然状况 但玻璃壁处根系生长密度一般大于正常土壤中的生长密度。
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（四）同位素法
1．土壤注入法：在土壤不同位置，不同深度注入放射性
养分离子进入根系的两条通道：通过细胞膜的主动运输、 质外体。
AFS： 根 系 内 部 的 细 胞 间 隙 和 细 胞 壁 微 纤 维 中 的 空 隙 ，
在植物体内相互连通形成运输通道，允许水分和溶液自 由移动，是根系表面的延续部分，或视为“内表面”。 有研究结果表明：AFS中养分浓度与植物吸收养分量 呈正相关。
三．根系研究方法
根系研究：形态学：根数、分布、根重、根茎、根 表面积、体积
生理学 解剖学 研究根系的难处：不象地上部，如何把根系不受损 伤地从土壤中取出是研究方法的关键所在；或者不把根 系从土壤取出，而在其中直接观察；或者不让根系与土 壤接触，易于取出。
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Methodology for Plant Growth
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纸板法
Low P
High P Ou et al., unpublished
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Root angle Division
Nutrient solution
Anchor paper
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四．根参数
（一）根数
１．意义：根据主根和侧根可以估计根长、根密度等
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土壤–植物营养研究法7(精)
Pot with five compartments
30m 0.45m mesh
Soil comp. Hyphal comp. Root comp.
2、灭菌培养试验：
灭菌培养试验是指在无微生物的情况下设置试验。
类型： （1）、全部灭菌：植物地上、地下均灭菌。 （2）、局部灭菌：根部及营养基质灭菌。 灭菌培养试验主要用于植物根际及根分泌物与土壤中
无土栽培－花卉
无土栽培－蔬菜１
无土栽培－蔬菜２
无土栽培－蔬菜３
无土栽培－蔬菜４
有机无土栽培蔬菜
海水栽培
4.5 其它培养试验
1、隔离培养试验： 将植物培养在被隔离的不同营养环境中进
行栽培试验的方法。 它主要用于植物根际营养研究，不同营养
元素在植物体内移动，植物地上地下部分 营养的相关，以及营养元素的生理功能 等。
微量元素试验不如水培效果好。
二、砂培试验的准备工作
1、砂子准备：按研究工作的要求筛选砂子，并纯化。
2、培养盆的准备： 选盆：比土培严格。进行微量元素试验时，可参照
水培。 洗盆： 3、营养液的准备：与水培同。 4、其它材料：特殊的研究任务。
三、装盆、播种：同土培试验。
四、试验期间管理：主要是水分、养分的调 节，其它同水培。
根对养分的吸收营养元素丰缺的形态特征大量元素微量元素对植物生长发育的作用离子间的相助与拮抗养分在植物体内运输农作物的产量生理营养物质应是有效养分而且养分的数量和比例均能保证植物生长的需要
土壤–植物营养研究法
王淑平
2007年10月10日
第四章 培养试验设计与实施
4.1 培养试验的特点与种类
培养试验：在人工控制的条件下，用特制的容 器培养植物并进行各种科学试验的 方法。
植物营养研究法
一、名词解释：1、处理：为了研究某个因素的效应或几个因素的关系及其综合效应，人为的使试验因素处于不同水平或试验因素间不同水平的组合，称为试验不同处理。
2、单一差异原则：方案中除了欲比较研究的因素外，其他因素应相对一致，处于良好状态，以排除非试验因素的干扰。
3、误差：观察结果与真值之间的差异。
4、完全方案：每个试验因素的每个水平的相互组合，所有因素处于完全平等的地位，不漏信息。
5、水平：一个试验因素不同质的或量的存在状态，就叫试验因素的不同水平。
6、因素：要揭露事物的客观规律，就必须研究作用于与事物的的诸因素的效应，被研究的因素称试验因素。
二、判断：1、不完全方案是完全方案的部分实施（对）2、田间试验的处理数不能太多，一般应控制在3-4个为宜（对）3、在田试验中，长方形小区有利于降低由于土壤肥力不均衡带来的局部误差，因此，在设置小区时，小区的长宽比应越大越好（错）4、在溶液培养试验中，绝大多数作物的适宜营养液浓度应控制在0.5-3.0uS/cm范围。
（错）三、问答题1、田间试验中，试验误差来源有哪些土壤肥力的不均匀性试验材料的不一致性田间操作的差异病虫害、鸟兽害等环境条件差异2、营养液培养试验中，营养液的配置原则是什么？营养液中必须含有植物所需的全部营养元素营养液中各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态；营养液中各种化合物的数量及比例应符合植物正常生长要求;营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的四、设计题氮肥是玉米生长发育过程中的重要肥源之一，氮肥利用率的测定方法有示踪法和差减法两种。
现有尿酸，硫酸铵，硝酸铵，碳酸氢铵，氯化铵五种氮肥，现采用差减法测定氮肥利用率植物营养研究法笔记整理l 植物营养研究基本方法：生物方法控制生长条件部分控制：温室全控制：人工气候箱、生长箱不控制：自然条件：大田试验培养试验：在人工控制光、温、水、热等生长条件下，用特定的容器给予特定原营养条件而进行的生物试验。
植物营养学概述
植物营养学概述第一章绪论第一节植物营养概念及其重要性一、基本概念1、营养元素——植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素2、植物营养——植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。
3、植物营养学:研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
二、植物营养学的主要任务1、阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程2、体内营养物质运输、分配和能量转化的规律3、施肥手段:良好生长环境植物遗传特性手段:调节植物体的代谢，提高植物营养效率4、提高作物产量和改善产品品质。
第二节植物营养学的发展概况一、植物营养研究的早期探索1、海尔蒙特（Van Helmont, 1577-1644），柳条试验2、罗伯特?波义尔（Robert Boyle）索秀尔，碳素营养学说3、泰伊尔（Von Thaer, 1752-1832）腐殖质营养学说4、布森高（Boussingault, 1802-1887）氮素营养学说5、索秀尔（Saussure,1804）、伍德沃德（Wood-ward）：水培试验实践的先驱.二、植物营养学的建立和李比希的工作1、植物矿质营养学说（1840年）要点：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥及其它有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。
意义：理论上，否定了当时流行的“腐殖质学说”，说明了植物营养的本质；是植物营养学新旧时代的分界线和转折点，使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础；2、养分归还学说要点：植物以不同方式从土壤中吸收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植会使土壤贫瘠，为了保持土壤肥力，就必须把植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。
意义：实践上促进了化肥工业的创立和发展；推动了农业生产的发展。
3、最小养分律作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化4、李比希的功绩1、确立植物矿质营养学说，建立了植物营养学科，从而促进了化肥工业的兴起2、提出养分归还学说和最小养分律对合理施肥至今仍有深远的指导意义3、把化学应用于农业，使化学融于农业科学之中4、推行新教学法，重视实践和人才培养5、李比希观点认识的不足与局限性1、尚未认识到养分之间的相互关系2、对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足3、过于强调矿质养分作用，对腐殖质作用认识不够三、植物营养学的发展1、萨克斯、克诺普发展了营养液培养技术2、近代田间试验研究有了明显发展（1）布森高在1834年建立了世界上第一个农业试验站;（2）鲁茨1843年创立英国洛桑试验站，工作延续至今；（3）门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了试验站.（4）在鲁茨的倡导下，近百年来世界各国先后建立了长期实验站。
植物营养研究方法知识点
绪论作物研究方法概述★试验研究：用人工的办法使欲研究的现象发生在便于研究的条件和环境中，以检验假设能否成立。
﹡生物试验法: 以生物体本身（以作物为主，也包括昆虫、病菌、土壤微生物、杂草等）为研究对象和材料，从生物体本身生育过程的反应作试验指标，研究有关生长发育的规律、某些因素的作用、某些技术的效果等。
●田间试验法●培养试验法(模拟培养试验)﹡理化分析法: 用物理、化学和生物化学等的方法控制试验条件（如示踪技术）及鉴别土壤、植物、气候和农业技术系统内的有关物理、化学、生理和生化现象。
★统计分析: 用数学逻辑研究总体变量的方法。
★调查研究: 就已有的事实进行观察与分析。
★模型研究: 计算机模拟程序(模拟植物)。
第一章试验研究概述第一节试验研究的种类及一般程序一、试验研究的种类★根据试验因素:试验因素：通过科学试验研究作用于事物的诸因素的效应时，必须在固定大多数因素的条件下才能研究一个或几个因素的作用，被固定的因子在全试验中保持一致，组成了相对一致的试验条件；被变动的一个或几个、有待于比较和研究其作用的因素，称为试验因素。
单因素试验复因素试验综合试验★根据对试验条件的控制程度: 培养试验田间试验★根据试验的规模:个体试验：只在一两个点上进行的试验叫个体试验。
群体试验：在统一组织下，按照统一的题目、统一的设计、统一的方法，在许多地点同时进行的试验。
★根据试验期限:（短期、中长期、长期定位）一季试验：在一个地段进行的试验，其期限仅为一季者为一季试验。
（须重复几年；但每年都需在新的地段上设置。
）多年试验：在固定的地段上，连续几茬作物或若干个轮作周期，进行系统研究的试验称为多年定位试验或定位试验。
★根据试验小区的面积:大型小区试验：凡试验小区的大小可以采用大田农业技术措施和管理方式的试验。
（0.5亩以上300；处理、重复少；示范）小区试验：小区的大小不可能完全采用大田管理方式的试验。
（0.1亩左右60—100；处理、重复较多）微型小区试验：小区面积一般为4平方米左右的试验。
植物营养研究法试验安排和
试验材料与方法：要交待所有用的
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材料及方法 结果与分析：一一进行数据的分析
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结论或讨论：结论就是该文最主要的几 条结论，讨论就是针对该文的研究结果 有何应用前景，或对该文的研究有何更 深的建议
参考文献要与文章中的内容一一对应
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5
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1 土培施肥量：大钵子0.15g/kg土施入、 小钵子0.2g/kg土施 入N、P2O5、K2O 2 水培及砂培营养液配方：按Hogland(浓缩25或50倍) 和 Arnon(浓缩1000倍)，但要配成缺素配方。全班配阿农溶液，缺 素配方各组自配。
一组
缺P 缺Fe 缺N 正常
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霍格兰营养液的成分
盐类 Ca(NO3)24H2O
营养液一 g/L 1.18
mol/L 0.005
KNO3
0.51
MgSO47H2O
0.49
0.005 0.002
KH2PO4 NH4H2PO4
0.14
0.001
营养液二 g/L mol/L 0.95 0.004 0.61 0.005 0.49 0.002
母液(ml)
完全 -N -P -K -Mg -S -Ca
1mol KNO3
5
1mol Ca(NO3)2
5
1mol MgSO4
2
1mol KH2PO4
1
0.5mol K2SO4
0.5mol Ca(H2PO4)2
0.01mol CaSO4
1mol Mg(NO3)2
植物营养学实验指导（实验九）
植物营养学实验指导（实验九）
植物营养学实验指导（实验九）
(实验九绿肥作物观察)
一、目的意义
种植绿肥作物是根据数学、科研生产的需要，有目的地引种一些绿肥品种，学生通过自己的观察，有利于加深对绿肥作物植物学形态及其生长特性的认识及进行一些绿肥品种的繁育工作。
二、做法和要求
学生根据教师讲解各种绿肥作物的特性和栽培要求进行观察和记录，参考绿肥作物的生长特性表，要求整理记录。
实验报告要求写出三种夏季绿肥作物，两种冬季绿肥作物和一种水生绿肥作物的植物学形态及其生长特性。
列表写成报告。
附：绿肥作物的植物学形态及其生长特性表，供参考用。
三、思考题
1、通过绿肥作物观察，你认为有哪些绿肥作物可作为橡胶园和果园等覆盖绿肥作物，哪些可作为稻田绿肥作物，哪些可作为果园间种绿肥作物，哪些可作为新垦地先锋绿肥作物？为什么？
2、为什么说发展绿肥生产是多、快、好、省地增加肥源的重要途径？。
植物营养研究法：第一章 植物营养的田间研究方法
第二节 试验方案设计
一、单因素试验方案设计 设计要点： 1、确定试验因素的水平范围
2、确定试验因素的水平间距
1、确定试验因素的水平范围 指试验因素水平的上下限区间。大小取决于研究 目的：
如果事先对某种试验因素的效果一无所知，此时可 以把因素的水平范围适当放宽。
认真布置试验
作好试验的管理工作
完成计划观察记载项目和 各项目测定工作。
（四）总结（一般以论文或报告的形式进行）
总结试验目的、设计及过程 总结试验结果 对试验结果进行分析、讨论并提出合
理建议
三、试验研究的基本要求
要有代表性 准确性 重现性
四、试验方案设计的原则
➢要有明确的目的性 ➢要有严密的可比性：要遵循单
➢ 错误误差：试验中由于试验人员粗心大意所发生的差错， 如记录、测量错误等。
➢真值：在一条件下，事物所具有的 真实数值。由于偶然因素不可避免 的存在和影响，真值是无法测得。
➢平均值：用无数个数据平均后求得 得近于真值的平均值
➢方差：观察值与平均值之间的离均差 平方的平均数
➢均方：总体方差一般不易求得，通常用 样本进行估计。样本方差称为均方。
表 1 不同重复次数，不同变异系数的 两个处理平均数间最低置信度差值（95％置信度）
重复
最低置信差值（％）
次数 CV=3%
2
18.1
3
13.7
4
11.6
5
10.3
6
9.3
7
8.6
8
8.0
CV=10%
22.6 17.2 14.5 12.9 11.6 10.7 10.0
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3．复现性：重现性。在相同条件下重复试验，能获得 相同的结果。相同的结果是指试验结果的规律性应 该是一致的，由于偶然因素的影响，试验结果的绝 对数值是不可能完全一样的。
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第二节 试验方案设计
试验因素（factor)：为了要考察某些影响因素对某事物的影 响程度，人为地控制该影响因素的变化状态，使其影响程 度可以得到精确的测量或判断，通常称这种要考察的因素 为试验因素。
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4．总结： （1）试验目的、设计及过程； （2）试验结果； （3）对试验结果的分析、结论和建议。
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选题
试验的规划与设计 试验的实施
试验结果的收获与分析 验证假设的结果
查阅文献 提出假设 设计试验检验假设
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三．试验研究的基本要求
1．代表性：除了遵守随机抽样的原则性外，还要密切 注意试验条件及试验过程所采用各种措施的代表性。
较法来确定试验因素的效应。 3．尽量排除非试验因素的限制：在一个试验中不可
能对全部有关的因素都进行研究，只能选择一部 分作为试验因素。但非试验因素对试验因素总是 有一定影响的。所以，在设计试验方案时，应尽 量排除非试验因素的限制作用，在肥料试验中， 一般常采用设置肥底的办法。
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4．设计与统计方法的统一性：不同的试验方案要求采用 不同的统计方法，而不同的统计方法又对试验设计有 不同的要求。
2 复因素试验：两个以上不同因素效应的试验，复因素试验或 多因素试验。
克服了单因素试验的缺点，结果能较全面的说明问题，随
着试验因素的增多，使试验过于复杂庞大而降低试验的精确
性。因此，复因素试验一般以2~4个试验因素较好。
3
3 综合试验：通过单因素和复因素试验，可以探索 出在一定条件下不同因素的最优组合，根据这个 最优组合制定一整套的技术措施，再与现行生产 所采用的成套技术措施相比较，研究最优组合的 综合效应并检验其实用价值，这就是综合试验。
（1）采用方差分析方法的复因素试验，方案必须均衡， 必须设置重复。
（2）采用回归分析方法的复因素试验，方案可以均衡也 可以不均衡；在限制因素明确，效应模式认定，有足 够剩余自由度的情况下也可以不设重复。
5．要提高试验效率：试验效率是指单位人力物力的投入
所获得试验信息的多少。适当减少试验因素是提高试
验效率的有效途径。
6
9.3
11.6 14.0 16.3
7
8.6 10.7 12.9 15.0
8
8.0 10.0 12.0 14.0
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(二) 复因素试验方案的设计
至少有2个试验因素的试验称为复因素试 验。复因素试验的主要目的是考察因素的主 效应及其交互作用，确定不同因素不同水平 的优化组合。
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1．因素的简单效应(experimental effect )：在复因 素试验中，一个试验因素在另一个试验因素的某一水 平上的试验效应，称为这一个因素的简单效应。单因 素效应则是指试验因素对试验指标所起的增加或减少 的作用
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二．试验方案的设计
（一）单因素试验方案的设计： 单因素试验只研究一个因素的效应，其设计要
点是确定因素的水平范围和水平间距。 水平范围是指试验因素水平的上、下限区间，其大
小取决于研究目的。 水平间距是指试验因素不同水平的间隔大小。其要
适宜，过大无实际意义，过小则易于被试验误差 所掩盖。
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具体的水平间距设计还取决于试验地 土壤肥力变异、重复次数和统计检验的 置信长。下表是国际水稻研究所的资料。 从中可知，在变异系数10%，重复4次的 条件下，处理差异只有大于平均数的 14.5%，才能达到95%的置信度要求。
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不同重复次数、不同变异系数的两个处理平均数间 最低置信度值 95%可信度
重复次数 CV=8% CV=10% CV=12% CV=14%
2
18.1 22.6 27.1 31.7
3
13.7 17.2 20.6 24.0
4
11.6 14.5 17.4 20.3
5
10.3 12.9 15.4 18.0
试验处理(treatment)：为研究试验效应而人为设置的不同水 平或不同水平的组合。
试验方案：是指根据试验目的和要求所拟定进行比较的一组 试验处理（treament）的总称。广义的试验方案是指包括 实施步骤在内的整个试验计划
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一．试验方案设计的原则
1．要有明确的目的性： 2．有严密的可比性：一般试验主要都是采用差异比
植物营养研究法章试验设计
精品jing
易水寒江雪敬奉
第一节 试验研究的种类及一 般程序
2
一．试验研究的种类
1 单因素试验（单因子试验）：研究某一个因素效应的试验， 叫单因素试验（其它因素相对一致）。 简单易行，能对被试验因素作深入研究，是研究因素具体 规律时常用而有效的手段。但没有考虑因素间的相互关系， 试验结果具有局限性。
如 产 量 2 0 0 kg/5kgN，300kg/10kgN， 则 在 亩 施 氮 5kg的基础上再施5kg的效应为300-200=100kg/亩。
所以综合试验具有检验的示范的作用。
4
农业和生物学领域的科学研究
社会科学
理论科学的研究主
科
理论科学 要运用推理（演绎、
学
归纳）的方法
自然科学
实验科学的研究主 实验科学 要通过周密设计的
实验方法研究
抽样调查 科学试验
5
❖ 科学研究的目的在于探求新的知识、理论、 方法、技术和产品。
❖ 基础性或应用基础性研究：在于揭示新的知 识、理论和方法。
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2．作好试验计划：
（1）设计试验方案； （2）确定试验方法； （3）制定管理措施； （4）确定观察、测定项目及其方法与标准。
拟定试验计划，一方面要根据试验的目的任 务和对精确度的要求，另一方面还要考1）作好准备工作； （2）布置试验； （3）作好试验的管理工作； （4）作好观察记载和各种测定工作
❖ 应用性研究：在于获得某种新的技术和产品
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二：科学试验研究的一般程序
1．选题：是确定试验研究的目的和任务
试验研究目的的来源主要有以下几个方面： （1）当前生产中提出的实际问题； （2）生产进一步发展需要解决的理论和技术问题； （3）推广国内外的先进经验； （4）科学发展史上需要解决的理论问题。 选题前必须进行认真、深入的调查和研究。