第一章 科学研究方法概述 1
第一节 科学研究概述 1
一、科学与研究的关系 1
二、科学研究的类型 2
三、科学研究的特点 5
第二节 科学研究的程序 6
一、科学研究的基本程序 6
二、研究生开展科学研究的一般程序 8
三、研究生科研创新能力的培养 13
第三节 获取科学事实的基本方法 16
一、调查 16
二、观察 18
三、实验 20
主要参考文献 22
第二章 试验设计与群体构建 23
第一节 作物试验的设计原则与要求 23
一、作物试验的类型 23
二、田间试验设计的基本原则 23
三、试验设计的基本要求 24
四、试验处理的设置 25
五、试验地的选择 25
六、小区技术 26
七、重复的次数及排列 27
八、保护行的设置 28
第二节 常用试验设计 28
一、成组比较 28
二、成对比较 29
三、完全随机设计 29
四、随机区组设计 29
五、拉丁方设计 30
六、裂区设计 30
七、正交设计 31
第三节 遗传群体构建 33
一、遗传交配设计 33
二、作图群体构建 37
主要参考文献 41
第三章 作物盆栽试验研究方法 42
第一节 盆栽试验研究方法的特点与种类 42
一、盆栽试验的特点 42
二、盆栽试验的种类 43
第二节 土壤培养研究方法 43
一、土培试验的任务 43
二、土培试验方法 44
三、土培试验的管理 47
第三节 溶液培养研究方法 49
一、溶液培养研究的特点和任务 49
二、营养液的配制原则与依据 49
三、常用营养液种类 51
四、营养液的配制 58
五、溶液培养的实施与管理 60
第四节 砂砾培养研究方法 62
一、砂砾培养的特点与任务 62
二、砂砾培养的准备 63
三、砂砾培养的实施与管理 65
主要参考文献 67
第四章 试验材料的采集、保存和测定 68
第一节 试验材料取样方法 68
一、原始样品采集常用方法 68
二、平均样品的取样方法 73
第二节 试验材料处理和保存方法 75
一、植物组织材料的处理与保存方法 75
二、土壤和水体样品的处理与保存方法 79
第三节 试验材料测定原则 81
一、准确度和误差 81
二、精确度和偏差 81
三、误差来源及减少误差的办法 82
主要参考文献 85
第五章 作物根系及根际研究方法 86
第一节 根系构型和伸长速率研究方法 86
一、根系构型研究 86
二、根系伸长速率测定 90
第二节 根形态学和解剖学参数 92
一、根形态学的测量参数 92
二、根解剖学参数测定 98
三、根系发育研究和相关研究中常用的一些特殊实验材料 101
四、根生理生态学参数 104
第三节 根际和根分泌物研究方法 109
一、根分泌物收集装置 111
二、稳定同位素标记装置 115
三、根际和根分泌物研究的实验方法 118
第四节 根中与根际分泌物活动相关的酶实验方法 126
主要参考文献 126
第六章 作物生长分析方法 131
第一节 个体、群体生长分析 131
一、个体生长与群体生长的关系 131
二、个体生长的分析项目及方法 132
三、群体生长状况的分析 135
四、群体生长分析的数字化方法 141
五、作物生长曲线及其生长指标 142
第二节 物质生产的数量分析 145
一、物质生产的实质及其在作物生长分析中的重要意义 145
第三节 生物产量与经济产量 147
一、作物产量的概念 147
二、生物产量与经济产量的关系 148
三、理论产量与实际产量 149
四、产量分析的基础理论 150
五、产量测定的方法与实例 152
第四节 生产力估算 155
一、生产力形成的基础及其理论测算 155
二、植物的初级生产力及其衡量指标 156
三、影响作物生产力的限制因子分析 156
四、作物生产力的遥感及其分析技术 160
第五节 作物物候学调查 161
一、作物物候学的概念 161
二、作物的发育特性 164
三、作物物候学调查和分析方法 168
四、气候变化对作物物候的影响 171
主要参考文献 172
第七章 作物群体结构研究方法 174
第一节 形态与生理 174
一、叶片形态与生理指标 174
二、茎鞘结构与功能 177
三、茎秆与节解剖结构与功能 177
四、冠层形态与生理 177
五、分析方法与技术 180
第二节 光合作用 198
一、光合作用概述 199
二、气体交换技术和叶绿素荧光分析 202
三、光合模型分析 208
四、冠层热力学分析技术 211
五、冠层光谱分析 215
六、冠层光合模型 221
第三节 群体结构与功能分析方法 223
一、作物生长模型 223
二、虚拟作物模型 229
主要参考文献 235
第八章 作物品质检测方法 238
第一节 作物品质性状的分类 238
一、外观品质 238
二、加工品质 238
三、营养品质 239
四、食味品质 239
五、贮藏品质 240
六、卫生安全品质 240
第二节 作物品质的目测法 240
一、外观品质目测法 240
二、剖面品质目测法 241
三、染色目测法 241
第三节 作物品质的品尝法 241
一、稻米蒸煮食用品质感官评价与品种等级评价 241
二、小麦烘烤蒸煮品质分析 245
三、烟草评吸品质分析 255
第四节 化学分析方法 258
一、蛋白质测定 258
二、脂肪测定 259
三、淀粉、纤维素及膳食纤维测定 261
四、次生代谢物的分析 266
五、烟草安全性分析 267
六、烟草和烟气中的有害化学成分 267
七、农药残留 268
第五节 物理检测方法 269
一、淀粉糊化特性测定 269
二、NIR检测法 269
三、MIR检测法 270
四、核磁共振检测法 270
五、棉花纤维品质HVI大容量测试仪 271
主要参考文献 273
第九章 作物矿质营养元素检测方法 274
第一节 作物矿质营养元素的种类及重要功能 274
一、作物矿质营养元素的种类 274
二、作物必需矿质营养元素的重要功能 275
第二节 作物矿质营养元素的常规检测方法 277
一、氮、磷、钾的检测方法 277
二、钙、镁、硫的检测方法 283
三、微量营养元素的检测方法 288
第三节 作物细胞跨膜离子运动的无损伤检测方法 294
一、无损伤离子流检测的发展与应用 294
二、MIFE实验原理 296
三、MIFE系统的硬件及配件组成 298
四、MIFE操作流程 300
五、MIFE的应用方案举例 306
主要参考文献 307
第十章 种子相关性状检测方法 309
第一节 种子形态和重量测定 309
一、种子形态测定 309
二、种子重量测定 313
第二节 种子发芽测定 316
一、发芽试验设备和用品 316
二、发芽试验方法 319
第三节 种子活力测定 329
一、种子活力测定方法分类 329
二、常用种子活力测定方法 330
第四节 种子净度测定 337
一、种子净度测定 337
二、其他植物种子数目测定 350
第五节 种子水分测定 351
一、种子水分测定的影响因素 352
二、种子水分测定方法 353
主要参考文献 357
第十一章 作物非生物逆境抗性鉴定方法 358
第一节 作物非生物逆境的类型 358
一、干旱胁迫 358
二、涝渍胁迫 358
三、高温胁迫 359
四、低温胁迫 359
五、盐碱胁迫 359
六、酸铝胁迫 360
七、重金属胁迫 360
第二节 作物抗旱性鉴定 360
一、作物对干旱的适应方式 361
二、作物抗旱机理 361
三、干旱胁迫试验的处理方法 363
四、作物抗旱性鉴定指标 364
五、作物抗旱性综合评价方法 366
第三节 作物涝渍胁迫抗性鉴定 367
一、涝渍胁迫发生的生理机制 367
二、涝渍胁迫抗性的鉴定方法 368
三、涝渍胁迫抗性的鉴定指标 369
第四节 作物的高温抗性鉴定 370
一、高温对作物的危害 370
二、作物对高温胁迫响应机理 370
三、作物抗热性鉴定方法 371
第五节 作物的低温抗性鉴定 373
一、低温对作物的危害 373
二、作物低温抗性的生理机制 374
三、低温抗性的鉴定方法 374
第六节 作物抗盐性鉴定 375
一、作物盐害胁迫简介 375
二、抗盐性鉴定方法 376
第七节 作物酸铝抗性鉴定 378
一、酸性土壤的分类 378
二、酸性土壤对植物生长的毒害 378
三、作物抗酸铝的机理 379
四、作物酸铝抗性的鉴定方法 379
五、作物酸铝抗性的评价指标 380
第八节 作物重金属抗性鉴定 381
一、重金属对作物生长的毒害 381
二、作物抗重金属的机理 381
三、作物重金属抗性的鉴定方法及指标 382
主要参考文献 384
第十二章 作物病虫害抗性鉴定方法 390
第一节 作物抗病性鉴定 390
一、作物抗病性鉴定方法 390
二、植物抗病性的主要类型 393
三、作物抗病性鉴定的接种技术 394
第二节 作物抗虫性鉴定 395
一、作物抗虫性原理 395
二、作物抗虫性的主要类型 396
三、影响作物抗虫性的因素 398
四、作物抗虫性鉴定和筛选的方法 399
主要参考文献 402
第十三章 作物表型研究中的影像技术 404
第一节 数字图像 404
一、图像与数字图像的概念 404
二、数字图像的基本特点及其在表型研究中的作用 404
三、数字图像的类型 405
第二节 数字图像预处理 409
一、数字图像的几何校正 409
二、辐射校正 411
三、二值化处理 412
四、图像滤波 413
第三节 常用的数字图像分析方法 414
一、基于作物光谱特征的图像分析方法 414
二、基于数学形态学的作物形态指标提取的数字图像技术 426
第四节 作物表型研究图形软件Image-Pro Plus介绍 429
第五节 植物表型平台 435
一、台式表型成像系统 436
二、便携式表型平台 437
三、实验室型高通量表型平台 437
四、温室型高通量表型平台 439
五、田间固定式高通量表型平台 441
六、移动式表型平台 441
主要参考文献 442