书城农林作物群落育种学
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第29章 田间试验的方法步骤

一、试验计划的制订

田间试验计划是进行田间试验预先拟定的具体内容和步骤,是整个试验活动的依据。遵循周密的科学的试验计划,田间试验有条不紊地逐步实现试验内容,达到试验的目标,完成试验工作。

试验计划内容包括:试验名称、目的、内容、年限、预期效果、试验地规划(面积、小区和区组等及其规格)播种方法、密度、管理措施、田间观测、室内考种。并且最后制作出试验计划书和田间种植图。

二、试验田的规划

根据试验要求,试验之前,需要进行试验田土地规划、平整土地、试种匀地,达到试验田规格标准。根据试验计划认真丈量试验田总长总宽,实际占地面积,划出小区(区组)重复和走道。为了产量计算准确,采用勾股弦定理划定方形的方法,即在试验田较长的一边,取直画线,截3m一段作为勾,在此直线的垂直线上划4m为股,在两线上3m和4m处的连线即为弦。由勾股弦确定标准直角三角形,以此作基准,划定长方形小区、区组、重复以及方形试验田。

三、试验观察记载

观察分析和记载是田间试验非常重要的一个环节。试验的结果,就是靠观察记载的材料分析出来的。

田间试验观察记载可分为形态、生育、生态和管理四方面。

1.形态特征

观察记载作物形态观察记载的项目有根、茎、叶、花、果实和种子的形状、大小、颜色等,有的项目不仅作直观定形定色,如叶形和花色,而且还要测量调查,求出平均值,如株高和千粒重等。

2.生育特性

观察记载从播种期,出苗期经开花结果到种子成熟,最后收获拔秸,各生育期的日期和生长状况,连续观察记载。特别是各个时期生长状况以及形态表现,随时观察比较,并在现场分析,找出原因和结论,否则有的问题离开现场往往就不好解决和弥补。

3.生态生理

观察记载试验田局部或临时发生的暴雨、积水、飓风和霜冻等灾害以及病、虫、草、鸟、畜害等都要观察记载。不然,受害的处理或区组产量和品质就无法解释。并且有的试验需要测定作物群体和群落光合速率,特别是要测定阳性植物和阴性植物。测定作物的光饱和点和光补偿点,更得进行生理生态测定,取得相关数据,为群落育种提供参考。

4.管理措施

记载田间试验的管理措施影响作物生长发育甚大。所以试验管理的项目、时期、方法、质量水平以及对作物的影响都需详细记载,特别是重要项目如施肥、灌水和化控等,一定要保质保量严格进行认真记载。

田间观察一律用铅笔记载,经过校正无误,喷碳粉画胶水固定保护,以防雨淋摩擦,便于长久保存。

四、测产和鉴定

(一)测产

作物育种的主要目标首先是高产。产量提高了才能满足数量上的需要。对于作物栽培或是作物育种,高产超高产,成为当今中外农业工作者共同追求。测产就是测定产量,在作物生产中它是一项十分重要的工作。

按照作物集合层次,作物产量可分为个体产量(IY)、群体产量(PY)和群落产量(CY)。它们之间存在着连续叠加的关系。在试验田内,个体产量叠加起来为群体产量,群体产量叠加起来为群落产量,即:

PY=∑IY(7-1)

CY=∑PY=∑(∑IY)(7-2)

个体产量是个体主要收获物的数量。由于各种作物的形态不同,主要收获物也不一样,其个体产量计算方法都不相同。所以各类作物都有自己的个体产量计算公式。

谷类作物收获子粒,个体产量:IY=NG×G(NG为个体子粒数,G为平均粒重)

薯类作物收获薯块,个体产量:IY=NT×T(NT为个体薯块数,T为平均单薯重)

烟草收获叶片,个体产量:IY=NL×L(NL为个体叶数,L为平均单叶重)

棉花收获子棉,个体产量:IY=NB×B(NB为个体铃数,B为平均单铃重)

群体产量是在一定面积上全部个体产量。它可分为单产(Yu)即单位面积的个体产量总和以及总产(Yt)即一定面积上的个体产量的总和,均为群体产量。作物群体的单产是由单位面积上的个体产量与个体数构成。单位面积上的个体数也就是作物种植密度(D),因此,群体的单产还可以按以下公式计算:

Yu=IY×D(7-6)

在小面积上,作物数量不多,如果条件允许,可以进行实收实测。一般应用收获工具,将作物主要收获物全部收获,细收细打,用标准量具称重,即是一定面积上的总产。再精确的测量土地面积,以面积(A)除总产即得单产,公式为:

Yu=Yt/A(7-7)

在大面积上,实测困难,则用测产方法,测定计算相对准确的单产,再用以下公式计算出总产来。

Yt=Yu×A(7-8)

群落产量是在一定面积上,群落中全部群体的产量。由于群体在群落中都有一定的组合类型,群体与群体之间又有一定的间隔,所以,各个组合类型也都有各自的测产方式,以常见的带状组合为例,如果各群体的主要收获物一致,如谷类作物的主要收获物都是子粒,就按群落的带宽(每个群体种植一遍所占宽度)为宽度,量一定的带长为长度所构成的面积为一个测点,收割测点面积内全部个体,称子粒重量,就是群落产量。以面积除之,即得群落单产。大面积测产,还需选设一定数量的,分布均匀的测点。各测点群落平均单产,乘总面积即得群落总产。如果需要各群体的产量,还要按它们所占面积大小,再折算出来。

如果群落中群体的主要收获物不一致,例如小麦棉花群落中的小麦为子粒,棉花为皮棉,那么就要分别测产,各群体的产量需要计算出它们的面积,在带状组合的田间结构中,群体间存在着间距,它是由相邻群体行距一半之和及群体间空地宽度构成。因此间距减去群体行距一半之和,即得群体间空地宽度,由此求得空地面积,平分加于各群体的面积即可算出它们的面积,再计算出各群体的单产和总产。

(二)鉴定

对作物的鉴定是用科学的方法对作物进行鉴别和评定。它是保证和提高新品种选育的品质的重要措施。鉴定的方法有田间鉴定和室内鉴定,两者均有鉴定的项目和标准。

1.田间鉴定

田间鉴定是在田间自然状态下,对作物的性状进行目测和测量,鉴定的内容包括形态结构,如器官的构成及其形状、大小、颜色和构造,生长发育,抗病虫能力、抗逆性以及在群落中对其他群体的影响。由于育种的作物种类和目标不同,鉴定的内容各有所侧重,一般都设置有记载表格,规定有详细的记载标准,必须严格执行,方能做出正确的评价。

2.室内鉴定

田间鉴定是作物性状鉴定重要方法。然而,它有一定的局限性,一些内在的特性,生理功能和产品质量等在田间不好进行鉴定,例如器官特别是主要收获物的含水率、成分、加工品质、内部组织构造以及需要一些精密仪器观测和分析的项目,都必须在室内鉴定。并且必要时,还需要进行盆栽试验,在室内种植进行活体测定。有些高层次测定,还需控制生态条件在温室和人工气候室内做相当长期的鉴定。室内鉴定是田间鉴定的补充和继续,是评定作物性状非常重要的环节。