稀土元素在农业生产中的应用

稀土元素在农业生产中的应用

稀土元素在农业生产中有广泛的应用[27]，稀土元素对作物的增产、改善品质、增强抗逆性和抗病性等具有其特殊的效果。

稀土元素可以增强植物的光合作用[28]。光合作用是绿色植物特有的生命现象。将太阳能转化为化学能，用来合成自身生长发育所需要的有机营养，是植物体建成的物质基础，作物产量的形成直接与光合作用密切相关。事实证明，作物施用稀土后，叶面积、叶片厚度、叶绿素含量均明显增加，从而提高叶片光合作用能力，增加体内碳水化合物的积累，这表明稀土对植物体内叶绿素的形成起作用。

稀土元素能促进植物种子萌发和根系生长[29]。适量的稀土能提高生物体内酶的活性，增强代谢作用，对种子萌发和植物新枝梢增长有明显促进作用。稀土处理能诱导种子产生新的脂酶同工酶，提高其活性，更好满足新生组织对脂肪酸和磷酸甘油的需求。用适当浓度的稀土进行浸种和拌种处理都能提高水稻、小麦等植物种子的萌发能力，使发芽率和成活率明显提高。稀土元素对植物生根和根的生长也有特殊的效应。适量稀土可以提高根系活力，增加根系的生理活动，使植物根系发达，使根的数目、根长、根重都得到不同程度的增加。根系是植物从生活环境中获得矿物营养和水分的吸收器官。根系的生长发育和生理活动直接影响着整体的生长发育和生理活动，“根深叶茂”是对根系的作用和与植物地上部相关关系最好的表达。植物根系营养环境中，元素间存在着相互作用会影响根系对矿物元素的吸收。稀土影响根系的吸收活动，对某些营养元素的吸收有促进作用。脐橙施用稀土后，能促进P、K 的吸收，增强叶片功能，对防治脐橙的早衰病有较好的效果。

稀土元素能提高农作物产量、改作物品质[30]。植物的生长受多种因素的调控，最直接的是体内存在的生长素物质。生长素的合成与代谢受体内外的多种因子影响，稀土能促进植物的生长必然与体内的生长素发生关系。应用稀土元素处理作物种子，促进茎叶生长，生长素的含量，形成生长素物质的前体——色氨酸的含量增加，它们在含量上的变化无异是有利于生长的。而稀土与生长素之间存在作用关系，其实稀土对植物的新陈代谢活动的影响也会促进作物的生长。稀土对农作物的效应不仅能提高作物的产量，也是有改善作物品质的作用。从某种意义上讲改善农产品的品质更为重要，它能改善脐橙的外观和风味。由于作物品质的改善，提高了商品的价值和经济价值。

稀土元素可提高作物的抗逆和抗病性能[31]。稀土离子进入生物体内能调解腺体的激素分泌，能与许多生物大分子产生不同程度的亲和力，对多种酶或酶原

具有激活效应，改变细胞膜的通透性和稳定性；适当浓度的稀土可以使过氧化物同工酶的活性降低，抵制膜脂的过氧化过程，大大提高生物对不良环境的抵抗能力，同时由于稀土促进了植株对养分的吸收，特别是增加了钾素的吸收，从而使植株生长健壮，也能提高抗逆能力，使植物能在高温、倒春寒、霜冻、干旱、水涝、盐碱等不良环境中生长。稀土使植株内过氧化酶的活性提高，酚类物质增加，从而进一步衍生出植保互，因此能有效地阻止病原物的入侵和扩展，起到了保护植株、提高抗病能力的效果。

稀土农用技术在我国已经非常成熟。稀土元素能增加植物光合作用，沈博礼，黄海燕[32]等研究了稀土元素对植物叶绿素的形成，稀土元素能促进植物叶绿体的更新，增加叶绿素的含量，增加光合作用的酶的活性，从而提高光合作用的效率。通过对照实验，花生提高15%~30%，大豆提高19.5%，甘蔗提高12%，水稻提高7%~16%[33]，稀土元素能促进植物根系的生长和种子的萌发，促进分枝、分蘖。稀土元素对小麦、水稻、玉米和烟叶生长的促进作用见表4所示。稀土元素既提高作物产量，也能改善作物品质，还能提高作物的抗病性。

表4 稀土元素对植物的促进作用[33]

植物稀土处理方法效果

小麦喷施干重增加10.9%，株高增加8.9%

水稻苗期喷施分蘖增多，苗干重增加18%~25%

玉米喷施叶面积增加5.5%，株高增加8.5%，

茎粗增加6.1%

烟叶喷施最大叶面积增加33%~60%