有關(guān)現(xiàn)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(jìn)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生物新發(fā)展呢?本文是一篇農(nóng)業(yè)論文。稀土對農(nóng)作物的效應(yīng)不僅能提高作物的產(chǎn)量,也有改善品質(zhì)的作用。如施用稀土復(fù)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(dá)一等膠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。秦煊南[8]研究發(fā)現(xiàn),稀土可使葡萄的顆粒增大,糖酸比提高,風(fēng)味改進(jìn);噴施稀土可使蘋果和柑桔果實(shí)的維生素C含量、總糖含量和糖酸比提高,使果實(shí)著色和早熟,腐爛率降低。

　　摘　要：雖然目前還沒有確認(rèn)稀土元素是植物必需的營養(yǎng)成分，但是許多研究已表明稀土在一定條件下確實(shí)能夠促進(jìn)植物對養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)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(shù)檢測,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示春小麥生長發(fā)育得到促進(jìn),結(jié)實(shí)穗數(shù)和籽粒數(shù)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(yùn)轉(zhuǎn)、利用,并減少土壤中氮素?fù)p失。

　　關(guān)鍵詞：稀土元素;植物;生物效應(yīng),農(nóng)業(yè)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(jù)它們的化學(xué)、物理性質(zhì),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(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的成就已居世界先進(jìn)水平，在全國有一定的推廣面積，產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　農(nóng)業(yè)論文：《山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)》，《山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)》1982年創(chuàng)刊，是綜合性學(xué)術(shù)刊物。立足貴州,面向全國。主要刊登農(nóng)業(yè)和生物各專業(yè)學(xué)科在基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究方面具有創(chuàng)新性的學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、研究簡報(bào);有新意的文獻(xiàn)綜述;有創(chuàng)見的山區(qū)開發(fā)、教學(xué)研究及新品種介紹。力求觀點(diǎn)新、資料新;注重科學(xué)性、先進(jìn)性、適用性。

　　1對植物生理、生化的影響

　　1.1稀土在植物體內(nèi)的分布及存在狀態(tài)

　　對稀土元素在植物體內(nèi)存在位置和存在狀態(tài)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(shù)研究者普遍認(rèn)為稀土元素是不能進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)而只能停留在細(xì)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(qū)分析法對亞細(xì)胞微區(qū)鈰的分布和含量進(jìn)行了測定，得出了相反的結(jié)果:即鈰不但進(jìn)入植物細(xì)胞，而且在細(xì)胞核內(nèi)有明顯富集。由于供試的植物種類和稀土元素不同以及實(shí)驗(yàn)條件的差異，導(dǎo)致了不同的結(jié)果，這方面的工作還有待進(jìn)一步深入研究。

　　有關(guān)稀土元素進(jìn)入生物體內(nèi)與有機(jī)物質(zhì)的結(jié)合主要集中在對動物的研究，涉及植物的文獻(xiàn)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(jié)合狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)稀土主要與水溶性多糖中的小分子量多糖結(jié)合。蔡繼寶等[2]在研究了大豆幼苗根細(xì)胞膜上La3 結(jié)合形態(tài)時(shí)發(fā)現(xiàn)La3 未與膜蛋白結(jié)合，而是與一非膜蛋白組分呈優(yōu)勢結(jié)合。在稀土富集植物鐵芒箕葉綠素中結(jié)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(xì)結(jié)構(gòu)(EXAFS)光譜表征，在鐵芒箕體內(nèi)La3 與兩個(gè)卟啉環(huán)配位，并推測葉綠素鑭為雙層結(jié)構(gòu)。銪(Eu3 )在小麥細(xì)胞內(nèi)與線粒體蛋白有較好的親和性，鑭進(jìn)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(zhì)、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(xiàn)有的技術(shù)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(nóng)用的植物生理基礎(chǔ)

　　許多研究和綜述已經(jīng)指出，稀土元素可促進(jìn)植物生長發(fā)育,提高作物產(chǎn)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(jìn)新陳代謝。一般認(rèn)為這是由于施用稀土能改善和增強(qiáng)光合器官的結(jié)構(gòu)、功能和活性，大大加強(qiáng)光合產(chǎn)物的產(chǎn)出和向結(jié)實(shí)器官的轉(zhuǎn)運(yùn)。稀土可使蛋白質(zhì)、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(jìn)作物對土壤中氮磷鉀的吸收及其它元素的吸收，促進(jìn)生長素的運(yùn)輸。而稀土對植物的作用存在明顯的劑量效應(yīng)，即在低濃度下促進(jìn)生長，誘導(dǎo)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(diào)查和研究植物稀土的耐受值可為稀土農(nóng)用的安全值提高保險(xiǎn)系數(shù)。

　　1.3稀土元素提高植物對不良環(huán)境的抗性及其機(jī)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(qiáng)作物對上述不良環(huán)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(xiàn)出較強(qiáng)的防護(hù)能力，在一定的pH范圍內(nèi)，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(wěn)定。但是稀土的防護(hù)作用是有一定限度的，在pH達(dá)2.5~3.0時(shí)，防護(hù)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(yán)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(hù)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(jià)鈰和四價(jià)飾鈰具有同樣的功能，Ce3 減少細(xì)胞內(nèi)ROS含量還可能與細(xì)胞內(nèi)SOD活性等增加有關(guān)。對于稀土能增加作物的抗逆性和抗病性，寧加賁[3]認(rèn)為稀土離子能與細(xì)胞膜的磷脂結(jié)合，調(diào)節(jié)鈣的代謝，并取代Ca2 ，參與與Ca2 有關(guān)的許多生理過程。所以，稀土離子能維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和通透性，提高細(xì)胞膜的保護(hù)功能，增加作物對不良環(huán)境的抵抗能力。加強(qiáng)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(zhì)子分泌活動增加，根系活力增強(qiáng)，提高植物對干早的抗性。部分報(bào)道指出，當(dāng)稀土濃度過高時(shí)會起相反的作用。且當(dāng)存在稀土?xí)r作物中的幾種抗氧化酶的活性時(shí)有矛盾，即有時(shí)降低有時(shí)升高。對稀土為什么低濃度促進(jìn)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(yǎng)代謝的影響

　　聶呈榮[4]發(fā)現(xiàn),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(jìn)作用,從而提高了葉片氨態(tài)氮含量,降低了硝態(tài)氮含量,改善了植株的碳氮代謝,對改善品質(zhì)、提高產(chǎn)量有利。廖鐵軍[5]研究了稀土在氮、磷均衡營養(yǎng)供應(yīng)的條件下,對幾種作物的增產(chǎn)刺激作用。認(rèn)為增產(chǎn)機(jī)理在于稀土可促進(jìn)、協(xié)調(diào)作物對礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收,刺激酶活性。而且稀土是生理活性物質(zhì),必需與大量營養(yǎng)元素進(jìn)行合理的配用,才能發(fā)揮效益。李元沅[6]發(fā)現(xiàn)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(jìn)水稻對養(yǎng)分的吸收生長發(fā)育。稀土對植物吸收養(yǎng)分的促進(jìn)作用的大小隨施用方法的不同而異，一般認(rèn)為噴施稀土比用其浸種更能促進(jìn)植物對養(yǎng)分的吸收。

　　2稀土元素對植物的產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

　　2.2提高產(chǎn)量

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

　　2.2改善品質(zhì)

　　施用稀土還可提高中草藥產(chǎn)量和有效成分。陳浩[9]報(bào)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(shí)還證明,稀土元素能提高人參中二醇組皂甙的含量。