作物发育研究法
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。
第一节 作物栽培学的性质、任务和研究法
第一章绪论第一节：作物栽培学的性质、任务和研究法一、导学二、引导视频、单元精讲三、学习内容（包括两个部分，1个是掌握部分，1个是拓展部分。
）要求，促进作物的生长发育，使之产量高且品质好。
因此，作物栽培学是一门综合性很强的直接服务于作物生产的科学。
作物栽培、蔬菜栽培和果树栽培等，共同构成了作物种植业。
作物种植业是农业的重要组成部分，是人类把作物品种的潜在生产力和环境资源转化为农产品的生产过程。
（二）作物栽培学的任务作物栽培学的任务在于根据作物品种的要求，为其提供适宜的环境条件，采取与之相配套的栽培技术措施，使作物品种的基因得以表达，使其遗传潜力得以发挥。
换句话说，作物栽培就是通过良种良法相配套，充分发挥作物品种的生产潜力。
二、作物栽培学的理论基础（一）作物栽培学与相关学科的关系作物栽培学是一门综合性很强的农业技术科学，与之发生关系的学科是很多的。
应当指出，作物栽培学并不是单纯地综合运用其他学科的研究成果，更不是简单地实施作物种、管、收等田间作业程序。
作物栽培学有其自己的理论基础——作物生理生理生态学。
作物栽培学是在充分研究和掌握作物个体生长发育和群体建成、产量形成及其对环境条件要求和反应规律的基础之上，综合运用本领域和相关学科的科技成果，加以集成和优化，形成作物生产的技术体系，用于生产。
（二）作物栽培学总论与各论的关系作物栽培学作为一门学科，它包括总论和各论。
从生产实际来说，栽培作物涉及丰富多彩的作物种类和品种，牵涉到千变万化的环境和条件，更离不开灵活多样的措施和技术。
这里面必定含有许多共同的原理和普遍的规律，这就是作物的“共性”。
同时，不同的作物又有其自身的特征特性，有其自己对环境条件的不同要求，这又是作物栽培的“个性”。
作物栽培学，由于有共有性，而有“总论”，又因为有个性，便不能没有“各论”。
“总论”讲述一般知识、基本原理、普遍应用的措施和技术，为各论做铺垫，打基础；“各论”讲述的则是各个作物的知识、原理、栽培措施和技术。
第三章 作物个体生长量研究法
2、测定方法
（１）去掉植株上已枯死的部分； （２）将植株迅速从地面切割下，装人有标签的塑料口袋中； （３）及时进行称重。 测定要点： （１）植株上有泥土时，应将泥土冲洗净并用纱布或滤纸吸干后再称重； （２）对于干旱研究中的试材，应在取样前先刷掉植株上的泥土再取样。 （３）整个过程中都要注意防止水分的损失。
a 每小圆片面积 小圆片数 cm2 · g -1 圆片总重量
称重法
3、计算叶面积（S）计算公式为
S a W cm 2 · g -1 g cm 2
4、求值时避开叶脉的影响
如棉花
10孔 /3孔、 5孔/2-1孔；
技术关键：避免因失水差异造成的误差
5、干样称重法 可以采用干样称重法，同鲜样称重法一样计算叶面积。
三、作物体的重量
作物体的重量是作物生长量的基本标志之一
直接比较重量的变化
有关的生理指标 如光合速率、净同化率、相对生长率、
群体生长率需要等。
方法通常有：鲜重、干重和风干重来表示。
测定对象：器官、个体、部分或整个群体。
1、作物体鲜重的测定
作物体鲜重是作物在自然生长的含水量状态下的活体重量。
测定特点： 鲜重的测定可以及时方便快速地进行，但测定结果易受失水 的影响。
测定要点： 茎秆和果穗等粗大的材料，应该用刀切薄或切细，尽可能均匀
地铺成薄层，以促迸干燥。
3、作物体的风干重
将测定样品放在通风良好的室内经1-3周，或直接在阳光下爆晒，
当其重量减少至最低时的值叫风干重，一般的含水量约为1216%。 测定特点：简单易行，不要专门的仪器设备。
在进行风干时，可直接挂起来，也可装入尼龙丝网袋中挂起风
作物研究栽培法 农学系
一、名词解释5*41准确度：试验中所得测定值与真实值的符合程度；2精确度：是指在测定值中所得数值重复性的大小，它能反映偶然误差的程度。
3 叶片开张角：是茎杆与叶耳至叶尖联线的夹角4透光率（T）：某一叶层处的光强和群体冠层顶部自然光强的比值。
（用百分比表示）5 比叶重。
生长分析用于作物群体生长的指标：主要阐述经济产量的积累状况6光能利用率：光能利用率就是作物所贮存的化学能占光能投入量的百分比。
7光能转换率：光合产物中所贮存的化学能占光合作用所吸收的光合有效辐射能的百分比(Ec)。
二、填空20*21、三类（1）作物研究的经验方法（观察、测量、实验方法等）（2）作物研究的理性思维法（逻辑、数学、统计方法等）（3）作物科学理论的评价方法。
2、作物科学研究的一般程序：①提出科学问题；②获取科学事实；③提出科学假设（设想）；④验证假说；⑤形成理论；⑥检验和评价理论。
3、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。
5、变异系数：一个样本的标准差占该样本平均数的百分率。
用CV表示6、抽样的方法：大致可分为随机抽样、典型抽样和顺序抽样。
7、随机抽样又可分为：简单随机抽样、分层随机抽样、整群抽样、两级或多级抽样。
8、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。
在大容量里选取少部分个体时采用。
9、倒三叶：指从上往下的第三片叶子。
10、器官样品的保存：（1）保湿保存。
测鲜重；（2）光下保存。
测光指标、蒸腾速率；（3）黑暗保存。
测叶绿素、生长素；（4）低温保存。
测叶绿素、提取DNA。
长时间保存用蜡封口。
11、样品的干燥处理：（1）风干；（2）烘干。
在105℃下杀青半个小时到两个小时，再把温度调到70～80℃下烘一到两天。
烘干后放入干燥器里。
12、根系研究的方法：（1）根箱观测法；（2）挖根冲洗法；（3）气培法又叫雾培法；（4）塑料管土柱法；（5）网袋法；（6）三维坐标容器法；（7）同位素示踪法。
水稻品种生长发育的分子调控研究
水稻品种生长发育的分子调控研究水稻作为我国的主要粮食作物之一，其产量和质量对于国民经济发展和人民生活都具有重要的意义。
而水稻的品种生长发育过程中的分子调控机制则是研究水稻生长发育的重点之一。
近年来，随着分子生物学和遗传学研究方法的不断发展，水稻品种生长发育的分子调控也有了新的进展。
一、分子调控基因的发现在水稻品种生长发育的分子调控研究中，关键是发现与生长发育相关的基因。
近年来，利用分子生物学和遗传学技术筛选和研究水稻生长发育相关基因的方法越来越多。
比如，研究者通过使用转化技术将水稻中常见的生长发育相关基因转化到相关品种中，以探究基因对于品种生长发育起到的作用。
另外，通过对比分析不同品种之间的基因序列差异，科学家也能够找到可能的调控基因。
二、分子调控机制的研究1.激素调节植物激素是影响植物生长发育的重要因素之一。
在水稻品种中，植物激素类基因的调控非常重要。
比如，研究者发现水稻品种中存在着类似于拟南芥中ABA类激素调控基因的OsABI5、OsABF等，它们能够在品种的干旱、盐胁迫等环境中发挥非常重要的作用。
2.转录因子调控转录因子是控制基因转录的关键因素之一。
研究者利用DNA芯片技术，从大量的基因中筛选出不同的转录因子家族，并进一步分析了其对种子发育和花序发育等生长发育过程的调控作用。
利用此类技术的手段，科学家们发现，类似于拟南芥的MADS-box、MYB等基因现在水稻品种中也具有类似的功能，并对于水稻品种的生长发育具有重要作用。
3.环境胁迫调控随着气候变化和环境污染的不断恶化，水稻品种面临着越来越多的环境胁迫。
研究者通过利用转化技术将水稻中的环境胁迫相关基因移植到其他品种中，以研究其对于品种生长发育的调控作用。
经过一系列的分析实验，科学家们发现了一些水稻品种中的逆境相关基因以及它们在品种逆境应对时的调控作用。
三、分子调控技术的应用1.基因编辑基因编辑技术是近年来分子生物学的一项重要技术。
通过利用核酸酶技术改变目标基因的序列，从而实现对基因功能的调控。
作物研究法的课程思考题
思考题▪ 1、作物栽培生理研究方法主要哪几种？（一）生物观察法（二）生长解析法（三）发育研究法（四）生理生化法（五）专家系统法▪ 2、什么是作物生长分析？主要用于植株个体生长和群体生长的指标有哪些？在一段时间内影响产量和因经光合产物的积累导致植物发育两者自然地结合起来进行分析的方法称为生长分析法。
主要阐述经济产量的积累状况，项目包括：（1）叶面积持续期（2）光合势（3）总生物量的作物生长率和经济产量；（4）净同化率；（5）收获指数▪ 3、在取样过程中植株的代表性是怎样通过准确度与精确度来体现的？ ▪ 准确度是指试验中所得测定值与真实值的符合程度。
▪ 测定值与真实值之差称为绝对误差，但在实用上多以相对误差来表示测定值的准确度：▪ 由于真实值不易得到，所以常用由总体抽样测定的平均值来代替，测定值与平均值之差称为绝对偏差，实用上是以相对偏差来表示准确度： ▪ 偏差越小说明从总体所抽样品的代表性越好。
▪ 精确度（也称精密度），是指在测定中所得数值重复性的大小，它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 。
▪ 注意 ： 有时精确度很高，但准确度不一定很好，即测定样品的代表性不一定很好；反之，若准确度很好，则精确度也一定很高。
▪▪▪ 1、什么是作物的株高整齐度和株高构成指数？他们计算公式是怎样表示的？株高整齐度：作为衡量作物群体生育均衡性和栽培管理措施效果的指标。
小麦茎秆上下节间长度存在着一定的比例关系，这种比例关系称为株高构成指数。
（魏燮中等，1983；陈薇薇（旗叶和倒二叶）株高构成指数：Ⅰn 为任一节间长度与该节间加其下节间长度之和的比值。
设株高为L ，Ln 为第n 节间长度，n 为自上而下的节位，则可按上式分别求；L L L I 21L +=；1)(n n n n L L L I ++=得株高的 ⅠL 值和各节间相应的Ⅰn 值。
2、关于作物叶面积指标有哪些测定方法？他们有什么优缺点？目前应用比较多且测定结果较淮确的方法：叶形纸称重法，优缺点：不受叶片短时失水的影响只能进行离体测定。
(完整word版)作物栽培学总论
第一章绪论第一节作物栽培学的性质、任务和研究法1、作物栽培学的性质作物栽培学是研究作物生长发育、产量和品质形成规律及其与环境条件的关系，并在此基础上采取栽培技术措施以达到作物高产、稳产、优质、高效目的的一门应用科学。
作物:人类栽培的绿色植物，包括粮、棉、油、糖、绿肥、饲料等.2、作物栽培学的任务作物栽培学的任务在于根据作物品种的要求,为其提供适宜的环境条件,采取与之相配套的栽培技术措施，使作物品种的基因型得以表达，使其遗传潜力得以发挥.要完成作物栽培学的任务,必须掌握与作物、环境、措施三个环节有密切关系的各种知识。
3、作物栽培学的特点复杂性:研究对象（作物，环境,措施）是极其错综复杂和变化多端的.季节性：大田作物“不违农时”,设施农业“反季节栽培”地区性：大处说,不同的地区；小处说，不同的地块变动性：新作物新品种的引种和创新，新技术新措施的引进，栽培作物的方法措施等也要不断变化.4、作物栽培的研究法1）生物观察法：肉眼观察和仪器测量2）生长分析法：叶面积消长和干物质动态3）发育研究法：对稻麦，特别注意分蘖消长、穗分化状况等4）生长发育研究法:根据器官建成规律，调查各营养器官的分化、发展和衰亡时期及其持续时间；观察穗分化和花芽分化进程，追踪小穗、小花分化数、退化数和成粒数及其临界期;测定不同时期有效叶面积及各器官的干重、碳素和氮素的含量以及碳氮比等；最后分析查明产量构成的各个因素.5）产量对比法：就是对不同作物品种或不同栽培技术措施进行田间小区或大田对比试验.这种对比发一般要设置若干个处理、安排若干次重复,进行田间比较，试验过程中要进行详细的观察测定和记载，收货时进行测产、考种，最后将试验结果进行统计分析.第二节作物的起源和起源地1、农业的发生农业起源的根本诱因可能是人口的不断繁衍和天然食物的短缺.从采集到种植，从渔猎到饲养,这是人类发展史上最伟大的变革，是最具突破性的飞跃。
2、世界各地最早种植的作物公元前7000年，穆雷贝特（叙利亚），采集野生小麦和大麦,可能栽培过公元前5000年，安纳托利亚（土耳其）,已栽培大麦和小麦公元前6000—7000年前，中国，普遍种植水稻公元前5500-3000年，非洲撒哈拉，栽培高粱和御谷之类公元前3600年，埃及，种植小麦和大麦公元前6000年，墨西哥定居村社，种植籽粒苋、玉米、豆类、南瓜和甘薯公元前4000年，南美的阿亚库乔人,种植马铃薯、玉米、南瓜和豆类欧洲，希腊，种植小麦和大麦3、中国是世界栽培植物起源中心之一中国是独立发展起来的古老农业中心之一,又是世界栽培植物起源中心和多样性中心之一。
(完整word版)作物研究方法
作物发育研究法发育研究法又称生育调查法，此方法的特点是侧重发育器官的观察研究。
发育研究法就是在作物生育期间观察生育时期、调查分蘖动态、测量株高变化、叶片数、统计根条数以及收获后进行室内考种，调查的重点是分蘖的消长和穗粒的形成。
这些方法对不同种类的作物、同一作物的不同品种、不同栽培条件下的生育差异均可进行分析研究。
操作简便，用途广泛，在实践中已被普遍采用。
一、作物生育时期的观察记载（一）作物生育时期观察记载的标准生育时期观测主要是按照统一规定的记载标准，调查记载作物从播种到收获各个生育阶段发生的时间，以及当时环境条件的特点。
在实际观测时，必须熟练掌握“物象”标准和“数量”标准。
所谓“物象”标准就是植物体在不同生长发育时期的不同形象表露。
“物象”标准因作物而异。
“数量”标准是以达到该“物象”标准的株数占全区植株的比率为准。
如果每个生育时期只记载一次，应以达到该“物象”标准的植株占全区植株的50%左右为标准。
若记载始期、盛期和末期三次，则始期应占20%左右，盛期应在占50%左右，终期应占80％以上。
（二）作物生育时期观察记载的方法1．目测法选代表性的样方，对其内的植物进行目测估计；2．定株法选出一定数目的代表性植株并标记，然后观察统计达到某一“物象”标准的株数占代表性植株的百分比来定量确定。
二、作物抗逆性的观察记载和测定作物对逆境抵抗和忍耐的能力叫抗逆性。
抗逆性是作物对环境的一种适应性反应。
作物的抗逆性包括抗热性、抗寒性、抗旱性、抗涝性、抗盐性、抗病性、抗虫性、抗倒伏等。
一般在田间出现某种不适于作物正常生活的不良环境时进行观测记载。
（一）抗旱性记载：干旱的类型、植株发育的阶段、干旱具体发生的时间及作物的抗旱能力。
干旱的类型：土壤干旱、大气干旱。
土壤干旱表现为植株萎蔫、叶片变黄和脱落，这些现象由下向上发展；大气干旱时，叶的萎蔫、青干由顶部开始向下发展。
1．抗旱性的观察测定方法（1）目测法目测法是在大田条件下，利用目力估计植物的抗旱能力。
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作物发育研究法
1、实验目的
1.1 学习生长分析的各项指标的测定过程及计算方法
1.2 了解作物研究的基本过程
1.3 掌握田间取样的方法和各种测定仪器的使用。
1.4 学习生长分析法的测定与计算，分析各生理指标间的关系。
2、实验材料
小麦
3、实验内容
3.1 测定株高整齐度
株高整齐度表示作物田间的长势，整齐度高则表示作物群体田间长势一致，则有可能达到高产。
整齐度更是衡量田间管理是否合格的一项指标。
整齐度即株高变异系数的倒数：1/CV
3.2 测定透光率:
作物群体光能的利用率的高低是作物高产的前提，透光率的大小决定了底层叶片光合强度的高低。
透光率=I/I0。
3.3 测定植株叶向值
叶向值是研究作物株型时的重要指标，它可以客观的反应叶片的空间的分布及姿态。
更能反应作物田间的光能分布情况。
叶向值综合了叶片仰角、叶片长度、基尖距三项指标，用它来衡量作物叶片的着生状态更为客观。
LOV =∑A(L s/L t)/n 3.4 作物生长分析
生长分析法是以作物生育过程中干物质增长过程为中心进行研究的，在测定干物质增长的同时，也测定叶面积。
生长分析法的基本观点是作物产量以干物质重量来衡量，作物生育进程也以植株干物质增长过程为中心进行研究。
其具体做法是每隔一定天数进行取样调查，测定植株不同器官的干物重并同时测定叶面积。
下面是一些重要的生长分析法考察的生理指标。
3.4.1 叶面积指数(LAI)
叶面积指数是指作物群体总绿色叶面积与该群体所占土地面积的比值。
即叶面积指数＝总绿叶面积/土地面积。
作物大田生产通常是依靠单位土地面积上的作物群体来进行的，所以计算叶面积指数时要以单位土地面积上的群体叶面积为准而不能以单株叶面积为准。
LAI =平均单株叶面积/平均单株土地面积=平均单株叶面积/（株距×行距）
3.4.2 光合势(LAD)
光合势是指在某一生育时期或整个生育时期内群体绿叶面积的逐日累积，光合势的单位以万m2·d/ hm2来表示。
计算某一时期内的光合势的方法，一般是以这一时期内单位土地上的日平均叶面积乘以这一时期延续的天数。
在群体生长正常的条件下，群体干物质积累数量与光合势呈正相关。
LAD=1/2（L2+L1）（t2—t1）
3.4.3净同化率（NAR ）
净同化率是在群体条件下衡量作物叶片净光合生产效率的指标，它是指单位叶面积在单位时间内所积累的干物质数量。
NAR= (W2-W1)/1/2(L1+L2)*(T2-T1)
3.4.4 作物生长率(CGR)又叫群体生长率，它表示单位土地面积上作物群体干物质的增长速度，也就是单位土地面积上作物群体在单位时间内所增加的干物
重。
3.4.5比叶面积（specific leaf area,SLA）指每克干叶的叶面积。
它可用来表
示单位干重的叶片所占叶面积的大小。
SLA=( LA2/W2+ LA1/W1)/2
3.4.6 比叶重（specific leaf mass,SLM）
指单位叶面积所具有的干物质重量。
它可用来表示叶片厚薄程度。
SLW=( LW2/ LA2+ LW1/ LA1)/2
4、实验步骤
实验开始前，分别选取田间具有代表性的植株测定植株的高度，叶片的着生状态、以及顶部和底部的光强。
将植株带回实验室。
分别将植株的叶片摘下，每8株为一组，用重量法测定植株的叶面积，并测定植株鲜重、干重。
分为两次进行测量，每次测量间距为7天。
根据公式分别计算CGR、LAI、LAD、NAR、SLA、SLM。
5、数据处理
5.1 株高整齐度
表1 株高整齐度
株高变化范围极差整齐度
24.5～31.67.1 13.36
株高与产量存在着正相关关系，提高田间植株的整齐度是高产栽培的一项措施。
株高整齐度是衡量作物田间长势与田间管理的重要指标，随着株高整齐度的上升，产量也会随之上升。
本实验测定的时期是小麦苗期，株高整齐度较低，由此可以看出田间管理上仍存在缺陷，使得小麦的长势不均。
5.2透光率
表2 透光率
光强(lx)
透光率(T)
上部底部
2540 1610 0.63
2470 1309 0.53
1560 760 0.49
1639 537 0.33
1734 680 0.39 小麦的田间透光率受种植密度、茎态、叶、穗重及株型等因素影响,是衡量群体是否高产、光能利用率高低的重要指标。
由表2可以看出，本次实验测定的透光率在0.33～0.63之间变动，变幅较大，有可能是测定时间及仪器操作等造成的。
在生产过程中，选用株型紧凑的品种、合理密植，创造合理的群体，可以改善群体的透光率及田间的通风情况，从而提高作物产量。
5.3植株叶向值(Lov)
表3 植株叶向值
仰角(°) 基尖距(cm) 叶长(cm) LOV
80 9.4 26.2 28.70
45 11.6 24.2 21.57
54 12 31.8 20.38
80 10.2 26.7 30.56
66 10.2 24.9 27.04
从叶向值的计算公式可见,叶角只是度量叶片上冲挺直程度的一个参数,而叶片挺直部分长短也是度量叶片上冲程度的重要参数。
叶角越小,叶向值越大,叶片越上冲挺直。
仅从叶角大小或只从叶片挺直部分长短来度量叶片上冲紧凑程度是
不全面的,所以,度量紧凑株型应考虑到叶角和叶片挺直长短的综合因素,即叶向值更能准确表现叶片上挺程度。
5.4生长分析指标
5.4.1LAI=LA/S=0.05/0.15*0.15=2.2
5.4.2LAD=[( L2－L1）×(T2-T1)]/2=[(0.05-0.04) ×7]/2=0.035(m2.d)
5.4.3NAR=(W2-W1)/1/2(L1+L2)*(T2-T1)=(5.21-4.31)/1/2(0.05+0.04) ×7
=0.29 g/(m2.d)
5.4.4CGR=(W2-W1)/A×(t2-t1)=(5.21-4.31)/0.15×0.15×7=5.71g/(m2.d)
5.4.4 SLA=( LA2/W2+ LA1/W1)/2=(0.05/5.31+0.04/4.31)/2=0.0091m2/g
5.4.5 SLW=( LW2/ LA2+ LW1/ LA1)/2=1/SLA=109.88g/ m2
利用生长分析的指标可以动态观察作物的生长发育情况，更好的了解作物每一个生长阶段的物质积累，光合形态的建成。
这次实验中没有连续的观察，因此不能制作趋势线。