高 星，林 云，王渭玲，楊江峰，李星星，高青鴿(.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 700；.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 700)

蒙古黃芪對(duì)N、P、K的肥效響應(yīng)

高 星1，林 云2，王渭玲1，楊江峰2，李星星1，高青鴿1
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100)

采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)，研究N、P、K及其配比對(duì)沙地1 a生蒙古黃芪的株高、根長(zhǎng)、根直徑、根干質(zhì)量等生物學(xué)特性及皂苷、黃酮、多糖次生代謝物和Fe、Mn、Cu、Zn微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，利用主成分分析其最佳施肥用量。結(jié)果表明：氮肥有助于黃芪株高的增高，但施肥量過高黃芪株高反而降低，以氮鉀配施處理(N2K2)的株高最高，較對(duì)照增加51.93%；磷肥和鉀肥能促進(jìn)根的生長(zhǎng)發(fā)育，其中氮、磷、鉀施肥量分別為79.41、150和225 kg/hm2處理(N1P3K3)的效果最佳，其根直徑與根干質(zhì)量分別較對(duì)照增加58.42%和43.87%。施肥能顯著提高蒙古黃芪皂苷和多糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以氮、磷、鉀施肥量分別為225、150和79.41 kg/hm2處理(N3P3K1)的效果最好，其皂苷和多糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照增加118.52%和13.14%；單施氮肥(N3)和單施磷肥處理(P3)均不利于黃酮的積累，其黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照降低7.56%和6.46%。對(duì)于微量元素，施肥能促進(jìn)黃芪Mn的積累，對(duì)Cu、Zn影響不大，單施鉀肥處理(K3)使得黃芪Fe元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。此外，結(jié)合蒙古黃芪的次生代謝物及微量元素的主成分分析，最終得出該地區(qū)蒙古黃芪的最佳施肥用量為氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K)分別為79.41、150和225 kg/hm2。

蒙古黃芪；施肥；品質(zhì)；主成分分析

黃芪為豆科植物蒙古黃芪[Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge. var.mongholicus(Bge.)Hsiao]或膜莢黃芪[Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge]的干燥根，性溫、味甘，是中藥材中的大宗品種[1]。其化學(xué)成分中的皂苷類、黃酮類、多糖類以及微量元素等具有多重藥理作用，可用于免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤[2]、抗病毒[3]、抗衰老[4]、緩解心血管疾病及糖尿病[5]等。

近年來，為滿足市場(chǎng)需求，人們對(duì)黃芪進(jìn)行人工栽培。施肥是黃芪生產(chǎn)中的重要增產(chǎn)措施，但由于管理粗放、技術(shù)落后，不合理施肥不僅不能增產(chǎn)，而且嚴(yán)重影響黃芪的品質(zhì)。因此，要實(shí)現(xiàn)黃芪高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，合理施肥顯得尤為重要。關(guān)于不同地區(qū)黃芪合理施肥的研究，如黑龍江[6]、甘肅[7]等已有一定研究，而對(duì)榆林地區(qū)黃芪的研究則較少。此外，大多數(shù)研究施肥對(duì)黃芪產(chǎn)量和品質(zhì)的影響時(shí)往往不考慮微量元素的影響，且其試驗(yàn)分析方法簡(jiǎn)單，容易忽略各指標(biāo)的相關(guān)性。而主成分分析能夠?qū)⒕哂邢嚓P(guān)性的高維指標(biāo)在盡量少損失原有指標(biāo)信息的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個(gè)互相獨(dú)立的綜合指標(biāo)[8]，通過降維，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)。該方法已應(yīng)用在蘋果[9]、荔枝[10]等作物的品質(zhì)評(píng)價(jià)中，在黃芪中還鮮有報(bào)道。因此，本研究通過大田小區(qū)試驗(yàn)，采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)，研究N、P、K及其配比對(duì)1 a生蒙古黃芪的株高、根長(zhǎng)、根直徑、根干質(zhì)量等生物學(xué)特性及皂苷、黃酮、多糖次生代謝物和Fe、Mn、Cu、Zn微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，并利用主成分分析法對(duì)蒙古黃芪藥材的品質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)分，探討其最佳施肥用量，從而為蒙古黃芪的科學(xué)人工栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

大田試驗(yàn)位于陜西省榆林市橫山縣塔灣鎮(zhèn)西溝村進(jìn)行，該地處北緯37.22°～38.14°和東經(jīng)108.56°～110.02°，屬于溫帶干旱、半干旱大陸性季風(fēng)氣候。平均海拔1 250 m，年均氣溫8.6 ℃，年均降水量397.8 mm，主要集中在7、8、9月3個(gè)月，年均無霜期146 d。

試驗(yàn)地土壤為淡栗鈣土，質(zhì)地為輕壤土，播種前土壤的基本性狀(0～20 cm土層)為：有機(jī)質(zhì)0.44 g/kg、全氮0.18 g/kg、速效磷2.3 mg/kg、速效鉀85 mg/kg、有效鐵7.05 mg/kg、有效錳11.33 mg/kg、有效銅0.34 mg/kg、有效鋅1.38 mg/kg、pH 8.5，肥力處于較低水平。

1.2 材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用黃芪種子由陜西榆林廣濟(jì)堂中藥飲片廠提供，經(jīng)西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張躍進(jìn)教授鑒定為蒙古黃芪。于2014-04-24將蒙古黃芪種子采用溝播播種，于2014-10-15采挖藥材樣品。

試驗(yàn)采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)(表1)，每個(gè)處理均重復(fù)3次，大田試驗(yàn)小區(qū)呈完全隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積20 m2(4 m×5 m)。

表1 N、P、K三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)方案Table 1 Three factors of D-saturation of N,P,K and optimal design

試驗(yàn)中所用氮肥為尿素[w(N)=46.4%]、磷肥為過磷酸鈣[w(P2O5)>12%]、鉀肥為硫酸鉀[w(K2O)>52%]。播種前整地時(shí)將磷肥和鉀肥作為基肥一次施入，氮肥施1/3，剩下的2/3作為追肥在出苗后75 d施入。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

采樣時(shí)將蒙古黃芪植株從土壤中連根挖出，用直尺測(cè)定其株高與根長(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺測(cè)定其根直徑，每小區(qū)采樣3株，每處理共9株。將所取樣品分為根、莖葉兩部分，105 ℃殺青15 min，70 ℃烘干至恒量后稱量其根干質(zhì)量并計(jì)算根冠比。

將烘干的黃芪樣品粉碎后進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定?？傇碥召|(zhì)量分?jǐn)?shù)用香草醛-冰醋酸比色法；多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)用蒽酮-硫酸比色法[11]；總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定時(shí)以蘆丁為標(biāo)品，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，利用KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)提取黃酮，再用i5紫外可見分光光度計(jì)(濟(jì)南海能儀器有限公司)比色來定量測(cè)定總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)；微量元素測(cè)定采用濕法消解[12]，即用ML-1.5-4型電熱板(永光明醫(yī)療儀器廠)完全消解樣品后使用AA-7003A原子吸收分光光度計(jì)(北京東西分析儀器廠)測(cè)定其Cu、Fe、Mn、Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013、SPSS 22對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，多重比較使用LSD法，相關(guān)性用皮爾遜相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對(duì)蒙古黃芪生長(zhǎng)的影響

由表2可知，施肥有助于蒙古黃芪株高的增高。整體而言，N、P、K兩兩配施的株高為61.2～78.7 cm，優(yōu)于單施處理，其中以N2K2處理的效果最顯著，其株高較對(duì)照增高51.93%。就施用氮肥而言，施氮量為225 kg/hm2處理的株高要低于施氮量為79.41 kg/hm2和134.1 kg/hm2處理的株高，其對(duì)株高的影響順序?yàn)椋篘3

施肥對(duì)根長(zhǎng)的影響以N2K2處理效果最好，其根長(zhǎng)較對(duì)照增加9.79%，而K3和P2K2處理卻不利于根的伸長(zhǎng)，其根長(zhǎng)分別較對(duì)照縮短6.64%和14.33%，其余處理的根長(zhǎng)則與對(duì)照差異不顯著。

施肥使得蒙古黃芪的根系明顯加粗，就N、P、K單施而言，P3處理的根系最粗，較對(duì)照加粗48.51%。N、P、K兩兩配施中，N2P2處理效果較好，其根系比對(duì)照加粗51.49%。在N、P、K聯(lián)合施用中，N1P3K3效果最顯著，其根系較對(duì)照加粗58.42%?？傮w而言，N、P、K聯(lián)合施用對(duì)黃芪根系的加粗效果要優(yōu)于N、P、K兩兩配施和N、P、K單施處理。

P3和K3處理的根干質(zhì)量顯著地高于對(duì)照，分別是對(duì)照的1.36倍和1.29倍，而N3處理卻不利于根干質(zhì)量的積累，其根干質(zhì)量?jī)H為對(duì)照的78.47%。對(duì)于N、P、K聯(lián)合施用，其根干質(zhì)量表現(xiàn)為：N1P3K3>N3P3K1>N3P1K3，其中N1P3K3處理的根干質(zhì)量較對(duì)照增加43.87%。此外，N2P2、P2K2和N2K2這3個(gè)處理的根干質(zhì)量為10.51～11.90 g，均低于對(duì)照。由此可知，磷和鉀的施用量分別為150 kg/hm2和225 kg/hm2更有利于黃芪根干質(zhì)量的積累。

施肥對(duì)于黃芪根冠比的影響不顯著。各處理中，對(duì)照的根冠比最大(1.41)，N3P1K3處理的根冠比最小，僅為對(duì)照的60.28%，其余處理的根冠比則為1.04～1.32。

表2 不同處理下蒙古黃芪生物學(xué)特性Table 2 Biological characteristics of Astragalus mongholicus under different treatments

注：同列不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Different lowercase letters in the same column are significantly different (P<0.05), the same below.

2.2 施肥對(duì)蒙古黃芪品質(zhì)的影響

由表3可知，與對(duì)照相比，施肥顯著提高蒙古黃芪皂苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。N、P、K單施，N3處理的作用最顯著，其皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)是對(duì)照處理的1.88倍。施用氮肥，施氮量為225 kg/hm2處理的皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.355～0.413 mg/g，較對(duì)照增加87.83%～118.52%，且效果優(yōu)于施氮量為134.1和79.41 kg/hm2的處理，其皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)順序?yàn)镹1P3K3

N3和P3處理均不利于黃芪黃酮的積累，其黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照降低7.56%和6.46%，其余各處理的黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.645～0.786 mg/g，較對(duì)照增加1.58%～23.79%。并且對(duì)于黃酮的積累，N、P、K配合施用的效果要優(yōu)于N、P、K兩兩配施和N、P、K單施處理。

施肥顯著地提高蒙古黃芪的多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，N、P、K單施，P3處理效果最好，其次是N3處理，二者的多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是對(duì)照的1.11倍和1.09倍。施用磷肥，其對(duì)多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響為：P2K2

對(duì)于微量元素(表4)，N3P1K3處理的Cu元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，是對(duì)照的2.65倍，其余施肥處理的Cu元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.61～12.91 mg/kg，與對(duì)照差異不顯著，并且N、P、K配合施用的Cu元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于N、P、K兩兩配施和N、P、K單施處理。對(duì)Fe元素，N、P、K配合施用有利于黃芪Fe元素的積累，且以N3P3K1處理效果最好，其Fe元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是對(duì)照的1.60倍。施肥有助于Mn元素的積累，各施肥處理的Mn元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是對(duì)照的1.29倍～3.50倍，其中以N2P2處理效果最佳，并且與Fe元素類似，N、P、K配合施用更有利于黃芪Mn元素的積累。K3和N1P3K3處理使黃芪的Zn元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于對(duì)照，分別是對(duì)照的1.19倍和1.20倍，其余各處理間Zn元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異均不顯著。

表3 N、P、K肥處理下蒙古黃芪各次生代謝物質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 3 Mass fraction of secondary metabolites in Astragalus mongholicus under different treatments mg/g

表4 不同處理蒙古黃芪各微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 4 Mass fraction of trace elements in Astragalus mongholicus under different treatments mg/kg

2.3 施肥對(duì)蒙古黃芪品質(zhì)指標(biāo)影響的主成分分析

從相關(guān)系數(shù)矩陣(表5)可知，蒙古黃芪各品質(zhì)指標(biāo)間存在一定的相關(guān)性。其中，多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與Zn元素間存在顯著正相關(guān)，與Cu、Fe、Mn元素間存在著極顯著正相關(guān)；黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)與Cu和Mn元素顯著正相關(guān)，與皂苷間存在極顯著正相關(guān)；Cu與Fe、Mn間也存在極顯著正相關(guān)。這表明蒙古黃芪的品質(zhì)指標(biāo)所提供的信息發(fā)生了一定程度的重疊，因此，適合進(jìn)行主成分分析。

對(duì)蒙古黃芪的7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析(表6)結(jié)果表明，前4個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)88.545% ，大于85%，因此，可以用這4個(gè)主成分較好地代替上述 7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)來評(píng)價(jià)與判斷不同N、P、K肥處理下蒙古黃芪的品質(zhì)。

表5 蒙古黃芪品質(zhì)性狀間的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients among qualitative traits of Astragalus mongholicus

注：* ，** 分別表示5%和1%顯著水平。

Note: *,** significant levels of 5% and 1%, respectively.

表6 各主成分的特征根和方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率Table 6 Eigenvalues and variance proportions and accumulated variance proportions of different principal components

表7中每一個(gè)因子載荷量均代表主成分與對(duì)應(yīng)變量間的相關(guān)系數(shù)。由表可知，第1個(gè)主成分除Zn外各個(gè)指標(biāo)前的系數(shù)均比較大，其反映的信息也較多，反映了原始數(shù)據(jù)信息量的45.789%。第2主成分中黃酮、皂苷和Zn的貢獻(xiàn)最大；第3主成分中Zn、Fe和黃酮的貢獻(xiàn)最大；第4主成分中Cu的貢獻(xiàn)最大。

根據(jù)各個(gè)變量在對(duì)應(yīng)主成分上的因子載荷，經(jīng)分析處理后得各主成分的函數(shù)表達(dá)式：

PC1=0.44×多糖+0.37×黃酮+0.35×皂苷+0.39×Cu+0.41×Fe+0.45×Mn+0.15×Zn

PC2=0.33×多糖-0.52×黃酮-0.59×皂苷+0.05×Cu+0.1×Fe+0.29×Mn+0.41×Zn

PC3=(-0.04)×多糖+0.3×黃酮+0.16×皂苷-0.19×Cu-0.45×Fe-0.02×Mn+0.8×Zn

PC4=(-0.34)×多糖+0.08×黃酮-0.23×皂苷+0.85×Cu-0.31×Fe-0.01×Mn+0.03×Zn

將評(píng)價(jià)蒙古黃芪的各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后分別代入上述4 個(gè)主成分分析函數(shù)表達(dá)式中，得到10 種不同N、P、K肥處理的蒙古黃芪各自的主成分得分，詳見表8。

根據(jù)主成分函數(shù)模型，最終得到綜合得分的計(jì)算公式為：F=51.710%F1+22.217%F2+16.086%F3+9.987%F4，計(jì)算出不同N、P、K肥處理下蒙古黃芪的綜合得分并進(jìn)行排序。結(jié)果表明不同N、P、K肥處理下蒙古黃芪的品質(zhì)排序?yàn)椋篘1P3K3>N3P1K3>N2P2>N3P3K1>N2K2>K3>P2K2>P3>N3>CK，詳見圖1。

表7 蒙古黃芪各品質(zhì)性狀的初始因子載荷矩陣Table 7 Load matrix of initial factor of qualitative traits in Astragalus mongholicus

表8 N、P、K肥處理下蒙古黃芪的主成分得分Table 8 Principal components value of Astragalus mongholicus under N,P,K fertilizers treatments

圖1 N、P、K肥處理下蒙古黃芪主成分分析得分Fig.1 Scores histogram of PCA of Astragalus mongholicus under different treatments

3 討論與結(jié)論

3.1 施肥對(duì)蒙古黃芪生長(zhǎng)的影響

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)施肥對(duì)蒙古黃芪的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用。其中，N2K2處理的黃芪株高最高、根長(zhǎng)最長(zhǎng)，分別較對(duì)照增加51.93%和9.79%，并且施氮量為134.1 kg/hm2處理的黃芪株高較施氮量為225 kg/hm2處理的株高要高，說明施氮一定程度上有助于黃芪株高的增高，但氮肥含量過高反而不利于黃芪株高的增高。此外，氮肥的施用也不利于黃芪根干質(zhì)量的增加，特別是N3處理的黃芪根干質(zhì)量?jī)H為對(duì)照的78.54%，這與王振[13]在研究礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)對(duì)膜莢黃芪的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)的施氮可促進(jìn)地上部分的生長(zhǎng)，卻不利于光合作用產(chǎn)物向根系轉(zhuǎn)移的結(jié)論相類似。磷肥和鉀肥的施用對(duì)根的生長(zhǎng)發(fā)育起到一定的促進(jìn)作用，使得黃芪的根系明顯加粗，當(dāng)單施磷和鉀的施用量分別為150和225 kg/hm2時(shí)，黃芪的根干質(zhì)量明顯增加，而N1P3K3處理對(duì)黃芪根系生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最強(qiáng)，其黃芪根直徑和根干質(zhì)量分別較對(duì)照增加58.42%和43.87%。而磷、鉀肥對(duì)根系生長(zhǎng)有促進(jìn)作用的原因可能是：磷元素作為一種重要的礦質(zhì)元素可以促進(jìn)根生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞的分裂、增殖，同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)磷可促使根系發(fā)育并對(duì)碳水化合物的運(yùn)輸有促進(jìn)作用[14]；鉀參與生物體內(nèi)的糖酵解，協(xié)調(diào)光合產(chǎn)物的合成、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化，同樣會(huì)促進(jìn)根的生長(zhǎng)[15]。此外，試驗(yàn)中，對(duì)照處理的根冠比最大，這可能是由于對(duì)照未進(jìn)行施肥，地上部分生長(zhǎng)不是很好，所以導(dǎo)致其根冠比較大一些。

3.2 施肥對(duì)蒙古黃芪次生代謝物及微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

施肥能顯著提高蒙古黃芪的皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以氮肥效果最佳，并且施氮量為225 kg/hm2處理的皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)要高于施氮量為134.1和79.41 kg/hm2的處理。這可能是因?yàn)槭┑梢源龠M(jìn)植物體的碳代謝[16]，由C/N平衡假說可知，當(dāng)植物體內(nèi)的碳水化合物含量升高時(shí)可引發(fā)植物含氮量的相對(duì)下降，進(jìn)而導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)碳水化合物的過剩，最終促進(jìn)萜類物質(zhì)的合成[17]，而黃芪皂苷正屬于三萜類化合物。

對(duì)于黃酮，N3和P3處理均使黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著地降低，其黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照降低7.56%和6.46%，這與王靜等[18]研究發(fā)現(xiàn)的氮、磷對(duì)桔梗黃酮的積累具有負(fù)效應(yīng)的結(jié)果一致。此外，Awad等[19]的研究結(jié)果也表明，施用一定量的氮肥，蘋果果皮總類黃酮和綠原酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)同其植物體的含N量成反比。

施肥有助于蒙古黃芪多糖的積累，這與施氮可促進(jìn)碳代謝[16]以及磷、鉀可促進(jìn)碳水化合物的運(yùn)輸[14-15]有關(guān)。此外，蘇雅樂其其格等[20]的研究也表明施P、K 肥有利于紫花苜?？扇苄远嗵琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加。本試驗(yàn)表明，氮、磷對(duì)黃芪多糖的作用大于鉀，且N、P、K聯(lián)合施用效果更好。

對(duì)于微量元素，施肥促進(jìn)蒙古黃芪Mn元素的積累，不同施肥處理對(duì)蒙古黃芪Cu、Zn元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響不大，但P3處理導(dǎo)致Cu元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，P2K2處理使Zn元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，此外，K3處理降低Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由此可知，不同的施肥處理對(duì)蒙古黃芪微量元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響不同。

3.3 施肥對(duì)蒙古黃芪品質(zhì)的主成分分析

由N、P、K對(duì)蒙古黃芪生物學(xué)特性的影響可知，施肥雖有助于蒙古黃芪的生長(zhǎng)發(fā)育，但各施肥處理與對(duì)照處理的蒙古黃芪在外觀特征上差異不顯著，僅僅從外觀上不足以區(qū)分二者。此外，分析單一品質(zhì)指標(biāo)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如皂苷、黃酮、Fe、Mn等，只能反映黃芪品質(zhì)的局部信息，單靠這些對(duì)黃芪進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)，其結(jié)果存在較大缺陷。本試驗(yàn)采用主成分分析，以對(duì)眾多指標(biāo)的相關(guān)性分析為基礎(chǔ)，將蒙古黃芪的7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)抽取主成分后降維為4個(gè)主成分，再經(jīng)過求解特征值、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等一系列轉(zhuǎn)換求解，最終得出各施肥處理蒙古黃芪品質(zhì)的綜合得分排名，確立該試驗(yàn)地區(qū)蒙古黃芪栽培的優(yōu)化施肥方案：蒙古黃芪的氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K)最佳施肥用量分別為79.41、150和225 kg/hm2。

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ResponseofN,P,KNutritionApplicationtoAstragalusmongholicus

GAO Xing1,LIN Yun2,WANG Weiling1,YANG Jiangfeng2,LI Xingxing1and GAO Qingge1
(1.College of Life Sciences, Northwest A&F University, Yangling Shaanxi 712100, China;2.College of Resources and Environment,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi 712100,China)

The purpose of this paper is to study the effects of fertilization on growth and internal quality ofAstragalusmembranaceus(Fisch.)Bge. var.mongholicus(Bge.)Hsiao and provide the optimum fertilization. The results showed that the application of nitrogen fertilizer at an appropriate rate was advantageous to the increase of shoot height, however, excess nitrogen fertilization could decrease the shoot height. The shoot height of N2K2treatment was highest, which was 51.93% higher than that of the control. The application of phosphate fertilizer and potassium fertilizer could promote the growth and development of root, and the treatment of N1P3K3was the best, its root diameter and root dry mass were 58.42% and 43.87% higher than the control. Fertilization significantly increased the mass fraction of saponin and polysaccharide, and the treatment of N3P3K1was the optimal,which its mass fraction of saponin and polysaccharide were 118.52% and 13.14% higher than those of the control. However, the N3and P3treatment were not conducive to the accumulation of flavone, and their flavone mass fraction were 7.56% and 6.46% lower than control, respectively. Fertilization could promote the accumulation of Mn, and had no much effect on Cu and Zn. Besides, the K3treatmentresulted in lower Fe mass fraction. Comprehensively considering the principal component analysis of secondary metabolites and trace elements, eventually we determined the optimum fertilizer treatment in the region was that the mass fraction of urea, calcium superphosphate and potassium phosphate were 74.91 kg/hm2, 150 kg/hm2and 225 kg/hm2, respectively.

Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge. var.mongholicus(Bge.)Hsiao; Fertilization; Quality; Principal component analysis

2017-02-20

2017-05-03

Shaanxi Science and Technology Research and Development Project(No.2014K14-05-08);Yangling Demonstrative Zone of Agricultural Hi-tech Industry.

GAO Xing, female, master student. Research area:medicinal plant nutrition and fertilizer.E-mail:949644713@qq.com

WANG Weiling, female,Ph.D,professor,doctoral supervisor.Research area:standardized cultivation of medicinal plant and their secondary metabolism. E-mail:ylwwl@nwsuaf.edu.cn

史亞歌ResponsibleeditorSHIYage)

日期：2017-12-21

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171221.1650.028.html

2017-02-20

2017-05-03

陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(2014K14-05-08)；楊凌示范區(qū)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。

高 星，女，碩士，從事藥用植物營(yíng)養(yǎng)與施肥研究。E-mail：949644713@qq.com

王渭玲，女，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事藥用植物規(guī)范化栽培及次生代謝調(diào)控研究。E-mail：ylwwl@nwsuaf.edu.cn

Q945.79

A

1004-1389(2017)12-1845-08