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园艺植物研究法绪论一、园艺植物研究法的内涵园艺（Horticulture）是指种植果树、蔬菜、观赏植物等的技能和艺术。可按其植物大类相应地分为：果树园艺、蔬菜园艺和观赏园艺。园艺一词包括“园”和“艺”二字，《辞源》中称“植蔬果花木之地，而有藩者”为园，《论语》中称“学问技术谓之藝”。园艺原指在围篱保护的园囿内进行的植物栽培，现代园艺早已打破这种局限，但仍然比其他作物的栽培更集约化。因此栽植蔬果花木之技艺，谓之园艺。园艺植物（Horticultureplant）是重要的经济植物，其资源丰富，种类繁多，数量庞大，超过了农业上的谷物、纤维作物和油料作物，而且在种类和数量上还在不断增加。我国野生园艺植物资源非常丰富,有野生果树73科、173属、1076种及81个亚种、变种和变型；野生蔬菜213科、2822种；野生花卉更多，仅新疆就有156属、1087种。本课程所涉及的园艺植物泛指果树、蔬菜和观赏植物，这些植物中有乔木、灌木、藤本，也有一二年生及多年生草本植物。它们的生物学特性、生态适应性、生长发育、繁殖方法、栽培管理等差异较大，使园艺植物的科学研究具有许多不同的特点，并产生了不少困难。研究（Research），指对事物进行调查、钻研或探讨，以寻求事物的真相、性质和规律等。法乃方法，“方法”一词最早见于《墨子·天志》，原为量度方形之法，后转意为知行的办法、门路和程序等。科学方法就是科学认识主体为从实践和理论上把握科学认识客体（即科学对象，如果树、蔬菜、观赏植物等）而采用的一般思维手段和操作步骤之总和。在园艺植物研究中，科学方法包括观察与调查方法、试验研究方法、实验室实验法、数学方法、逻辑思维方法等。二、园艺植物科学研究的意义与任务科学研究是人类创造知识、整理修改知识和开拓知识新用途的探索工作。园艺植物的科学研究任重而道远。丰产的黄金梨无人问津，梨农们都非常焦急。面对梨价连年下跌，议城村的梨农伤心地砍刨了梨树。今后园艺植物科学研究的主要任务有：研究园艺植物生产与外界环境的关系；选择培育优质高产高效的园艺植物种类、品种及砧木；进一步研究解决快速育苗和无病毒苗木繁育技术；研究合理的栽植密度、土肥水管理、整形修剪和病虫防治技术；研究各植物种类、品种的高产、稳产、优质、高效的配套技术；研究如何提高品质、创品牌的综合技术；研究产品采收适期及其采后商品化处理销售等技术措施；研究园艺植物信息网络、市场流通、科技开发、产业化建设、社会化服务等方面存在的问题，即改进与促进措施。果园养鸡收益大甘肃省天水市中国西部航天（太空）育种基地工作人员展示培育的航椒8号铁锋区向阳村东沟屯的菜农根据不同的蔬菜品种和光合作用，在同一大棚里创造出一年能种三茬菜的立体化栽培模式。每个大棚年收入在两万元以上。紫贝天葵三、园艺植物科学试验研究特点园艺植物种类繁多，大的方面主要包括果树、蔬菜和观赏园艺植物。根据园艺植物的生物学和栽培学特性，园艺植物的科学试验研究具有以下五大特点：1.时间性园艺植物都具有年周期和生命周期的变化规律，因而其试验研究在时间上具有连续性和长周期性。果树及一些多年生观赏园艺植物所需时间相对较长，而草本蔬菜及一年生花卉植物生命周期短，其试验研究所需时间相对较短。2.季节性园艺植物的生长发育及开花结果都要求一定的营养和光、温、水、气等外界环境条件，表现出较强的季节性，这决定了园艺植物试验研究的季节性较强。3.空间性果树和一些观赏植物，树体高大，根深叶茂，地上地下所占空间较大，使得试验研究占地和占空间较大，因而试验易受地形、土壤、营养及气候等条件的影响，个体间所占区域的条件也存在差异，造成试验条件的一致性较难保证。而蔬菜及部分矮小花卉植物，地上、地下所占空间较小，相对容易满足其试验研究所需条件。4.差异性园艺植物科学试验研究的试材存在差异性。园艺植物种类、品种繁多，差异极大。相同品种个体之间也存在差异。同一植株器官组织生长发育也有差异，特别是果树及一些园林植物，由于植株高大，树冠的上、中、下和内、中、外不同生态部位存在微域气候的差异，地下部表土和心土对根系的影响也存在差异。5.简缩性根据有机体与环境统一的观点，植物本身就年复一年持续记录着它对外界环境的生态生理反应，因此在科学试验研究中，可以通过生物学调查，如对干、茎、枝、芽、叶、花序、果薹、节间等的调查推测前几年的生长发育状况以及环境条件对它的作用和影响，可在较短时间内获得较多的试验结果，以简化试验方法，缩短试验期限，这对多年生植物的试验研究是非常有利的。四、园艺植物科学试验研究方法所谓研究方法就是研究采取的步骤和手段，基本上可以分为特殊研究方法和一般研究方法两类。特殊研究方法是各门自然科学的具体研究方法，如研究园艺植物的方法就属于特殊研究方法。一般研究方法是从特殊研究方法中概括和发展起来的，是各门自然科学普遍适用的研究方法，如观察方法、实验方法。又如在对实验结果进行分析时，要运用比较、分析、综合、归纳等科学方法。（一）观察方法1.观察的意义所谓观察，是指人们通过感觉器官，在自然发生的条件下，直接感受观察对象提供的信息过程。观察是人们认识事物获得感性材料最起始的手段，已经成为科学研究的一种基本方法和必要步骤，各门学科都要用到它。观察是最古老的方法，也是最基本的方法。所以有人说“科学研究开始于观察”。我国古代因农业上的需要，早在周初（公元前11世纪）便开始有物候观察。公元前3世纪秦吕不韦等著《吕氏春秋》，就有候应的记载，即每一候有一个相应的物候现象，当然不限于植物。这些都是观察自然现象得来的。白居易有诗句：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。”我国地理学家竺可桢毕生从事物候观察记录，创立了“物候学”。观察不是简单的看一看，搜集一点材料，应是积极地探索未知领域的过程。有的学科如物候学、天文学等，其观察对整个学科的建立起着决定性作用。2.观察的要素观察要素包括观察目的、观察对象、观察内容、观察环境和观察工具等。（1）观察目的观察目的是根据研究的需要而定的。由于观察目的不同，在对象、内容、环境、工具等的选择上也不一样。如研究果树选择的对象必定是果树。其他要素的选择是否妥当与观察者的科学知识水平有关。（2）观察对象在园艺植物的观察中主要是实物，即以各种果树、蔬菜、观赏园艺植物为主体。观察有现象观察和定量观察:现象观察仅指表象概念性的观察，如什么时候萌芽、开花、落叶，晴天、阴天等。定量观察仅是表现性状概念的观察在研究中常常是不够精确的，要求表现为一定的数量，即萌多少芽，萌发率多少；抽多少枝、发枝率多少，枝多长、多粗；开多少花等，则为定量观察，这需要配合调查测定。（3）观察内容观察内容中分为基本观察和专项观察。栽培上为使某一植物高产稳产，首先要研究它的生物学特性，这是制定栽培措施的依据，其中物候观察属于基本观察的内容。竺可桢称物候学为一门丰产的科学。如什么时候萌芽，这与栽植和嫁接时期有关；什么时候开花和落叶，这与水肥管理有关；产品的成熟期与采收有关。专项观察是为某一专门需要提供观察资料的。如品种丰产性能的观察，除基本观察外，对分枝、结果习性就要做专项观察；又如对抗虫、抗病、抗旱等有关的观察，也属专项观察。（4）观察环境环境条件是观察的一个重要因素。在园艺植物所有的研究项目中，都包含有观察环境的内容。环境条件有自然环境和特定环境。自然环境是指保持自然状态下的环境。特定环境是指在栽培条件下的试验设计或不同立地条件的比较观察。（5）观察工具最古老的观察全靠肉眼，现在仍有其重要性，但随着科学的发展，必须借助一定的观察工具。观察工具是肉眼的扩大。在园艺植物的观察中，常用的观察工具有：显微镜、电子显微镜、双目扩大镜、测微尺、照度计、照相机、折射仪、测糖仪、天平、台秤、温度计、湿度计、钢卷尺、游标卡尺等。3.观察的原则（1）客观性原则观察必须坚持客观性原则，即坚持实事求是。要如实反映、记录客观真实是不容易的，有客观和主观上的原因。从客观上讲，观察的事物是复杂的，处于变动之中，事实真相有可能被掩盖，或反映的瞬间变化未被捕捉。另外，由于观察者的经验和观察条件的限制，有可能错过观察真实现象的良机。从主观上看，首先决定于观察者的态度，其次是科学知识水平。观察总是有目的的，但决不能为了达到预定目的，去搞主观虚构。特别是观察所得材料与预想目的相反时，更要注意，因为这也许是件好事，完全有可能从中得到新的成果，在科学史上这是屡见不鲜的。（2）典型性原则在园艺植物的研究观察中，观察对象千差万别，范围广，数量大。如对一片几亩或几十亩的果园、菜园或花卉园进行观察，显然不可能对每一株植物都进行观察，实际上也没有这个必要，只能从中抽样选择一些植株，把可变因素尽可能减少。选择具有普遍代表性的典型植株，所观察的材料才能代表全体。如作梨的丰产观察，若所选植株结果特别多，并以此来推算全园产量，结果肯定是偏高的。（3）动态性原则园艺植物总是处于生长发育的过程中，在时间和空间上都是变化发展的。因此，观察也要随着变化过程的动态而进行，不能只停留在某一个点上。将定期的材料连接起来或做成动态曲线图，就能看出动态变化。只有动态观察才能全面了解变化过程。因此，动态性原则要求全面系统地掌握观察对象的各种表现形态和时间上的演变规律以及空间的分布，做到真正反映客观真相4.观察的方法根据观察目的，按照观察原则要求，制定出观察计划。观察计划包括：目的，如物候、品种对比等；对象，如柑橘、番茄或菊花等；地点，所选择观察植株编号；观察要求，如时间、间隔期、精度等。并制定出观察记录表格、观察工具等。这里以物候观察为例说明观察的方法。物候是指园艺植物在一年中随着气候的变化所表现出的萌芽、展叶、抽枝、开花、结果、落叶、休眠等生长发育现象。物候出现的时期称为物候期。表现出来的外貌称为物候相。物候观察的重点是生长期的变化，通过物候观察来认识园艺植物生理机能和形态发生的规律变化，为栽培利用提供依据。①物候观察地点、观测植株的选定观测点必须具有代表性，即能代表该地区的自然环境条件。对多年生的木本果树或观赏植物，要做多年固定不变观察，应在代表性园地中选择一定数量的代表性植株作观测，对观测植株要做好标记，并要注意保护。②观测记载方法木本和草本植物物候观测可分别按表1一4、表1一5记载。（二）试验研究方法必须根据试验目的和要求及具体条件选用不同的研究方法。1.调查总结研究法选择具有代表性的条件（如自然和人文条件），通过系统调查、总结规律、提出措施或技术的方法叫调查总结研究法。即是在一定的自然条件下，对园艺植物的生物学特性、栽培技术、生产效果进行系统测定记载、调查研究，根据其结果进行概括总结，探索其生长发育规律对环境条件的要求及栽培技术经验，然后将这些实践经验加以总结，提高到理论水平，找出规律性。这种方法简便易行，不需要特殊设备，但有一定局限。因为经验是在一定条件下产生的，必须经过实践、认识，再实践、再认识的过程。2.田间试验法（1）概念与评价田间试验(Fieldexperiment)是指在大田的自然环境中，进行人为地处理和控制，以差异对比法为基础，以园艺植物本身的表现作为指示者进行一系列处理、观察、比较来客观评价不同处理的效果与反应。它是在人工控制条件下，比较各种处理效果的试验。田间试验法是园艺植物试验研究的主要方法。田间试验是处于既不是完全人为控制条件下，又不是完全生产条件下进行处理研究的，所以在科学上起着理论研究与生产实践之间的桥梁作用。对于多年生园艺植物，田间试验要求的时间较长，同时需要一定的仪器、设备、经费、材料等条件。（2）田间试验步骤①预备试验又叫初步试验（Primaryexperiment），在正式试验之前做准备的试验。它是一种探索性试验，规模小，设计简单，试验时间短，要求的准确性较低，只求探索一些解决问题的苗头。特别是一些重大研究项目需要做预备试验，如引种试验等。然后在此基础上做进一步的研究，使正式试验建立在更有把握的基础之上。②正式田间试验又叫基本试验（Basicexperiment），是一种主要的试验形式，是比较长时间的试验，要按试验的目的、要求进行设计，而且准确性要高，对试验的设置和方法