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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。按其植物大类相应地分为果树园艺、蔬菜园艺、观赏园艺。园艺一词包括园和艺二字，《词源》中称“植蔬果花木之地，而有藩者”为园，《论语》中称“学问技术谓之艺”。园艺原指在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加集约化。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。《园艺植物研究法》是我国高等农业院校园艺专业的一门课程。是在学习了有关基础课程、专业基础课和专业课后而开出的一门专业课程，是学生进行科学研究掌握必要研究手段的工具书。本课程的学习要求学生掌握园艺植物科学研究的全过程和基本方法，初步培养学生独立进行科学研究的素养和能力。第一章：园艺植物科学试验研究概述第一节科学技术和科学研究的概念与分类1、科学（Science）：（1）概念：科学是有关客观世界规律及其改造途径的学问。科学是反映自然、社会和思维等客观规律的知识体系或学问。科学是世界观、社会意识、人类经验总结、技术预测、人类活动的组织形式。由此可见，关于科学的定义，不管定语怎么变化，科学就是一种学问或一种知识。（2）分类根据科学研究的对象，科学可分为三大类：①自然科学（Naturalscience）以自然界为对象，研究自然发展规律的科学。②（Socialscience）以人类社会为对象，研究社会发展规律的科学③思维科学（Thinkingscience）以人类思维为对象，研究思维发展规律的科学。园艺植物科学研究属于自然科学的范畴，自然科学的主要任务是研究自然界中物质的形态、结构、性质和运动规律及其在实践中的应用。其目的在于认识自然和改造自然。因此，就其研究的直接目的来说，自然科学通常划分为基础科学和应用科学两大类。基础科学（Basicscience）有时也称之为理论科学或纯粹科学，是应用科学的理论基础。通常划分为数学、化学、天文学、地学、力学等。应用科学（Appliedscience）有时也称之为技术科学，是研究如何把基础理论转化为应用，如何指导生产技术的科学。2、技术（Technology）技术是指人类在利用自然和改造自然的过程中积累起来，并在生产劳动中体现出来的经验和知识，也泛指其他操作方面的技巧。技术是成套的知识系统。从应用技术来讲，主要研究各种专业生产中的设计、施工、研制中的工艺技术问题。应用技术包括农业技术、工程技术、交通技术、国防技术、通讯技术、医药技术、文教技术等。3、科学研究（Research，search)是探索、寻找的意思，“re”是英文的前缀，表示再、反复，连起来就是“反复探索”。世界各国习惯用“研究与开发”来表示科学研究的概念。日本就直接用“研究开发”表示科学研究。科学研究是创造知识、整理修改知识和开拓知识新用途的探索工作。创造知识就是创新、发现、发明，是探知未知：整理知识是对已经产生的知识进行分析整理、鉴别和运用，是知识的规范、系统化、是知识的继承。因此，科学研究既是有整理、继承知识的部分，也有创新、发展知识的部分。第二节：园艺植物科学试验研究特点园艺植物种类繁多，大的方面包括果树、蔬菜、观赏园艺植物。园艺植物主要特点比较表类型特点果树蔬菜观赏园艺植物植株类型生长习性生活期植株根系产品器官价值效益木本为主乔木、灌木多年生为主高大为主深根系为主果实食用经济效益为主，兼具生态和社会效益草本为主草本为主一二年生矮小为主浅根性为主根、茎、叶、花、果、种子食用经济效益为主。兼具生态和社会效益木本至草本均有乔木、灌木、草本为主一至多年生高大至矮小深根至浅根花、叶、果、枝根为主观赏社会效益为主，兼具经济和生态效益根据园艺植物的生物学和栽培学特性，园艺植物的科学研究具有以下五大特点。1、时间性：园艺植物都具有年周期性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期性。2、季节性：园艺植物的生长发育及开花结果都要求有一定的营养和光、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，占据地面和空间较大，造成试验条件的一致性很难保证。而蔬菜及部分矮小花卉植物，占据地面和空间小，比较容易满足其试验研究所需条件。4、差异性：园艺植物种类、品种繁多，差异极大。5、简缩性：多年生园艺植物生长发育具有连续性，并且外界条件和栽培技术对这些植物的作用也具有积累和传递作用，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，以简化试验犯非法，缩短试验期限，这对多年生植物的试验是非常有利的。第三节园艺植物科学试验研究方法一、观察方法（一）观察的意义：是指人们通过感觉器官，在自然条件下，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的步骤，各门学科都要用到它。（二）观察的要素：观察包括观察目的、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。研究内容不同，研究目的当然也不同。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。3、观察内容：观察内容分基本观察和专项观察基本观察：栽培上为使某一植物高产稳产，首先要研究其生物学特性，这是制定栽培措施的依据，其中物候期观察是基本观察。专项观察：为某一专门需要提供观察资料，如品种丰产性能的观察，抗病、抗旱等有关性状的观察，4、观察环境：环境包括自然环境和特定环境5、观察工具：指必要的仪器设备。如：显微镜、天平、温度计、湿度计、折射仪、测糖仪等（三）观察的原则在科学研究中，要使观察获得准确资料，必须遵循下列原则1、客观性原则：观察是科学认识的重要源泉，观察必须坚持客观性原则，即坚持实事求是。2、典型性原则：在园艺植物的观察研究中，观察对象千差万别，范围大，数量大。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。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，不能只停留在某一点上。（四）观察的方法根据观察目的，按照观察原则要求，制定观察计划。包括：目的、对象、地点、观察要求、制定观察记录表格、观察工具等。以物候期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。物候出现的时间称为物候期。表现出来的外貌称为物候相。物候期观察的重点是生长期的变化，通过物候期来认识园艺植物生理技能和形态发生的变化规律，为栽培提供依据。1、物候观察地点、观察植株的选定：观察地点必须有代表性，即能代表该地区的自然环境条件。2、观察记载方法木本植物物候期观察记载表发育期（日月）芽萌动期展叶期开花期果实成熟期叶秋季变色期落叶期芽膨大期芽开绽期开始展叶期展叶盛期花序出现期开花始期开花盛期开花末期落花期果实着色期果实成熟期果实脱落器开始变色期全叶变色期落叶始期落叶末期二、试验研究方法（一）调查总结研究法：选择具有代表性的条件，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，然后将这些经验加以总结，提高到理论水平，找出规律性。（二）田间试验1、概念与评价田间试验（Fieldexperiment）是指在大田的自然条件下，进行人为的处理和控制，以差异对比法为原则，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和反应。是在人工控制下，比较各处理效果的试验。试验中要注意突出研究的主要内容，排除次要因素的干扰。田间试验法是园艺植物试验研究的主要方法。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，为正式试验做准备的试验。（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，要按照实验目的、要求进行设计，而且准确性要高，对试验的设置和方法应有充分的依据和全面的考虑。一般分三个步骤进行：①田间小区试验（Smallplotexperiment）：按照试验的目的要求，设计一定的处理、重复，要求有较高的精确性。②田间生产试验（Productionexperiment）是一种检验试验结果的试验，把小区试验放在生产条件下进行重复试验，应当在接近生产条件下检验试验的结果，同时具有示范性质③区域试验（Districtexperiment）主要指品种区域化试验，用于选育种。试验结果能否大面积推广，必须在本区域内进行多点试验，经区域试验后，才能扩大推广。田间生产试验和区域试验都是作为进一步检验试验结果、进行生产推广的示范试验。三、实验室实验法实验室实验（Laboaratoryexperiment）是在完全认为控制的条件下，研究园艺植物本身和生产栽培的各种问题，从中寻找规律，作为田间试验或调查总结的辅助试验。如盆栽试验、水培试验、沙培试验、人工气候室试验，以及营养诊断、组织培养、生理生化分析等，均宜在实验室进行，以补充田间试验的不足。该方法的优点是克服了一般田间试验下难以控制的一些环境条件的干扰，减少了结果分析的复杂性。因此，实验室试验特别有利于理论问题的探讨。调查总结、田间试验和实验室实验三中研究方法，对于研究园艺植物生长发育规律和高产、稳产、优质、低成本的先进技术，发展园艺植物的生产，提高科研水平等具有重要意义，应当综合利用，互相配合，相辅相成。四、逻辑思维方法自然科学研究方法包括认识方法和逻辑方法。具体的认识方法即经验方法。如观察和实验，是为了获得对研究对象在感性认识上的原始科学实验材料，即为“掌握第一手资料”而运用的方法。然而要对这些原始材料进行整理加工，作出分析与评价，使之上升为科学理论，则必须运用逻辑方法。1、分析与综合分析与综合是对感性材料进行抽象思维的基本方法。分析：是把复杂的事物分解为简单的要素，分别加以考察。综合：是把研究对象的各个要素联系起来统一研究考察。分析与综合就其思维方法的方向来讲是相反的，一个是在整体的基础上去认识部分，一个是在部分的基础上认识整体。分析方法是把复杂的事物简单化，从中找出原因，把认识引向深入。综合是以分析为前提，2、归纳与演绎：归纳法是从个别事实中概括出一般的原理，演绎法是从一般原理中推断出个别的结论，二者是认识过程中的两种推理形式，也是两种基本的思维方法。归纳法是培根作为近代科学的思维工具而创立的。运用归纳法，可以从个别事实的考察中，提出假说和猜想。可以从纷繁复杂的经验材料中找出普遍的规律。植物分类就是应用归纳法建立起来的，将形态相似、亲缘关系相近、在遗传上有一定关联的种归纳为属，有亲缘关系的属归纳为科。同一科内的植物具有共同特征，显示他们来自同一祖先。演绎法是亚力斯多德创造的，演绎的大前提是一般的，推出的结论是个别的，但在前提中包括了结论，所以他是必然的，是一种必然的推理。只要前提正确，推理的形式符合形式逻辑规律，结论就一定正确可靠。在自然科学研究中，归纳和演绎都是不可缺少的。演绎法必须以归纳法为基础，没有归纳，经验材料不能上升为理论；没有演绎，理论不能精确化，不能成为严密的科学3、想象和假说想象是以客观实际或实验结果为依据，是直观的深化