La familia Apiaceae se utiliza ampliamente en la medicina tradicional china para tratar enfermedades inflamatorias e infecciosas. Aunque en China solo se utilizan las raíces, en otros países se utiliza toda la planta. El rendimiento y la calidad dependen principalmente de los fertilizantes, especialmente del nitrógeno. El estudio actual tuvo como objetivo evaluar la relación entre el nivel de fertilización con nitrógeno y la calidad y respuesta metabolómica de diferentes partes (flores, tallos principales, tallos laterales y raíces) de a tres niveles de fertilización con nitrógeno (grupo de control: 0 kg·ha; grupo de bajo nitrógeno: 55 kg·ha; grupo de alto nitrógeno: 110 kg·ha). Los resultados mostraron que un alto nivel de nitrógeno aumenta los parámetros de rendimiento y calidad solo en las partes aéreas, especialmente en las flores, pero no tiene un efecto significativo en las raíces. El método de HPLC se utilizó para la cuantificación simultánea de tres saikosaponinas (A, C y D), que son los principales componentes bioactivos de la planta. Se encontró que el contenido total de saikosaponinas disminuyó con la fertilización alta de nitrógeno en las raíces pero aumentó significativamente en las flores. Además, el fertilizante de nitrógeno promovió el contenido de saikosaponina A pero inhibió las saikosaponinas C y D en la mayoría de las partes de la planta. Para estudiar la respuesta de los metabolitos primarios, se adoptó el análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS); se identificaron 84 metabolitos que en su mayoría se regulaban al alza con un alto nivel de nitrógeno en las flores pero se regulaban a la baja en las raíces. Cuatro metabolitos diferenciales -D-fructosa, lactosa, éter y glicerol- fueron reconocidos como metabolitos clave bajo la fertilización con nitrógeno. Mientras tanto, los resultados de enriquecimiento de Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) explicaron que el impacto de la fertilización con nitrógeno en fue atribuido al metabolismo de C, metabolismo de N y metabolismo de lípidos. Esta investigación propuso nuevas ideas sobre los posibles mecanismos y la relación entre la calidad y el rendimiento de la fertilización con nitrógeno.