为黄土半干旱区寻找柴胡栽培高效低耗施肥方案,采用二次通用旋转组合设计,通过田间实验建立了氮、磷、钾3种肥料与柴胡根产量的数学模型。结果表明,氮、磷、钾对于柴胡根产量的增产作用大小依次为:磷肥>钾肥>氮肥,其中在试验施肥范围内氮肥和磷肥存在最佳施肥量,而钾肥未达到最佳施肥量。磷肥和钾肥间存在互作效应,高产出现在高磷高钾情况下,最大产量可达700 kg/hm2。寻优结果表明,柴胡经济产量在600 kg/hm2以上,纯收入在22500元/hm2元以上,95%的置信区间下,优化施肥量为:尿素,150.90~209.14 kg/hm2;过磷酸钙,753.38~933.05 kg/hm2;硫酸钾,190.96~255.62 kg/hm2。氮磷钾施肥量与柴胡产量有紧密的联系;在黄土高原区,需施高钾已达到产量最高。