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为实现沙地蒙古黄芪优质高产的配套技术体系的优化和集成,提升沙地蒙古黄芪的产量与品质,在陕西省榆林地区应用田间试验,通过氮磷钾三因素二次D-饱和最优设计和单因素完全随机设计,研究不同施肥量及施肥配比、不同播期及不同播种密度对蒙古黄芪生长发育、产量及有效成分含量的影响。结果表明:(1)、施肥对株高的影响不显著,施肥能促进根的生长发育,特别是磷肥和钾肥的施用;氮肥的施用有助于甲苷的积累,并且氮磷钾联合施用的效果更优,磷肥和钾肥均有助于多糖的积累,且其作用效果为:P>K,此外,钾肥显著地提高黄酮含量,氮肥和磷肥处理的黄酮含量低于对照;施肥不利于Zn元素的积累,单施钾肥和磷钾配施均促进了Fe元素的积累,单施磷肥和磷钾配施显著降低Mn元素的含量,单施磷肥、钾肥及氮钾配施显著地提高Cu元素的含量。(2)、对氮磷钾施肥条件下沙地蒙古黄芪的产量和品质进行的回归分析表明,其产量回归方程:Y=2685.518-246.222X1-166.639X2-149.674X3-475.035X1·X2-6.448X1·X3-413.808X2·X3-71.153X12+1003.557X22+386.395X32;品质回归方程:Z=59.520+4.708X1-0.754X2+2.609X3+2.177X1·X2+1.934X1·X3-4.299X2·X3+5.118X12+4.485X22+4.980X32;通过对蒙古黄芪产量及品质施肥效应方程的频率分析及模型寻优,最终确定沙地蒙古黄芪的目标产量超过4050 kg·hm-2、品质在70分以上的N、P、K优化施肥方案的施氮量为90.03~103.568 kg·hm-2,施磷量为70.121~156.206 kg·hm-2,施钾量为96.143~167.569kg·hm-2。(3)、播期对沙地蒙古黄芪的根长、根直径、多糖含量及Mn元素含量均没有显著的影响,随着播期的推迟,其根干重、产量、甲苷含量和Cu元素含量均表现为先增加再减少的趋势,以5月10日播种的黄芪含量最高,黄酮含量呈现出逐渐减少的趋势,以5月20日播种的黄酮含量最低,Fe、Zn表现为逐渐增多的趋势,以5月20日含量最高;综合考虑播期对沙地蒙古黄芪的生长状况、次生代谢物含量及微量元素含量的影响,并结合隶属函数分析,试验沙地蒙古黄芪的最佳播期应为5月上旬,即5月10日。(4)、低播种密度的沙地蒙古黄芪各方面品质均优于高播种密度。其中,20×20 cm蒙古黄芪的的产量、根长、根干重、多糖含量及Zn元素含量均最高,根直径以20×25cm处理最粗,此外,随着密度的加密,黄芪的根长、根直径和根干重均表现为先增加再减少的趋势。甲苷和黄酮含量随密度的变化趋势相似,均在播种密度为20×20~30 cm的范围内含量较高。对于微量元素,密度对Fe元素含量影响不大,以15×10 cm效果最差;密度对Mn和Cu元素影响相似,均以20×15 cm含量最低,Mn元素以20×30 cm含量最高,Cu元素则以20×25 cm和20×20 cm效果较好。综合考虑密度对沙地蒙古黄芪的生长状况、次生代谢物含量及微量元素含量的影响,并结合隶属函数分析,试验沙地蒙古黄芪的适宜播种密度应为20×20~30 cm,以20×20 cm效果较好。