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一一色氨酸 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%。