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黄芪[Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge. var. mongholicus（Bge.）Hsiao]为《中华人民共和国药典》 （简称《中国药典》）收录的药材之一[1]。其性微温，味甘，气薄味浓，归肺、脾经、具有补气升阳、利尿托毒之功效，在临床、膳食、保健、饲用等方面都有广泛的应用[2]，已被中华人民共和国国家卫生健康委员会纳入了药食同源目录[3]。2020 年我国黄芪种植面积达到 10 余万 hm2，总产量达到了 11 万 t [4]。目前，我国人工栽培黄芪的规模约占市场总量的 80% 以上，种类以黄芪为主，主要分布在内蒙古、山西、山东、河北、甘肃及宁夏等地[5]。
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合理施肥能够有效增加黄芪产量、提高黄芪有效成分含量，且具有显著的生态效益、经济效益和社会效益[6]。高星等[7] 研究表明，黄芪氮、磷、钾的施用量分别为 79.41、150 和 225 kg·hm-2，是陕西省榆林最优的施肥量。栗瑞红等[8] 研究发现，当氮、磷、钾施用量分别为 151.65、174.6、201.3 kg·hm-2 时，产量达到最大值（8420.33 kg·hm2）。陈实[5] 建立了施肥效应方程，通过参数优化后发现，当氮、磷、钾的施用量分别为 70.332～125.194、148.225～206.159 和 87.019～166.269 kg·hm-2 时，黄芪的产量可达到 4500 kg·hm-2 以上。目前，国内外相关研究主要集中在不同施肥配比、施肥量对黄芪品质、产量的影响方面。为了实现集约化条件下黄芪增产增效，需要进一步研发高效的水肥管理技术。
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水肥一体化技术可以有效提高作物产量和肥料利用率[9-10]。曲文凯等[11]研究表明，在水肥一体化条件下，适当减少氮素投入量能够维持最高产量，同时提升了肥料利用效率。张帆等[12]研究发现该技术模式下氮肥减施 40% 提高了辣椒果实产量，显著改善了果实品质。在中药作物上的研究表明，水肥一体化技术条件下植物根系总量显著高于传统的地面灌溉方式。魏廷邦等[13]研究发现，采用黄芪生育期减量 20% 灌水（3200 m3 ·hm-2）与中施氮量（100 kg·hm-2）组合的最优栽培模式，可以实现绿洲灌区黄芪产量达到最高。Kong 等[14] 研究表明，全流程水肥一体化能发挥水肥耦合效应，有利于植物快速吸收养分，提高作物产量。
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奈曼旗是内蒙古东部道地黄芪的主要产区， 2019 年奈曼旗蒙中药材种植面积达到 1.3 万 hm2。开展优化施肥技术研究，明确水肥一体化条件下黄芪需肥规律，确定水肥一体化条件下最优施肥参数，对黄芪肥料利用率提升、增产、减肥、增效具有重要的指导意义。本研究结合产地环境特点，探究水肥一体化减量施氮条件下黄芪的增产效果和养分需求规律；通过生产效益核算提出最优施肥策略，对科尔沁沙地蒙中药材生态栽培技术提供理论依据和技术参考。
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1 材料与方法
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1.1 研究区概况
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本试验地位于内蒙古通辽市西南部奈曼旗蒙中药材种植基地（42°48′37″ N，120°40′50″ E，海拨 375.83 m）。属北温带半干旱大陆性气候，多年平均气温 6.9℃，年降水量 366 mm。奈曼旗地处科尔沁沙地，土壤类型为风沙土，土壤通透性好，土壤养分含量较低，保水保肥能力差。前茬作物为甜地丁、益母草、瞿麦。试验区土壤基本理化性质：pH 7.8，有机质 10.7 g·kg-1，全氮 0.67 g·kg-1，有效磷 20.66 mg·kg-1，速效钾 126.5 mg·kg-1，容重 1.57 g·m-3。
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1.2 试验设计
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黄芪种苗于 2021 年 4 月 28 日采取斜栽的方式进行移栽，采用等行距种植，机械开沟，深 10 cm，株距 12 cm，行距 30 cm。种苗 5 月 8 日开始返青，采收时间为 2021 年 10 月 25 日。移栽所用种苗均来源于当地种植户。种苗平均根长 （29.13±3.39）cm，根粗（5.55±1.56）mm，单根重（4.87±2.36）g。
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水肥一体化滴灌技术由首部枢纽（水泵、动力机、过滤设备、施肥系统、控制阀等）、输配水管网（包括干管、支管、毛管三级管道）、灌水器 （分为滴头、滴灌管等）以及流量、压力控制部件和测量仪等组成。把氮肥溶解在水中，由滴灌管道带到黄芪根部。采用不覆膜滴灌种植，每两行一管，滴管带内径 16 mm，滴头间距 300 mm，滴头流量 1.75 L·h-1。根据试验区的降水量和土壤含水量及作物生育期耗水量情况，设置灌水次数、灌水定额。水肥一体化装置及种植场景见图1。
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采用随机区组设计，共 5 个处理，分别为对照 （CK）、常规施肥 + 喷灌撒施（CS）、常规施肥 + 水肥一体化（CW）、氮肥减量 30%+ 水肥一体化 （JW30%）和氮肥减量 50%+ 水肥一体化（JW50%）。施用氮肥为尿素（N 46%），钾肥为硫酸钾（K2O 50%），磷肥为过磷酸钙（P2O5 16%）。钾肥和磷肥作为基肥一次性撒施。氮肥基肥和追肥的比例为 1∶1∶1，追肥分 2 次，分别在开花期（8 月 4 日）和结实期（9 月 7 日）进行。每个处理 3 次重复，共 15 个小区，每个小区面积为 88.4 m2。各处理具体施肥量见表1。
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田间管理：在黄芪生育期内灌水 5 次，分别在移栽后（4 月 28 日）、出苗期（6 月 11 日）、开花期（8 月 4 日）、结实期（9 月 7 日）和果实成熟期（9 月 24 日）。水肥一体化处理小区每次灌溉用水量 600～650 m3 ·hm-2，当地常规处理小区（喷灌）每次灌溉用水量为 800～850 m3 ·hm-2，其他田间管理与当地相同。
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1.3 样品采集与处理
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采样于苗期（6 月 11 日）、花蕾期（7 月 14 日）、开花期（8 月 4 日）、落花期（8 月 20 日）、结实期（9 月 7 日）、果实成熟期（9 月 24 日）、收获期（10 月 25 日），每小区挖取黄芪完整植株 15 株。所取样品分成根和茎叶 2 部分，清洗黄芪植株表面的泥土，标记后装在纸袋于 105℃杀青 30 min， 70℃烘干至恒重。将烘干至恒重的样品用小型植物粉碎机粉碎，得到黄芪样品粉末（过 0.25 mm 筛）。
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土壤采用 S 形取样，将各小区 0～30、30～60、60～90 cm 同一土层混合土壤样品带回实验室。取样量是 60 g，其中 10 g 鲜土置于-20℃冰箱中保存，用于土壤硝态氮和铵态氮的测定。剩余的进行风干、研磨、过筛，进行相关指标的测定。
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1.4 土壤及植物样品的测定
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土壤及植物样品指标测试方法如表2。
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1.5 数据处理
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1.5.1 生长指标及产量的计算公式
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干物质积累速率（%）=（所求时期干物质量-前期干物质量）/ 前时期干物质 ×100；
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100 kg 经济产量养分吸收量 =（收获期地上部分干重 × 地上部分养分含量 + 收获期根部干重 × 根部养分含量）×100/ 经济产量；
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图1 水肥一体化装置图及黄芪种植场景照
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理论推荐施氮量（kg·hm-2）= 目标产量 （kg·hm-2）/100×100 kg 收获物需氮量[17]；
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根冠比 = 地下生物量 / 地上生物量[18]；
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生长速率 =（终止值-初始值）/ 时间。
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1.5.2 肥料利用率相关计算公式[19-20]
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氮（磷、钾）肥利用率（%）=[施氮（磷、钾） 区植株总吸氮量-无氮（磷、钾）区植株总吸氮量]/ 施氮（磷、钾）量 ×100；
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氮肥生理利用率（kg·kg-1）=（施氮区产量-无氮区产量）/（施氮区植株总吸氮量-无氮区植株总吸氮量）；
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氮素收获指数（%）= 黄芪根吸氮量 / 植株总吸氮量 ×100；
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氮肥农学效率（kg·kg-1）=（施氮区产量-无氮区产量）/ 施氮量；
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氮肥偏生产力（kg·kg-1）= 施氮区产量 / 施氮量。
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1.6 数据分析
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采用 SPSS 24.0 进行单因素方差分析，Duncan 法检验不同处理间差异显著性（P<0.05）。各项试验数据的处理与作图采用 Excel2010 和 Origin 2021 进行。
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2 结果与分析
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2.1 不同施肥条件下黄芪的生物量
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黄芪地上部分及根部生物量由图2 可知，地上部分生物量随生育期的推进呈先上升再下降的趋势。各处理苗期生物量为 710.2～1520.3 kg·hm-2； 结实期达到最高值，各处理结实期生物量达 3700.55～4320.12 kg·hm-2，其中 CW 处理显著高于其他处理（P<0.05）。黄芪从苗期到结实期生长速率为每天 31.46～33.6 kg·hm-2。
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黄芪根部生物量随生育期的推进呈上升趋势。根部生物量在收获期达到最高值，各处理根部生物量达 8650.5～9810 kg·hm-2。其中 JW30% 处理根部生物量显著高于其他处理（P<0.05），与 CS 处理相比，JW30% 处理根部生物量提高了 5.48%。等量施肥量的条件下，与 CS 处理相比，CW 处理根部生物量提高了 3.23%。从苗期到收获期生长速率为每天 57.59～65.1 8 kg·hm-2。
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图2 黄芪地上部分及根部生物量
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注：不同小写字母代表不同施肥处理间差异显著（P<0.05）。出苗后 16、49、70、86、104、121、152 d 对应苗期、花蕾期、开花期、落花期、结实期、成熟期、收获期。下同。
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2.2 不同施肥条件下黄芪干物质积累规律及根冠比
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由黄芪地上部分干物质积累量变化（图3a）可知，黄芪地上部分的干物质积累随生育期的延长，呈先上升后下降的趋势。整个生育期开花期到结实期地上部分干物质积累量最高。在落花期，JW30% 处理地上干物质积累量最高，为 19.95 g·株-1，其次是 CW 处理，为 19.28 g·株-1。CS 处理地上干物质积累量最低，为 13.71 g·株-1。
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由黄芪根部干物质积累量变化（图3b）可知，黄芪根部干物质累积量随着种植时间的增加持续升高。果实成熟期到收获期是根部干物质积累速率最快的时期，其中 CS 处理达到了 60.18 g·株-1。根干物质积累量均在收获期达到了最高值，其中 JW30% 干物质积累量达到了 22.82 g·株-1，是各处理中最高的。CK 处理根部干物质积累量最低，为2 1.45 g·株-1。
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黄芪根冠比随时间变化的趋势如图3c 所示，黄芪根冠比随生育进程的推进总体呈上升趋势。在收获期达到最高值，为 3.94～4.49，从果实成熟期到收获期的根冠比增长速率最快。在收获期， JW30% 处理根冠比最大，其次是 CS 和 CW 处理。
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图3 黄芪干物质积累量及根冠比
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2.3 不同施肥条件下黄芪氮、磷、钾含量及氮肥吸收利用率
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2.3.1 黄芪氮、磷、钾含量动态变化
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由不同时期黄芪地上部氮含量动态变化可知（图4a），地上部氮素含量随生育期推进呈先上升再下降的趋势。各处理在结实期达到最高值 3.99%～5.45%，在收获期达到最低值 0.95%～1.38%。从苗期到结实期氮含量增长速率最快，达每周 0.07%～0.21%。黄芪不同生长期根部氮含量呈不同的变化趋势 （图4b），随着生育期延长呈下降再上升的趋势。在收获期达到最高值，达 1.58%～1.97%。从果实成熟期到收获期根部氮含量增长速率为每周 0.07%～0.14%。总体上不同生育期黄芪氮素含量均表现为地上部 >根部。
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由不同时期黄芪地上部磷含量动态变化可知 （图4c），黄芪地上部磷含量随生育期推进整体呈现先上升再下降的趋势。地上部磷含量果实成熟期达到最高值，达 0.37%～0.47%，其中 CS 处理磷含量低，为 0.37%；CK 处理磷含量最高，为 0.47%，其次是 FW 处理，为 0.45%。由黄芪根部磷素含量动态变化可知（图4d），随生育期延长呈增长的趋势，各处理均在收获期达到最高值，达 0.31%～0.44%。苗期最低，为 0.16%～0.28%。总体上不同生育期黄芪磷含量均表现为地上部 >根部。
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图4 不同时期黄芪地上部及根部氮、磷、钾含量的动态变化
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由不同时期黄芪地上部钾含量动态变化可知（图4e），黄芪地上部分钾含量随生育期推进呈先平稳再下降的趋势。在苗期钾含量达到最高值，其中 JW50% 处理钾含量最高，为 1.90%，其次是 CW 为 1.84%； CS 处理钾含量最低，为 1.65%。在收获期达到最低值。由黄芪根部钾含量动态变化可知（图4f），随着生育期的延长，根部钾含量呈先下降再上升的趋势。在收获期达到最高值，为 0.78%～0.83%；在落花期达到最低值，为 0.36%～0.46%；从落花期到收获期钾含量增长率最高。
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2.3.2 不同处理对黄芪氮、磷、钾肥利用率的影响
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由表3 可知，减量处理的氮、磷、钾肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力均高于当地农户施肥处理。JW30% 处理氮肥料利用显著高于其他处理（P<0.05），其次是 JW50% 处理。与 CS 和 CW 处理相比，JW30% 处理氮肥吸收利用率分别显著增加了 26% 和 24%（P<0.05），磷肥吸收利用率分别显著增加了 9% 和 1%，钾肥利用率分别显著增加了 8% 和 7%。JW30% 处理氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力显著高于其他处理（P<0.05）。与 CS 和 CW 处理相比，JW30% 处理氮肥农学利用率分别显著提高 39.49% 和 57.83% （P<0.05），氮肥生理利用率分别显著提高 68.42% 和 92.11%（P<0.05），氮肥偏生产力率分别显著提高 69.97% 和 69.14%（P<0.05），各处理的氮肥收获指数无显著差异（P>0.05）。
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注：同列数据后不同小写字母代表不同处理间差异显著（P<0.05）。下同。
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2.4 不同施肥处理对黄芪品质的影响
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按照《中国药典》[16]的规定，将黄芪的关键品质指标进行测定，统计如表4所示。从表4 可知，各处理中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和甲苷的含量均达到《中国药典》[16]的规定。其中 JW30% 处理毛蕊异黄酮葡萄糖苷和甲苷的含量高于其他处理，分别达 0.094% 和 0.209%，分别较 CS 处理提高了 18.99% 和 7.18%。CW 处理与 CS 处理相比，分别提高了 1.27% 和 5.13%。
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2.5 不同施肥条件下黄芪种植效益核算
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本研究以黄芪产地鲜药材为销售对象，按照当年当地市场价进行成本及药材的产值计算，分析对比不同施肥处理下黄芪的药材效益（表5）。不同施肥处理产地初级产品鲜黄芪种植收益差异较大，纯收益从高到低依次为 JW30%>CW>CS>JW50%>CK。本研究结果显示，当年鲜黄芪市场收购价 5～8 元·kg-1 时，JW30% 处理的纯收益最高，达 35556.3～64986.3 元·hm-2，因处理 CS 和 CW 中肥料投入成本最高，达 1736.7 元·hm-2。CS 和 CW 处理较 CK 相比分别增收 4.74%～5.98% 和 9.56%～10.18%。JW50% 处理的肥料投入成本最低，但黄芪鲜药材产量不高，较 CK 相比增收比例为 3.67%～4.60%。总体来看，JW30% 处理肥料投入成本相对较低，黄芪鲜药材产量较高，增收比例为 13.54%～13.70%，仅从经济收益方面考虑，效益最佳。这说明在黄芪栽培中适量减少化肥，对其鲜产量的影响不大。与常规施肥 + 喷灌撒施处理相比，水肥一体化处理的节水率达到 33.33%。在水肥一体化条件下减氮 30% 不仅能提高黄芪产量、节约水资源，还能减少环境污染。
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注：黄芪价格按照当年鲜黄芪市场收购价 5～8元·kg-1；肥料价格按照 2021 年 4 月当地平均市场价，尿素 1800 元·t-1、过磷酸钙 1100 元·t-1、硫酸钾 3000 元·t-1。其他投入成本包含锄草、施肥、种苗、机械、人工使用成本 4500 元·hm-2。灌溉用水 0.3 元·m-3。
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3 讨论
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3.1 水肥一体化对黄芪氮、磷、钾养分吸收与转运的影响
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研究黄芪氮、磷、钾营养元素的吸收规律，是了解黄芪养分需求特性的重要途径，也是提高药材产量与品质的关键技术之一。本研究表明，出苗后 49～104 d 是地上干物质积累最快的时期，也是氮、磷、钾吸收强度最大的时期。王渭玲等[21]研究表明，出苗后 100～163 d 是地上干物质积累最快的时期，地上部分对氮、磷、钾的吸收强度最大的时期在出苗后 100～132 d。张英英等[6]研究发现，在出苗后 100～130 d，是黄芪氮、磷、钾养分积累量最迅速的时期，也是干物质积累最重要的时期。本研究与王渭玲等[21]、张英英等[6]的研究结果部分有差异，可能因试验地点和年份的不同、土壤成分及降水量和光照时数等气候条件等多种因素的综合影响，导致试验结果不同。
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两年生黄芪根部氮的积累强度最大，钾次之、磷最小。这与程萌萌[22]、宋庆燕等[23]对黄芪养分吸收积累规律的研究结果相似。花蕾期到结实期是黄芪氮、磷、钾养分积累量最迅速的时期，也是干物质积累最重要的时期。追施氮肥，有利于地上部分的生长，促进光合作用，使地上部养分向根部转移，而磷肥与钾肥则宜直接作底肥。
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3.2 减量施氮对黄芪产量、品质及肥料利用效率的影响
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大量研究表明[24-25]，适宜的施氮量有利于氮肥利用效率的提高，施氮过量，氮肥利用效率降低，氮肥损失严重，过量的氮肥还会造成环境污染，影响农业生产的可持续性。近几年，人们对氮肥的管理逐渐重视起来，适量减施氮肥可达到增产和提高肥料利用率的目的，但氮肥减施过量则存在减产风险。曹艺雯等[26]在中药材菘蓝上的研究发现，在常规施肥基础上减氮 25% 处理的菘蓝有效经济产量最高，但减氮 50% 处理产量减产。李援农等[27]和戴嘉璐等[28]在玉米上研究发现，与常规施氮模式相比，减氮 35% 可显著提高玉米产量，试验区农民常规施肥量（N 600 kg·hm-2）减少 50% 的情况下，获得了和农民相近的产量。本研究是在科尔沁沙地探索黄芪氮肥的减施潜力，在常规施肥基础上减氮 30% 比传统施肥显著提高黄芪产量，但减氮 50% 处理呈减产趋势。这说明氮素通过氮代谢参与了植株形态的建成，适宜的施氮水平促进了含氮化合物的积累，亦或是通过直接或间接的影响了植株的光合作用，从而影响植株生物量的积累。按照《中国药典》[16]标准测定，结果显示，各处理中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和甲苷的含量均达到《中国药典》[16]测定。其中 JW30%、JW50% 处理的毛蕊异黄酮葡萄糖苷和甲苷的含量较高，分别为 0.094% 和 0.209%、0.084% 和 0.146%，分别较 CS 处理提高 18.99% 和 7.18%、1.27% 和 5.13%。由此可见，大量施用化肥易造成土壤酸化、营养比例失调，可能会影响黄芪药材中黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量的积累。
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张帆等[29]在辣椒上的研究发现，在氮肥减施 40% 条件下的氮肥农学利用率更高。本研究表明，等量施肥量的条件下，与常规撒施相比常规量 + 水肥一体化处理黄芪氮、磷、钾肥利用率分别提高 2%、8%、1%。JW30% 处理与常规施肥（撒施和水肥一体化）处理相比显著提高了氮肥利用率，分别提高 26% 和 24%。因此，不应一味的追求产量而忽略氮肥利用效率，应在产量保持在较高水平的基础上寻求较高的氮肥利用效率。
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3.3 水肥一体化条件下黄芪种植最优施肥策略
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金燕清等[30]对内蒙、甘肃、宁夏、河北等地的中药材主产区进行了施肥情况的调查，发现不合理的施肥现象在各产区中药材种植中较严重。前人对氮、磷、钾施肥的研究大多集中在大宗作物上，对黄芪等药材作物的研究不多。且针对黄芪施肥的相关研究主要集中在陕西[31]、甘肃[32]等地，而对内蒙古地区黄芪施肥的研究则较少。本研究表明，科尔沁沙地黄芪氮肥投入量高达 456 kg·hm-2。根据巨晓棠等[17]作物氮肥推荐量的方法，目标产量为 9810 kg·hm-2 时，保持现有产量水平的黄芪氮肥推荐量约为 206.01～271.74 kg·hm-2，与目前当地常规氮肥投入相比，节约 184～250 kg·hm-2，也可以显著降低潜在损失的氮，降低环境压力。由此可以看出，与农民为追求高产而投入过量的氮肥有直接的关系。科尔沁沙地氮素存在大量的盈余状态，伴随有大量潜在损失的氮。
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本研究中（ 表6），在水肥一体化技术下，每生产 100 kg 黄芪，需要从土壤和肥料吸收 N 2.10～2.77 kg、P2O5 0.96～1.42 kg 及 K2O 1.29～1.66 kg。王渭玲[21]、程萌萌等[22]由黄芪根部氮磷钾含量算出，至收获时每生产 100 kg 黄芪需要从土壤和肥料吸收 N 2.55 kg、P2O5 0.493 kg、 K2O 0.787 kg 和 N 2.32 kg、P2O5 0.323 kg、K2O 1.62 kg。100 kg 收获物需氮量在不同区域的同一作物上差异较大。该地区为科尔沁沙地，土壤基础养分低于其他地区，因此施用的肥料较多。
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4 结论
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本研究在水肥一体化减量施氮条件下，分析黄芪养分吸收规律、生长特征和产量差异及肥料利用效率和经济效益。据黄芪对氮、磷、钾养分的吸收特点与营养规律，生产中结合土壤供肥特性，花蕾期到落花期是黄芪氮、磷、钾养分积累量最迅速的时期，也是干物质积累最重要的时期。在目前过量施肥条件下，减氮 30% 效果较明显，产量、品质、氮肥利用率及经济效益均提高，与常规撒施相比，增产 5.48%、氮肥利用率提高 26%、节水率达到 33.33%，经济效益增加 2793～4323 元·hm-2。综上所述，基于水肥一体化条件下在科尔沁沙地减氮量 30% 不仅降低了人工、灌水量及肥料成本，还提高黄芪产量、品质及肥料利用率，而且降低过量施肥带来的环境风险。
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摘要
为了研究在水肥一体化减量施氮条件下黄芪养分吸收规律、肥料利用效率及增产效果。在科尔沁沙地设置对照（CK）、常规施肥 + 喷灌撒施（CS）、常规施肥 + 水肥一体化（CW）、减氮 30%+ 水肥一体化（JW30%）和减氮 50%+ 水肥一体化（JW50%）5 个处理。分析黄芪养分吸收规律、肥料利用效率及经济效益。结果表明：（1）水肥一体化减氮技术显著提高了黄芪产量、品质和肥料利用率。其中 JW30% 处理效果较为明显，与 CS 相比，产量增加了 5.48%，毛蕊异黄酮葡萄糖苷和甲苷分别提高了 18.99% 和 7.18%。（2）在不同施肥策略下，JW30% 处理吸氮量及肥料利用率显著高于其他处理（P<0.05）。JW30% 处理吸氮量达 227.26 kg·hm-2，其次是 JW50% 处理，达 207.62 kg·hm-2。与常规施肥（CS 和 CW）处理相比，JW30% 处理氮肥吸收利用率分别显著增加了 26% 和 24%，磷肥吸收利用率分别增加了 9% 和 1%，钾肥利用率分别增加了 8% 和 7%。（3）减氮 30%+ 水肥一体化条件下，黄芪经济效益最优，与 CS 相比，纯效益增加了 2793 ～ 4323 元·hm-2。水肥一体化技术可以在减少氮肥施用量的同时，实现黄芪产量、品质、肥料利用率和经济效益的协同提高，最优施氮量是 319 kg·hm-2，产量可达 9810 kg·hm-2。研究结果对科尔沁沙地黄芪高效栽培技术提供理论依据和技术参考。
Abstract
The nutrient absorption patterns of Astragalus under reduced nitrogen application conditions with integrated water and fertilizer were investigated，in order to assess fertilizer utilization efficiency and yield improvement effects. Five treatment groups were established in Horqin sandy land，including a control（CK），conventional fertilization with sprinkler irrigation（CS），integrated water and fertilizer group with conventional nitrogen amount（CW），integrated water and fertilizer with a 30% reduction in nitrogen（JW30%）and integrated water and fertilizer with a 50% reduction in nitrogen（JW50%）. The nutrient uptake pattern，growth characteristics，yield variation，fertilizer utilization efficiency，and economic benefits of Astragalus were analyzed. The results indicated that：（1）The nitrogen reduction technology of integrated water and fertilizer significantly improved the yield and fertilizer utilization rate of Astragalus in Mongolia. Among them，the effect of JW30% was more obvious，and the yield increased by 5.48% compared with CS. Glucoside and methyl glycoside increased by 18.99% and 7.18%，respectively.（2）Under different fertilization strategies，nitrogen uptake and fertilizer utilization rate of JW30% treatment were significantly higher than those of other treatments（P<0.05）. Nitrogen absorption of JW30% treatment was 227.26 kg·hm-2，followed by JW50% treatment，which was 207.62 kg·hm-2. Compared to conventional fertilization（CS and CW）treatments，the nitrogen absorption and utilization rate of JW30% treatment increased significantly by 26% and 24%，respectively，phosphorus fertilizer absorption and utilization rate increased by 9% and 1%，utilization of potash increased by 8% and 7%，respectively.（3）The combination of a 30% reduction in nitrogen and water and fertilizer integration technology resulted in the highest economic benefit for Astragalus. Compared to CS，the net benefit increased by 2793 to 4323 yuan·hm-2. Integrated water and fertilizer technology not only reduced the amount of nitrogen fertilizer application but also effectively enhanced both the fertilizer utilization rate and economic efficiency of Astragalus production in Mongolia. The optimal nitrogen application rate was found to be 319 kg·hm-2，resulting in a yield of up to 9810 kg·hm-2. The experiment provided a theoretical basis and technical reference for the efficient cultivation techniques of Astragalus in Horqin Sandy Land.