有關現在稀土金屬對植物管理上有什么新的影響呢，要如何來促進現在農業生物新發展呢?本文是一篇農業論文。稀土對農作物的效應不僅能提高作物的產量,也有改善品質的作用。如施用稀土復合微肥可使花生含油量提高0.5,甜菜、甘蔗、西瓜含糖量增加0.4～0.8,烤煙上等煙增加10,橡膠達一等膠質量標準。秦煊南[8]研究發現,稀土可使葡萄的顆粒增大,糖酸比提高,風味改進;噴施稀土可使蘋果和柑桔果實的維生素C含量、總糖含量和糖酸比提高,使果實著色和早熟,腐爛率降低。

　　摘　要：雖然目前還沒有確認稀土元素是植物必需的營養成分，但是許多研究已表明稀土在一定條件下確實能夠促進植物對養分的吸收、轉化和利用。例如，水稻使用稀土后，對氮、磷、鉀的吸收可以增加164、12、8.5，施用稀土的大豆，對硫的吸收也明顯增加。用富鑭稀土對春小麥噴施或拌種,采用15N,32P示蹤技術檢測,實驗結果顯示春小麥生長發育得到促進,結實穗數和籽粒數也有所增加,表明使用稀土可提高春小麥對氮、磷肥的吸收、運轉、利用,并減少土壤中氮素損失。

　　關鍵詞：稀土元素;植物;生物效應,農業論文

　　稀土元素是指元素周期表中鑭系元素及其同族的鈧和釔，共17種元素。根據它們的化學、物理性質,在分離工藝上將鈧和鑭、鈰至銪稱為鈰組稀土或輕稀土,將釓至镥和釔稱為釔組稀土或重稀土。我國稀土資源約占世界總儲量的80，在稀土農業應用方面的成就已居世界先進水平，在全國有一定的推廣面積，產生了很大的經濟效益和社會效益。

　　農業論文：《山地農業生物學報》，《山地農業生物學報》1982年創刊，是綜合性學術刊物。立足貴州,面向全國。主要刊登農業和生物各專業學科在基礎理論和應用技術研究方面具有創新性的學術論文、研究報告、研究簡報;有新意的文獻綜述;有創見的山區開發、教學研究及新品種介紹。力求觀點新、資料新;注重科學性、先進性、適用性。

　　1對植物生理、生化的影響

　　1.1稀土在植物體內的分布及存在狀態

　　對稀土元素在植物體內存在位置和存在狀態的研究是探索稀土元素的植物生理功能的一條重要途徑。大多數研究者普遍認為稀土元素是不能進入植物細胞內而只能停留在細胞膜外。但李齊等[1]以不同濃度的硝酸鈰處理I-69楊根，用透射電鏡能量分散型X射線微區分析法對亞細胞微區鈰的分布和含量進行了測定，得出了相反的結果:即鈰不但進入植物細胞，而且在細胞核內有明顯富集。由于供試的植物種類和稀土元素不同以及實驗條件的差異，導致了不同的結果，這方面的工作還有待進一步深入研究。

　　有關稀土元素進入生物體內與有機物質的結合主要集中在對動物的研究，涉及植物的文獻較少。人們利用分子活化分析研究了鐵芒箕葉中稀土與生物分子的結合狀態，發現稀土主要與水溶性多糖中的小分子量多糖結合。蔡繼寶等[2]在研究了大豆幼苗根細胞膜上La3 結合形態時發現La3 未與膜蛋白結合，而是與一非膜蛋白組分呈優勢結合。在稀土富集植物鐵芒箕葉綠素中結合有較多的稀土元素，且主要是輕稀土元素，其中La3 含量最高，其次為Ce3 。利用X射線吸收精細結構(EXAFS)光譜表征，在鐵芒箕體內La3 與兩個卟啉環配位，并推測葉綠素鑭為雙層結構。銪(Eu3 )在小麥細胞內與線粒體蛋白有較好的親和性，鑭進入葉綠體后不僅使Mg2 葉綠素增加，并形成了稀土葉綠素。稀土元素在離體條件下可與生物大分子如蛋白質、核酸、氨基酸、核苷酸和糖類等形成配合物，稀土與生物大分子形成的化合物含量甚微，現有的技術很難分離得到，但有一種稀土一脂多糖已從未噴施過稀土的新鮮茶葉中分離出來，并測定了分子量。

　　1.2稀土農用的植物生理基礎

　　許多研究和綜述已經指出，稀土元素可促進植物生長發育,提高作物產量，提高作物硝酸還原酶、固氮酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、過氧化物酶和酯酶等活性及土壤酶的活性，促進新陳代謝。一般認為這是由于施用稀土能改善和增強光合器官的結構、功能和活性，大大加強光合產物的產出和向結實器官的轉運。稀土可使蛋白質、氨基酸、維生素、油料作物的含油量、抗逆性和糖酸比增加。施用稀土可促進作物對土壤中氮磷鉀的吸收及其它元素的吸收，促進生長素的運輸。而稀土對植物的作用存在明顯的劑量效應，即在低濃度下促進生長，誘導多種酶的活性，而在高濃度下則起抑制的作用，不同的植物對稀土的利用有不同的域值，調查和研究植物稀土的耐受值可為稀土農用的安全值提高保險系數。

　　1.3稀土元素提高植物對不良環境的抗性及其機制

　　大田作物栽培常會遇到諸如干早、水澇，高溫、低溫、鹽漬、病蟲害、酸雨、重金屬等逆境條件，使用稀土可增強作物對上述不良環境條件的抵抗能力。在模擬酸雨的脅迫下，稀土元素對小麥的生長表現出較強的防護能力，在一定的pH范圍內，隨著酸雨pH的降低，小麥的株高、葉面積、干粒重等隨稀土的加入而升高，抗氧化酶活性趨于穩定。但是稀土的防護作用是有一定限度的，在pH達2.5~3.0時，防護作用明顯減弱。大豆幼苗在施加醋酸鉛和氯化鎘后，代謝和生長被嚴重抑制，但葉面噴施LaC13能顯著減輕鎘鉛造成的毒害,Ce3 能保護鹽脅迫下小麥線粒體的功能，鹽脅迫下可提高線粒體活性氧水平，鈰減輕了鹽脅迫的傷害，且三價鈰和四價飾鈰具有同樣的功能，Ce3 減少細胞內ROS含量還可能與細胞內SOD活性等增加有關。對于稀土能增加作物的抗逆性和抗病性，寧加賁[3]認為稀土離子能與細胞膜的磷脂結合，調節鈣的代謝，并取代Ca2 ，參與與Ca2 有關的許多生理過程。所以，稀土離子能維持細胞膜的穩定性和通透性，提高細胞膜的保護功能，增加作物對不良環境的抵抗能力。加強代謝過程中的氧化酶活性，有效地抑制病原體侵染，從而提高作物的抗病性。此外，La3 還能使質子分泌活動增加，根系活力增強，提高植物對干早的抗性。部分報道指出，當稀土濃度過高時會起相反的作用。且當存在稀土時作物中的幾種抗氧化酶的活性時有矛盾，即有時降低有時升高。對稀土為什么低濃度促進生長，而高濃度抑制生長亦是未解決的問題。

　　1.4稀土元素對植物營養代謝的影響

　　聶呈榮[4]發現,花生噴施稀土,對根瘤固氮活性和葉片硝酸還原酶活性均有顯著的促進作用,從而提高了葉片氨態氮含量,降低了硝態氮含量,改善了植株的碳氮代謝,對改善品質、提高產量有利。廖鐵軍[5]研究了稀土在氮、磷均衡營養供應的條件下,對幾種作物的增產刺激作用。認為增產機理在于稀土可促進、協調作物對礦質養分的吸收,刺激酶活性。而且稀土是生理活性物質,必需與大量營養元素進行合理的配用,才能發揮效益。李元沅[6]發現在灰泥田水稻分蘗始期和初穗期噴施稀土離子可使根際容積磁化率提高,并顯著促進水稻對養分的吸收生長發育。稀土對植物吸收養分的促進作用的大小隨施用方法的不同而異，一般認為噴施稀土比用其浸種更能促進植物對養分的吸收。

　　2稀土元素對植物的產量、品質的影響

　　2.2提高產量

　　將稀土配制成硝酸稀土、氯化稀土或稀土復合肥料施于農作物,可使水稻、小麥、玉米等糧食作物增產8～15;茶葉提早7～10天采摘,增產10～15;烤煙、橡膠、西瓜增產8～10;甜菜增產6～10;甘蔗增產10～15;白菜增產10～20;水仙花花頭數增加30～40[7]。

　　2.2改善品質

　　施用稀土還可提高中草藥產量和有效成分。陳浩[9]報道,采用300mg/L的稀土溶液噴灑人參葉面,可使6年生人參皂甙含量提高64.1,500mg/L的稀土溶液使3年生人參皂甙含量提高24.5，同時還證明,稀土元素能提高人參中二醇組皂甙的含量。