內容簡介
《田間試驗與統計分析》是按照高等職業教育的教學要求,以“為專業服務”和“夠用”為原則,根據專業課的內容特點和要求確定內容,主要內容有:試驗計劃、方案和誤差,調查取樣,數據資料的整理,統計假設測驗,試驗設計與試驗結果的方差分析,簡單直綫相關與迴歸,並增設瞭科技論文的撰寫作為拓展選修內容。每章包括知識目標、技能目標,基本理論、實訓、習題等部分,語言簡練,條理清晰,書後附有相關附錄。
《田間試驗與統計分析》可作為高等職業技術院校和中等職業技術學校園林工程技術、園藝技術、生物技術等專業的教材。
目錄
緒論
【習題】
第一章 試驗計劃、方案和誤差
第一節 試驗中的幾個基本概念
第二節 試驗計劃和方案的擬訂
第三節 試驗誤差及其調控
實訓試驗計劃書的擬訂
【習題】
第二章 調查取樣
第一節 調查的意義、內容和方法
第二節 取樣技術
實訓2.1果蔬生物學性狀調查——順序取樣、典型取樣
實訓2.2果蔬生物學性狀調查——隨機取樣、劃區取樣
【習題】
第三章 數據資料的整理
第一節 常用術語及其含義
第二節 次數分布
第三節 算術平均數
第四節 變異數
實訓試驗數據整理
【習題】
第四章 統計假設測驗
第一節 概率及概率分布
第二節 統計假設測驗——顯著性測驗
【習題】
第五章 試驗設計與試驗結果的方差分析
第一節 試驗設計的原則
第二節 完全隨機設計
第三節 單因素完全隨機設計試驗結果的方差分析
第四節 雙因素完全隨機設計試驗結果的方差分析
第五節 隨機區組設計
第六節 單因素隨機區組試驗結果的方差分析
第七節 雙因素隨機區組試驗結果的方差分析
第八節 對比設計和統計分析
第九節 間比設計和統計分析
實訓5.1完全隨機設計與實施
實訓5.2完全隨機設計試驗結果的方差分析
實訓5.3隨機區組設計與實施
實訓5.4隨機區組設計試驗結果的方差分析
【習題】
第六章 簡單直綫相關與迴歸
第一節 相關與迴歸的意義及其種類
第二節 簡單直綫相關
第三節 簡單直綫迴歸
【習題】
拓展選修科技論文的撰寫
【習題】
附錄
附錶1 隨機數字錶
附錶2 正態分布錶(一尾)
附錶3 正態離差u值錶(兩尾)
附錶4 學生氏t值錶(兩尾)
附錶5 5%(上)和1%(下)顯著水平點的F值錶(一尾)
附錶6 Duncan’s新復極差檢驗5%(上)和1%(下)SSR值錶(兩尾)
附錶7 百分數反正弦(sin-1x)轉換錶
附錶8 r值錶
參考文獻
前言/序言
我國高等職業教育在經濟社會發展需求推動下,不斷地從傳統教育教學模式中蛻變齣新,特彆是近十幾年來在國傢教育部的重視下,高等職業教育從示範專業建設到校企閤作培養模式改革,從精品課程遴選到雙師隊伍構建,從質量工程的開展到示範院校建設項目的推齣,經曆瞭從局部改革到全麵建設的曆程。教育部《關於全麵提高高等職業教育教學質量的若乾意見》(教高[2006]16號)和《教育部、財政部關於實施國傢示範性高等職業院校建設計劃,加快高等職業教育改革與發展的意見》(教高[2006]14號)文件的正式齣颱,標誌著我國高等職業教育進入瞭全麵提高質量階段,切實提高教學質量已成為當前我國高等職業教育的一項核心任務,以課程為核心的改革與建設成為高等職業院校當務之急。目前,教材作為課程建設的載體、教師教學的資料和學生的學習依據,存在著與當前人纔培養需要的諸多不適應。一是傳統課程體係與職業崗位能力培養之間的矛盾;二是教材內容的更新速度與現代崗位技能的變化之間的矛盾;三是傳統教材的學科體係與職業能力成長過程之間的矛盾。因此,加強課程改革、加快教材建設已成為目前教學改革的重中之重。
遼寜農業職業技術學院經過十年的改革探索和三年的示範性建設,在課程改革和教材建設上取得瞭一些成就,特彆是示範院校建設中的32門優質核心課程的物化成果之一——教材,現均已結稿付梓,即將與同行和同學們見麵交流。
本係列教材力求以職業能力培養為主綫,以工作過程為導嚮,以典型工作任務和生産項目為載體,立足行業崗位要求,參照相關的職業資格標準和行業企業技術標準,遵循高職學生成長規律、高職教育規律和行業生産規律進行開發建設。教材建設過程中廣泛吸納瞭行業、企業專傢的智慧,按照任務驅動、項目導嚮教學模式的要求,構建情境化學習任務單元,在內容選取上注重瞭學生可持續發展能力和創新能力培養,具有典型的工學結閤特徵。
本套以工學結閤為主要特徵的係列化教材的正式齣版,是學院不斷深化教學改革,持續開展工作過程係統化課程開發的結果,更是國傢示範院校建設的一項重要成果。本套教材是我們多年來按農時季節工藝流程工作程序開展教學活動的一次理性升華,也是藉鑒國外職教經驗的一次探索嘗試,這裏麵凝聚瞭各位編審人員的大量心血與智慧。希望該係列教材的齣版能為推動基於工作過程係統化課程體係建設和促進人纔培養質量提高提供更多的方法及路徑,能為全國農業高職院校的教材建設起到積極的引領和示範作用。當然,係列教材涉及的專業較多,編者對現代教育理念的理解不一,難免存在各種各樣的問題,希望得到專傢的斧正和同行的指點,以便我們改進。
該係列教材的正式齣版得到瞭薑大源、徐涵等職教專傢的悉心指導,同時,也得到瞭化學工業齣版社、中國農業大學齣版社、相關行業企業專傢和有關兄弟院校的大力支持,在此一並錶示感謝!
蔣錦標
2010年12月
《農業科技創新:從實驗室到田間》 一、 序言:時代的呼喚與實踐的必然 在中華大地上,農業始終是國民經濟的基石,是億萬人民安居樂業的根本。然而,隨著人口的增長、氣候的變化、資源環境的壓力以及市場經濟的深入,傳統農業麵臨著前所未有的挑戰。如何提高作物産量,保障糧食安全?如何提升農産品品質,滿足人民日益增長的美好生活需要?如何發展綠色農業,實現可持續發展,保護我們的生態環境?這些緊迫的問題,無一不在呼喚著農業科技的創新與突破。 《農業科技創新:從實驗室到田間》一書,正是在這樣的時代背景下應運而生。它並非一本簡單的技術手冊,也不是一本枯燥的學術論文集,而是一次關於農業科技生命周期的深度探索,一次從萌芽到綻放到成熟的完整呈現。本書旨在係統地梳理和闡釋農業科技創新的全過程,強調理論研究與實踐應用之間的緊密聯係,填補當下農業科技領域中,理論研究與實際落地之間可能存在的鴻溝。我們深信,真正的農業科技進步,不僅需要實驗室裏的智慧閃光,更需要在廣袤的田野上接受檢驗、落地生根,最終造福於民。 本書的齣發點,在於理解“創新”的本質。在農業領域,創新並非憑空齣現,它往往是對現有知識的深化、對未知領域的探索、對生産實踐中問題的解答。這種創新,既包括基礎理論的突破,也包括新品種的培育、新技術的開發、新模式的推廣。而將創新從實驗室的“概念”轉化為田間的“現實”,更是需要一係列嚴謹、係統、科學的流程。本書正是要詳細解讀這一流程,為農業科研人員、技術推廣人員、政策製定者以及有誌於投身農業現代化的實踐者,提供一份清晰的路綫圖和深刻的啓示。 二、 實驗室裏的孕育:基礎研究與前沿探索 一切偉大的農業創新,都始於實驗室裏的潛心鑽研和前沿探索。本章將聚焦農業科技創新的源頭活水——基礎研究。我們不僅僅滿足於介紹已有的經典理論,更要深入探討當前農業科學領域的前沿動態。 基因組學與分子育種的革命: 基因是生命的密碼,也是作物改良的關鍵。本章將深入淺齣地介紹基因組學在理解作物生長發育、抗逆性、品質形成等方麵的最新進展。從基因編輯技術(如CRISPR-Cas9)在精準改良作物性狀上的巨大潛力,到全基因組關聯分析(GWAS)在挖掘有利基因位點上的突破,我們將展現科技如何賦予作物“更優的基因藍圖”。此外,還會介紹分子標記輔助選擇(MAS)等成熟技術在加速新品種培育過程中的關鍵作用,以及轉基因技術在剋服傳統育種瓶頸方麵的應用及其發展趨勢,並探討相關倫理與社會接受度問題。 閤成生物學與智能農業的未來: 閤成生物學作為一門新興的交叉學科,正為農業帶來顛覆性的變革。本章將探討如何利用閤成生物學設計和構建具有特定功能的微生物,例如用於固氮、解磷、降解汙染物的“智能”微生物,從而減少化肥農藥的使用,改善土壤健康。同時,我們將展望閤成生物學在生産生物基材料、生物能源以及開發新型功能性食品方麵的廣闊前景。智能農業,作為科技融閤的集大成者,將貫穿本書始終,但在此處,我們將重點關注其在實驗室階段的“大腦”構建,包括大數據分析、人工智能算法在預測作物生長、病蟲害發生,以及優化農業生産決策方麵的應用。 生物多樣性保護與種質資源創新: 豐富的種質資源是農業科技創新的寶庫。本章將強調保護和利用農業生物多樣性的重要性,介紹種質資源的發掘、鑒定、保存和創新利用技術。從傳統的作物搜集與鑒定,到利用現代分子技術進行種質資源的信息化管理和功能基因挖掘,我們將展示如何讓古老的基因庫煥發新的生機,為現代農業提供源源不斷的創新動力。 環境響應與可持續農業基礎: 氣候變化、水資源短缺、土壤退化等環境挑戰,是製約農業可持續發展的關鍵因素。本章將探討如何從基礎研究層麵理解作物與環境的互作機製,例如研究作物在乾旱、高溫、鹽堿等逆境下的生理生化響應,以及開發抗逆性強的作物品種。同時,也將介紹土壤微生物生態學、植物病理學等領域的研究進展,為發展生態友好型農業奠定理論基礎。 三、 從實驗室到田間:科技成果的轉化與驗證 科學研究的價值,最終體現在其能否應用於實踐,解決實際問題。《農業科技創新:從實驗室到田間》一書的第二部分,將重點關注科技成果如何跨越從實驗室到田間的“死亡之榖”,實現真正意義上的轉化與落地。這一過程充滿挑戰,需要跨學科的閤作、嚴謹的驗證和有效的推廣。 新品種培育與鑒定: 實驗室的基因改良或雜交育種,最終需要通過實際的田間種植來驗證其性狀。本章將詳細介紹新品種培育的各個階段,從初選、株係小區試驗,到區域試驗,再到生産試驗。我們將深入剖析每個階段的目的、方法、數據收集和分析的要點,強調在不同生態環境下進行多點、多年試驗的重要性,以確保新品種的穩定性和適應性。同時,會介紹品種鑒定技術,如何通過形態學、分子標記等手段,確保新品種的獨特性和純度。 新技術的研發與優化: 無論是精準施肥技術、智能灌溉係統,還是新型農藥載體、生物防治技術,一項新技術的誕生,都需要經過反復的研發、優化和現場試驗。本章將聚焦於技術研發的流程,包括小試、中試,以及如何在不同土壤類型、氣候條件和種植模式下進行現場試驗,收集實際應用數據,評估其經濟效益、環境效益和社會效益。我們將強調“用戶導嚮”的原則,即技術的設計和優化要充分考慮農民的實際需求和操作習慣。 病蟲害綜閤防治(IPM)的實踐: IPM是一種集生態學、經濟學和環境學為一體的綜閤性病蟲害管理策略。本章將探討如何將實驗室對病原菌、害蟲發生規律的深入研究,轉化為田間的實際操作。例如,如何利用預測模型指導化學防治的最佳時機,如何推廣生物防治技術,如何通過農業措施(如輪作、間作)來降低病蟲害發生基數,以及如何整閤多種防治手段,達到“少用藥、用好藥”的目標,最大限度地減少對環境的負麵影響。 土壤健康管理與修復技術: 土壤是農業的根本。本章將介紹如何將實驗室關於土壤微生物群落、養分循環、理化性質的研究成果,轉化為田間的土壤改良與健康管理措施。例如,推廣有機肥施用、綠肥種植、秸稈還田等技術,如何通過生物手段(如菌肥、生物刺激素)改善土壤結構和肥力,以及針對重金屬汙染、土壤鹽堿化等問題的修復技術。 綠色生産模式的構建: 綠色農業是未來農業發展的必然方嚮。本章將探討如何將生態學原理、循環經濟理念融入農業生産中,構建可持續的綠色生産模式。例如,發展生態循環農業,將畜禽糞便、農業廢棄物轉化為有機肥,實現資源的高效利用。同時,會介紹有機農業、無公害農業等不同層次的綠色生産模式,以及如何通過認證體係來保障農産品質量安全。 四、 田間實踐的智慧:推廣、應用與持續改進 即使是最優秀的技術和新品種,如果不能被廣大農民接受和應用,其價值也無法充分實現。本書的第三部分,將把目光投嚮廣袤的田野,探討科技成果的推廣、應用以及在實踐中的持續改進。 農業技術推廣體係的創新: 傳統的農業技術推廣模式,往往存在信息傳遞滯後、服務不及時等問題。本章將分析當前農業技術推廣體係的挑戰,並探索創新的推廣模式,如利用互聯網+、大數據、人工智能等技術,構建綫上綫下一體化的信息服務平颱,實現科技信息的精準推送和個性化服務。同時,將強調培養新型職業農民、示範戶和閤作社在技術推廣中的重要作用。 農業機械化與智能化升級: 農業機械化是實現農業現代化的重要標誌。本章將介紹不同類型的農業機械,以及如何根據作物特點、地形地貌選擇適宜的機械設備。更重要的是,將探討農業機械嚮智能化發展的趨勢,如無人駕駛農機、精準作業農機等,以及這些技術如何提高作業效率,降低勞動強度,實現精準農業。 農産品質量安全保障體係: 從田間到餐桌,農産品質量安全是社會關注的焦點。本章將深入探討如何構建一個從源頭到終端的全方位、多層次的質量安全保障體係。這包括對投入品(種子、肥料、農藥)的監管,生産過程中的農事操作規範,收獲、儲存、運輸等環節的質量控製,以及建立可追溯體係,讓消費者能夠清晰地瞭解農産品的“前世今生”。 市場對接與産業化發展: 科技創新最終要服務於市場需求,實現産業化發展。本章將探討如何將科技成果與市場需求緊密結閤,例如通過訂單農業、品牌化運作等方式,提升農産品的市場競爭力。同時,會關注農業産業化經營模式的創新,如通過延長産業鏈、提升價值鏈,實現農業生産的規模化、集約化和高效化。 農民的賦能與參與: 農業科技的進步,歸根結底是為瞭惠及廣大農民。本章將強調農民在科技創新和應用過程中的主體地位。如何通過培訓、教育,提升農民的科學素養和技能,讓他們能夠主動學習、應用新技術;如何鼓勵農民參與科技創新,將他們的實踐經驗融入到研發和推廣過程中;如何通過政策支持、金融服務,幫助農民解決應用新技術、新模式麵臨的資金和風險問題。 持續創新與反饋機製: 農業是一個動態變化的領域,科技創新也需要不斷迭代和完善。本章將強調建立有效的反饋機製,讓田間的實踐經驗能夠及時反饋給科研機構和技術推廣部門,促進新一輪的研發和改進。這種持續的創新和改進,是農業科技保持活力、不斷發展的根本動力。 五、 結語:農業科技創新的未來展望 《農業科技創新:從實驗室到田間》一書的最後,我們將目光投嚮遙遠的未來,描繪農業科技創新的發展藍圖。我們堅信,隨著科技的不斷進步和人類智慧的不斷湧現,農業將迎來更加輝煌的明天。 智慧農業與精準管理: 展望未來,農業將更加智能化、精細化。物聯網、大數據、人工智能將深度融閤,實現對作物生長環境、生理狀態的實時監測與精準調控,實現“一株一策”、“一地一策”的精細化管理。 生物技術與綠色生産的深化: 基因編輯、閤成生物學等前沿生物技術將繼續突破,為培育超級作物、生産高附加值農産品提供更多可能。綠色生産將成為主流,生態農業、循環農業將得到更廣泛的應用,實現農業發展與環境保護的和諧統一。 全球視野與協同創新: 農業科技的挑戰是全球性的,創新的步伐也需要全球協作。本章將呼籲加強國際交流與閤作,共享研究成果,共同應對全球性農業挑戰,推動構建人類命運共同體。 人纔培養與科技傳承: 農業科技的持續發展,離不開高素質人纔的培養。我們將強調吸引和留住優秀人纔投身農業科技領域,構建完善的科技教育體係,實現科技成果的有效傳承。 《農業科技創新:從實驗室到田間》是一次探索,也是一次啓迪。它希望能夠點燃更多人心中的創新火種,匯聚更多的智慧和力量,共同書寫中國農業現代化發展的新篇章,為實現“藏糧於地、藏糧於技”的國傢戰略,為保障全球糧食安全,為建設美麗中國,貢獻我們應有的力量。本書的每一頁,都充滿瞭對未來的憧憬,也凝聚著對實踐的敬畏。我們期待,它能成為所有農業科技探索者和實踐者手中的一盞明燈,指引我們走嚮更加光明的農業未來。