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本试验以川芎为材料,采用三因素二次回归通用旋转组合设计,研究了氮磷钾肥配施对川芎生长、产量及药效成分含量的影响,建立了以氮、磷、钾施用量为变量因子,川芎生长和产量及药效成分含量为目标函数的三元二次数学模型,得出了最佳配比方案,为川芎规范化栽培提供理论依据。主要试验结果如下：1增施磷肥和钾肥有利于增加植株高度；增施氮肥能够提高单株茎数和叶面积指数；单株干物质积累量随施氮、磷和钾肥量的增加而增加。2氮有利于叶绿素含量增加,低的施肥水平有助于可溶性糖的积累,高的施氮水平和低的施磷水平均有助于可溶性蛋白的形成和积累,中低施氮水平和高磷水平有助于延缓川芎的衰老。中低施氮水平和中磷钾水平有助于提高GS的活性,中高施氮水平有助于提高GOT的活性,中施氮水平和中磷钾水平及低施氮水平和高磷水平均有助于提高GPT的活性。3产量随着施氮量和施磷量的增加而增加,达到最高产后,又随着施氮量和施磷量的增加而降低,且随着施钾量的增加而增加。产量以氮肥影响最大,磷肥次之,钾肥较小。最佳施肥方案为：纯氮163.92-232.96 Kg·hm-2,过磷酸钙458.50-766.00 Kg·hm-2,硫酸钾203.80-437.20 Kg·hm-2;且N、P2O5、K2O的比例约为1：0.4：0.8-1.2。氮磷钾肥与产量间的数学模型为：Y=2276.3505+309.7392X1+137.4983X2+118.7025X3-143.6685X12-149.4967X22+57.0383X32-105.5230X1X2-94.0126X1X3+91.6360X2X3。4总生物碱含量随着施氮量和施磷量的增加而增加,随着施钾量的增加而降低,降至最低后,又随着施钾量的增加而增加。总生物碱含量以氮肥影响最大,钾肥次之,磷肥较小。适宜的肥料用量为：纯氮230 Kg·hm-2,过磷酸钙805 Kg·hm-2,硫酸钾250 Kg·hm-2;且N、P2O5、K2O的比例约为1：0.4：0.5。氮磷钾肥与总生物碱间的数学模型为：Y=1.5486+0.0724X1+0.0720X2-0.0790X3+0.0581X12-0.0140X22+0.1090X32+0.1050 X1X2。5总阿魏酸含量随着施氮量、施磷量和施钾量的增加而降低,降至最低后,又随着施氮、施磷量和施钾量的增加而有所增加。总阿魏酸含量以氮肥影响最大,磷肥次之,钾肥较小。适宜的肥料用量为：纯氮70 Kg·hm-2,过磷酸钙205 Kg·hm-2,硫酸钾150 Kg·hm-2;且N、P2O5、K2O的比例约为1：0.4：1。氮磷钾肥与总阿魏酸间的数学模型为：Y=0.4175-0.0487X1-0.0228X2-0.0252X3+0.0267X12+0.0221X22+0.0509X32+0.0532X1X2.6挥发油含量随着施氮量、施磷量和施钾量的增加而增加。挥发油含量以钾肥影响最大,氮肥次之,磷肥较小。适宜的肥料用量为：纯氮230 Kg·hm-2,过磷酸钙805 Kg·hm-2,硫酸钾250 Kg·hm-2;且N、P2OS、K2O的比例约为1：0.4：0.5。氮磷钾肥与挥发油间的数学模型为：Y=0.4670+0.0898X1+0.0555X2+0.0379X3-0.0180X12-0.0200 X22+0.0305X32-0.0130X1X2。