园林植物育种学田间实验技术

（ 一 ） 试 验 设 计 的 任 务 科 学 研 究 ： 实 验 验 证 (test) 试 验 探 索 (experiment) 试 验 设 计 ： 试 验 方 法 统 计 分 析 方 法 育 种 实 验 设 计 ： 育 种 方 法 设 计 品 种 比 较 试 验 （ 二 ） 田 间 试 验 的 重 要 意 义 育 种 试 验 设 计 是 用 统 计 学 的 方 法 分 析试 验 结 果 ， 从 而 获 得 真 实 遗 传 的 、 稳 定 的 、真 正 的 新 品 种 。 育 种 工 作 者 为 了 正 确 地 鉴 定 原 始 材 料 和育 种 材 料 的 品 质 、 产 量 以 及 其 它 各 种 性 状 和特 性 ， 从 而 选 育 出 适 合 生 产 需 要 的 优 良 品 种 ，就 必 须 在 育 种 过 程 中 进 行 一 系 列 的 比 较 试 验 。 比 较 试 验 的 方 法 :1.盆 栽 试 验 ;2.温 室 试 验 ;3.露 地 试 验 和 实 验 ;4.实 验 室 试 验 等 。 （ 三 ） 试 验 设 计 的 基 本 要 求1.目 的 性2.典 型 性3.精 确 性4.重 演 性5.坚 韧 性6.可 行 性 (四 ) 基 本 原 则1.样 本 数 量2.设 置 重 复3.设 置 对 照4.局 部 控 制5.随 机 化6.设 置 保 护 行 （ 一 ） 田 间 试 验 的 误 差 来 源1. 广 义 误 差错 误 试 验 者 必 须 克 服 ， 不 能 出 现 ；误 差 系 统 误 差偶 然 误 差 材 料 与 方 法 造 成 ， 合 理 的 试验 设 计 克 服 。具 有 随 机 性 ， 设 置 重 复 ， 尽可 能 缩 小 。 2.田 间 误 差个 体 差 异环 境 差 异栽 培 措 施材 料 丢 失数 据 采 集 1. 重 复 原 则 principle of repetition 2. 随 机 化 原 则 principle of randomization 3. 局 部 控 制 原 则 principle of local control 重 复随 机 排 列 局 部 控 制正 确 估 计试 验 误 差 适 当 减 少试 验 误 差 2、 克 服 土 壤 差 异 的 主 要 方 法（ 1） 合 理 整 地 ;（ 2） 匀 地 播 种 ;（ 3） 应 用 适 当 合 理 的 田 间 设 计 ; 对 于 温 室 花 卉 进 行 育 种 试 验 时 ，除 采 用 以 上 各 种 方 法 来 克 服 差 异 外 ， 还 应 特别 注 意 温 室 内 不 同 部 分 光 线 、 温 度 、 湿 度 等方 面 的 差 异 三 、 田 间 试 验 设 计 田 间 试 验 设 计 的 正 确 与 否 ， 关 系 着整 个 试 验 的 成 败 ， 因 而 在 进 行 田 间 试 验 以 前 ，必 须 精 细 地 设 计 ， 田 间 试 验 设 计 应 该 建 立 在对 试 验 目 的 有 充 分 了 解 以 及 对 试 验 地 进 行 全面 研 究 的 基 础 上 。 （ 一 ） 田 间 试 验 设 计 内 容（ 二 ） 田 间 排 列 形 式（ 三 ） 田 间 试 验 中 的 栽 培 与 试 验 技 术 问 题 （ 一 ） 田 间 试 验 设 计 内 容1. 小 区 的 大 小 、 形 状 与 方 向 小 区 面 积 的 大 小 对 田 间 试 验 的 精 确 性影 响 很 大 ， 在 一 般 情 况 下 小 区 面 积 太 小 会 使试 验 产 生 很 大 的 误 差 ， 而 加 大 小 区 面 积 则 试验 的 精 确 性 与 典 型 性 也 就 会 随 之 而 提 高 ， 通常 小 区 面 积 的 大 小 是 由 供 试 材 料 的 数 量 、 育种 工 作 所 处 的 不 同 阶 段 、 试 验 土 壤 差 异 的 大小 、 试 验 小 区 重 复 次 数 的 多 少 以 及 人 力 物 力的 充 足 与 否 ， 田 间 管 理 的 方 便 与 否 等 因 素 所决 定 。 2. 小 区 的 形 状 和 方 向 对 于 提 高 试 验 的 精 确 性 也 有 作 用 ， 一般 的 情 况 下 长 方 形 的 而 其 长 边 方 向 与 土 壤差 异 的 方 向 相 平 行 与 耕 作 方 向 相 垂 直 的 小区 ， 其 精 确 性 较 高 。 SN 3. 重 复 的 设 置 及 其 次 数 ： 在 整 个 试 验 中 同 一 品 种 的 同 一 处 理 不 只 种 植一 个 小 区 或 一 次 ， 而 是 种 植 几 个 小 区 或 种 植 几 次 ，并 将 同 一 品 种 同 一 处 理 的 几 个 小 区 适 当 分 配 到 试验 地 上 的 不 同 地 点 ， 这 就 叫 做 重 复 。 设 置 重 复 可 以 克 服 一 个 小 区 以 及 附 近 小 面 积的 土 壤 差 异 ； 但 不 能 充 分 反 映 整 个 试 验 土 壤 差 异程 度 ， 并 且 由 于 在 每 一 个 重 复 之 中 必 须 包 括 参 加试 验 的 每 一 品 种 的 每 一 处 理 ， 这 样 就 不 是 以 一 个小 区 的 表 现 来 评 定 一 个 品 种 或 一 个 处 理 ， 而 是 根据 几 个 小 区 的 平 均 表 现 来 评 定 一 个 品 种 或 一 个 处理 的 优 劣 ， 因 而 就 可 使 试 验 的 结 果 较 为 可 靠 。 这种 设 置 重 复 的 方 法 要 方 法 要 比 单 纯 增 大 小 区 面 积来 提 高 试 验 精 确 性 的 效 果 更 为 显 著 。 4. 标 准 区 的 设 置 标 准 区 或 称 对 照 区 ， 它 是 作 为 衡 量 选 量 选 育品 种 优 劣 的 标 准 和 增 加 试 验 准 确 性 而 设 置 的小 区 。标 准 区 内 所 播 种 的 品 种 应 该 是 当 地 普 遍 栽 培的 优 良 品 种 ， 这 种 品 种 可 称 为 标 准 种 所 有 田 间 试 验 都 应 设 置 标 准 区 ， 并 使 所 有 试验 小 区 的 种 植 品 种 与 标 准 区 内 的 标 准 品 种 进行 比 较 ， 比 较 的 结 果 凡 显 著 优 于 标 准 区 的 即可 当 选 ； 如 低 于 标 准 区 的 则 须 淘 汰 ， 设 置 较多 的 标 准 区 可 以 校 正 因 土 壤 差 异 而 对 试 验 发生 的 影 响 ， 并 能 有 利 于 田 间 的 观 察 对 比 。 5. 保 护 区 的 设 置 为 消 除 生 长 竞 争 和 边 际 影 响 以 及 其 它 扰乱 因 子 的 影 响 ， 保 证 试 验 的 精 确 性 ， 在 任何 试 验 中 都 应 设 置 一 定 的 保 仿 带 。 保 护 带有 以 下 三 种 ：1. 整 个 试 验 地 四 周 的 保 护 带 。2. 小 区 四 周 的 保 护 带 。3. 重 复 之 间 的 保 护 带 。 （二）田间排列形式1. 多次重复法： 多次重复是将标准区作为一般的小区参加在各个重复里的方法，应用这种方法在设置重复时，可使各重复密集排列，也可分散排列。 2. 对 比 法 对 比 法 是 规 定 每 隔 2个 小 区 设 置 一 个 标 准 区 ，以 便 使 每 一 个 处 理 都 能 与 标 准 区 相 邻 而 进 行 相互 对 比 ， 这 种 方 法 多 采 用 顺 序 排 列 ， 但 重 复 次数 多 时 也 可 采 用 随 机 排 列 ， 对 比 法 的 优 点 是 标准 区 与 供 试 品 种 小 区 相 邻 的 种 植 在 一 起 ， 在 很大 程 度 上 处 于 相 对 相 同 的 土 壤 肥 力 条 件 下 ， 因此 试 验 结 果 较 为 精 确 ， 但 它 的 缺 点 是 标 准 区 所占 的 面 积 太 多 。 3. 拉 丁 方 它 是 多 次 重 复 法 中 一 种 特 殊 排 列 方 式 ， 它 的 特 点 是重 复 次 数 一 定 要 与 供 试 品 种 数 或 试 验 处 理 相 等 ,因 而 使 试 验地 构 成 一 个 方 形 。 这 种 排 列 方 式 从 试 验 的 纵 横 二 个 方 向 来看 都 可 互 为 重 复 ， 并 可 以 消 除 纵 横 二 个 方 向 的 土 壤 差 异 以提 高 试 验 的 精 确 性 ， 这 种 方 法 的 缺 点 是 不 适 于 处 理 太 多 ，重 复 次 数 太 多 ， 否 则 会 使 试 验 面 积 过 大 ， 拉 丁 方 一 般 都 在育 种 后 期 阶 段 应 用 。 （ 三 ） 田 间 试 验 中 的 栽 培 与 试 验 技 术 问 题 为 了 提 高 田 间 试 验 的 典 型 性 和 精 确 性 ， 除应 用 合 理 的 田 间 试 验 设 计 外 ， 最 根 本 也 是 最 重 要的 方 法 就 是 应 用 正 确 的 栽 培 与 试 验 技 术 ， 它 是 保证 田 间 设 计 具 体 实 现 的 重 要 措 施 。1、 试 验 地 的 选 择 和 试 探 播 种 ；2、 试 验 地 的 轮 作 与 匀 地 播 种 在 进 行 轮 作 时 应 采 用 当 地 最 典 型 的 轮 作 制度 ， 通 常 对 异 花 授 粉 植 物 应 选 择 几 个 可 以 隔 离 开的 轮 作 区 ， 以 防 优 良 品 种 的 互 相 混 杂。 3、 施 肥 与 整 地 必 须 注 意 肥 料 质 量 的 一 致 性 以 及 撒 播 时 的 均匀 性 ， 为 了 达 到 以 上 目 的 ， 须 使 厩 肥 的 腐 熟 程 度一 样 ， 并 进 行 充 分 混 合 。 4、 试 验 地 段 的 划 分 试 验 地 平 整 好 后 ， 应 按 事 先 拟 定 的 田 间 设 计 图划 分 试 验 区 ， 即 划 分 出 各 重 复 区 及 每 重 复 中 的 不同 小 区 ， 小 区 面 积 必 须 划 分 准 确 ， 在 各 重 复 区 间要 留 出 小 道 ， 播 种 或 定 植 时 要 划 分 好 相 等 的 行 距 ，保 持 整 齐 的 播 种 量 或 株 距 ， 然 后 在 每 个 小 区 前 钉上 写 有 区 号 的 木 牌 ， 经 与 田 间 设 计 书 核 对 无 误 后 ，即 可 进 行 播 种 或 定 植 。 5、 播 种 须 选 择 品 质 优 良 一 致 的 种 子 进 行 播 种 ， 并 应作 好 种 子 的 清 选 、 干 燥 及 储 藏 工 作 ， 播 种 量 一 般根 据 品 种 特 性 （ 每 亩 相 同 的 发 芽 种 子 数 ， 每 亩 相同 的 种 子 重 量 ） 及 营 养 面 积 的 大 小 加 以 确 定 。6、 田 间 管 理 田 间 管 理 的 好 坏 ， 可 以 直 接 影 响 试 验 的 精 确性 ， 因 此 对 于 这 一 工 作 ， 应 该 特 别 加 以 注 意 。7、 田 间 观 察 记 载 一 切 田 间 试 验 的 目 的 就 是 为 了 探 测 各 种 处 理下 的 性 状 表 现 ， 只 有 按 照 一 定 的 要 求 进 行 正 确 的观 察 才 能 达 到 以 上 的 目 的 。 8、 确 定 被 淘 汰 小 区 当 某 些 小 区 的 某 一 部 分 受 到 与 实 验 无 关 的 偶然 影 响 而 发 生 缺 株 或 生 长 不 良 等 现 象 时 ， 就 会 影响 整 个 试 验 的 精 确 性 ， 因 此 必 须 把 这 些 小 区 或 部分 地 段 淘 汰 ，9、 种 子 的 收 获 用 种 子 繁 殖 的 花 木 应 及 进 分 别 收 种 、 编 号 、脱 粒 、 储 藏 ， 在 这 一 工 作 的 整 个 过 程 中 ， 均 应 注意 防 止 一 切 可 能 发 生 的 混 毁 ， 通 过 单 株 选 择 而 当选 的 当 选 的 优 良 单 株 ， 还 应 专 门 分 另 记 载 和 采 收种 子 。 要 使 试 验 获 得 预 期 的 效 果 ， 正 确 地设 计 试 验 是 重 要 环 节 。实 验 设 计 的 基 本 步 骤 ：1. 确 定 研 究 对 象 ；2. 确 定 试 验 的 基 本 方 法 ；3. 确 定 试 验 的 实 施 方 案 ：小 区 的 大 小 、 形 状 、 重 复 次 数 、 小区 排 列 的 方 式 、 整 个 田 间 试 验 的 布 置 ， 。 1. 概 念1) 试 验 因 子 （ 因 素 ） ： 指 试 验 中 要 考 虑的 某 项 指 标 （ 或 称 研 究 对 象 ） 。2) 水 平 （ 处 理 ） ： 指 研 究 试 验 因 子 所 采用 的 具 体 措 施 。 2. 试 验 种 类单 因 子 试 验 ： 在 整 个 试 验 中 仅 研 究 一 个因 子 的 效 果 ；多 因 子 试 验 ： 在 同 一 试 验 中 同 时 研 究 两个 获 两 个 以 上 试 验 因 子 的 效 果 。 3. 多 点 试 验 与 区 域 试 验例 ： 茶 花 引 种 试 验因 子 A ： 材 料 来 源 A1 - 青 岛 植 物 园A2 - 北 美A3 密 苏 里 植 物 园A4 蓓 蕾 植 物 园因 子 B: 引 种 栽 植 措 施 B1 - 露 地 保 护B2 - 叶 面 喷 施 保 护剂B3 - 栽 培 技 术 处 理 A1 A2 A3 A4B1B2B3B4四季青乡苗圃A1 A2 A3 A4B1B2B3B4北安河苗圃A1 A2 A3 A4B1B2B3B4 朝阳区绿化苗圃 1. 田间设置重复变化方向土壤肥力R1R2R3(1) (2) 坡向R1 R2 R3(3) 阳光R1R2R3SN (4) 风力、风向 1) 多排式排列R1R2R32) 单排式排列 R1 R2 R3 1) 顺序排列方式1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4R2R1 R3 2) 多排式小区逆向排列法1 2 3 4 1212 11 10 9 11 2 3 4 12 1 2 3 4 125 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 49 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 （ 一 ） 数 理 统 计 在 育 种 试 验 中 的 意 义 要 使 选 种 育 种 工 作 的 成 果 具 有可 靠 的 科 学 依 据 ， 必 须 进 行 一 系 列 的 比较 试 验 ， 所 有 这 些 对 比 试 验 都 要 调 查 大量 对 象 ， 测 量 和 记 载 大 量 数 据 ， 从 而 取得 第 一 手 资 料 ， 这 是 使 试 验 结 果 免 受 主观 影 响 的 客 观 基 础 . （ 二 ） 变 异 数 列 在 统 计 中 能 够 变 异 的 性 状 或 特 性 ， 才 是需 用 要 研 究 的 对 象 ， 不 呈 变 异 的 性 状 ， 就 失去 研 究 的 意 交 ， 而 对 于 能 够 变 异 的 整 个 数 量资 料 ， 即 通 过 观 察 和 测 量 所 获 得 的 一 群 同 质的 原 始 数 据 ， 就 称 为 变 异 数 列 。 （ 三 ） 平 均 数 和 标 准 差 为 了 表 示 整 个 变 异 数 列 的 特 征 ， 一 般 在统 计 上 ， 必 须 求 出 两 个 最 基 本 的 统 计 指 标 ，即 平 均 数 和 标 准 差 。1、 平 均 数 ： 以 X表 示 ， 它 可 以 表 示 变 数 的 中心 位 置 ， 或 资 料 的 集 中 的 情 况 。 2、 标 准 差 以 S表 示 ， 平 均 数 只 能 表 示 变 数 的 分 布的 中 心 位 置 ， 但 不 能 表 示 出 各 变 数 分 布 范 围 的大 小 ， 标 准 差 则 最 能 表 示 材 料 中 各 变 异 数 的 分布 范 围 ， 即 变 异 程 度 。 标 准 差 愈 大 ， 则 说 明 资 料 的 变 动 程 度 愈大 ， 由 此 资 料 算 得 的 平 均 的 可 靠 性 就 愈 大 。 （ 四 ） 常 态 曲 线 （ 或 称 正 态 曲 线 、 正 态 分 布 ） 在 数 量 性 状 各 变 数 的 分 布 ， 如 N很 大 （ 至 少 30以 上 ）时 ， 将 某 一 类 变 数 为 横 座 标 ， 和 此 类 变 数 相 应 的 变数 出 现 的 次 数 为 纵 座 标 ， 其 分 布 可 绘 出 一 条 以 平 均数 为 中 心 的 ， 左 右 对 称 的 光 滑 曲 线 ， 叫 做 常 态 曲 线 。 （ 五 ） 变 异 系 数 上 面 所 讲 标 准 差 是 用 来 表 示 变 异 量 的绝 对 值 的 ， 基 单 位 与 样 本 的 相 同 ， 如 高 度 用 厘米 ， 重 量 用 公 分 ， 但 是 如 有 需 要 比 较 高 度 和 重量 的 相 对 变 异 程 度 ， 则 因 单 位 不 同 ， 无 法 比 较 ，或 虽 为 同 一 单 位 ， 平 均 数 （ X） 不 同 时 也 无 法比 较 ， 这 就 需 要 用 消 除 了 单 位 的 相 对 变 异 量 即变 量 系 数 （ c、 v） 来 表 示 。 （ 六 ） 标 准 误 （ 机 误 ） 对 试 验 植 株 进 行 全 面 的 测 量 ， 所 获 得平 均 数 （ X） 标 准 差 （ S） ， 一 般 可 以 认 为 是 完 全可 靠 的 ， 但 是 在 试 验 植 株 过 多 时 ， 不 能 进 行 全 部测 量 ， 只 能 用 抽 样 法 抽 取 部 份 样 本 株 进 行 测 量 ，样 本 既 非 正 体 ， S不 能 真 正 代 表 总 体 , 其 间 的 误差 即 称 标 准 误 （ 或 称 平 均 数 标 准 差 ） 差 。 标 准 误 差 与 标 准 差 成 正 比 ， 与 抽 取 样本 的 平 方 根 成 反 比 . （ 七 ） 两 个 平 均 数 的 比 较 及 其 差 异 显 著 性 的 测 定 任 何 试 验 数 据 都 要 与 对 照 或 标 准 种 的 数 据 进行 比 较 ， 而 这 种 比 较 又 不 能 单 纯 比 较 平 均 数 之 大 小 。 当 差 异 出 现 的 机 率 在 0.95以 上 时 ， 称 显 著 差 异 ，0.99以 上 时 称 非 常 显 著 ， 0.95以 下 则 为 差 异 不 显 著 。 根 据 正 态 分 布 特 性 可 知 ， 只 有 两 平 均 数 之 差至 少 是 它 的 标 准 误 差 的 2倍 时 ， 出 现 的 机 率 才 会 在0.95上 以 ; 3倍 时 ， 出 现 的 机 率 是 0.99以 上 。 谢 谢 ！ ！