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西洋参（Panaxquinquefolius L.）的干燥根是应用广泛的补益类中药材,具有养阴润肺,清心安神的功效。上世纪80年代西洋参从北美洲引种到我国,目前仍以农户个体种植为主,尚未形成规范的栽培技术体系。矿质元素是保证作物产量和品质的基础,然而通过调研发现,西洋参生产中普遍存在盲目施肥的现象,病害发生严重,产量和质量参差不齐。西洋参为多年生药用植物,以往在营养与施肥方面缺乏系统研究,对完整种植过程中的矿质元素吸收及分配特征知之甚少。为此,本论文针对西洋参对矿质元素中的大量及微量元素的需求规律展开研究,旨在为西洋参科学合理施肥、降低病害发生、提高产量和品质提供参考。主要研究结果如下:1.营养元素缺乏对西洋参生长及皂苷积累的影响 以2年生西洋参为材料,采用温室砂培试验,设置Hoagland全营养对照和10种营养元素缺乏处理,观察缺素症状,测定株高、叶面积、干物质、光合指标、根系活力、人参皂苷含量。结果表明,缺氮（N）、钾（K）、铁（Fe）可导致西洋参叶片明显失绿黄化;缺N、K、钙（Ca）、镁（Mg）和硼（B）是导致株高和叶面积下降的主要因子;所有缺素处理西洋参的干物质均显著下降（P<0.05）,其中缺N、K、Ca、Fe下降最多,全株干物质低于全营养对照的50%以上。缺N、K、Fe是导致西洋参净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、叶绿素含量下降的主要因子;N、K、Ca缺乏是降低根系活力的前3位因子;不同营养元素缺乏对西洋参6种单体皂苷的影响有差异,综合来看,N、P、B、Zn、Cu缺乏对皂苷的合成影响最大。2.1～4年生西洋参物质积累规律 在西洋参主产区山东省威海市文登区,于西洋参生长季采集1～4年生西洋参,分别测定不同生育期的植株干物质及根中人参皂苷含量。结果表明,西洋参在每个生长季内干物质积累逐渐增加;第1年地上部分的比例大于根,第2年～第4年根的比例均大于地上部分。植株干物质积累最快的时期,第1年在生长后期;第2年在生长前期;第3、4年均在中期（开花期-结果期）。Re、Rb1、Rb2、Rd含量随生长年限逐渐升高,Rc、Rg1变化不显著;3～4年生在根膨大期的总皂苷含量达到最高。1、2年生总皂苷积累速率在生育期内变化不显著,3、4年生均在中期积累最快。3.1～4年生西洋参植株中矿质元素的吸收特点 测定1～4年生不同生长时期西洋参植株中的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B元素,结果表明,1～4年生西洋参对N、P、K、Ca、Mg等大量元素积累最快的时期主要在生长的中后期;对微量元素Fe、Cu、Zn、B积累最快的时期主要在中期（开花期-结果期）;Mn积累最快的时期主要在前期（展叶期-开花期）。10种矿质元素积累量与干物质、皂苷积累量均呈正相关（P<0.01）,且大量元素对干物质和皂苷的生产效率均为N>K>Ca>Mg>P,微量元素均为 Fe>Mn>Zn>Cu>B。4.N、P、K配施对西洋参根重、皂苷含量及病情指数的影响 以2年生西洋参为材料,采用“3414”施肥方案,设计不同N、P、K施肥水平,同时接种土赤壳病原菌（Ⅱyonectria communis）。统计根部病情指数和根重,测定皂苷含量,采用回归分析建立根重、皂苷及病情指数与肥料水平之间的效应关系。结果表明,处理N2P1K1的西洋参根重最高,较不施肥对照（N0P0K0）增加51.25%;处理N2P2K1的皂苷含量最高,较对照增加64.21%;处理N2P1K1、N2P2K3、N1P1K2的病情指数降低最为明显,较对照降低50%以上。根重最高时的最佳理论N、P、K肥施用量依次为0.19、2.25、0.26 g/kg,对根重的影响N>K>P;总皂苷含量最高时的最佳理论N、K肥施用量分别为0.21、0.26 g/kg,对皂苷含量的影响K>N;病情指数最低时的最佳理论N、P肥施用量依次为0.31g/kg和1.68 g/kg,对根腐病的影响P>N。肥料对根重与总皂苷的交互效应均为NK>PK>NP。综合根重、皂苷含量及病情指数,推荐的最佳施肥配比为N2P2K2。5.基于药材品质的山东西洋参主产区栽培地土壤肥力质量评价 通过建立西洋参栽培土壤肥力质量的定量评价方法,用以探讨高品质西洋参生产的土壤肥力基础,了解产区土壤肥力的分布情况。以山东威海文登西洋参主产区的22块栽培地为样地,于2017～2019年秋季（9～10月）测定并分析了11项土壤化学指标,以及样地上西洋参皂苷含量和部分地块的产量。样地的西洋参总皂苷（Rg1+Re+Rb1）含量在1.76%～7.94%,2019年测产的8块样地产量在3818.7 kg·hm2～8996.4 kg·hm2。采用主成分分析结合相关性分析方法构建土壤肥力质量评价指标的最小数据集（MDS）,基于西洋参品质的MDS包括有机质、碱解氮、交换性钙、交换性镁、有效铁、有效铜、有效锌等7个指标;用隶属度函数进行指标归一化,根据各指标权重和隶属度函数的临界值计算出综合土壤质量指数（SQI）。以总皂苷平均值为4.825%得出基于质量的SQI阈值为0.15,样地中高于0.15的地块占86.36%。文登区西洋参种植区大部分土壤适宜高品质西洋参生产。