稀土元素对植物矿质营养代谢的影响

　　大量试验表明，稀土元素对植物种子的萌发和根的生长有特殊的效应。刘恩侠研究了稀土对向日葵种子萌发和根系生长的影响。结果表明，稀土浸种对种子的发芽率影响不大。适当浓度稀土处理种子，可以提高种子活力，明显促进幼苗生长。但当浓度过高时，则产生抑制作用。可能是细胞膜或染色体组受到伤害所引起。潘登魁等将油松种子分别用不同浓度的CeCl4和PrCl3浸种处理，结果显示能诱导种子体内产生脂酶同工酶，有利于脂库油脂动员，促进种子萌发和幼苗根系增长，同时根系脱氢酶活性增强，并诱导幼苗产生超氧化物歧化酶(SOD)同工酶。光合色素含量高于对照，Chla/b值相对较低。沈博礼等从镧和铈对小麦幼苗过氧化物酶和淀粉酶活性及其同工酶的影响作了研究。结果发现过氧化物酶同工酶的活性，尤其是参与生长素代谢的酶的活性有所降低，从而促进植物的生长，这种现象在芽中尤为显著，另一方面，β－淀粉酶的活性增加，镧的作用大于铈，需要更深入的研究。而杨燕生等则从钙调素(CaM)水平的变化探讨了镧对小麦幼苗生长影响的内在原因。CaM是动植物体中广泛存在的一种多功能的胞内Ca+2受体，参与细胞增殖及多种生理过程的调控。而La+3可显著地影响小麦幼苗CaM水平。但由于镧的定位在胞外，故推断La+3通过某种机制将信号传递到胞内从而影响CaM基因表达。当促进CaM基因表达时（CaM水平上升），蛋白质含量上升，加速细胞分裂，使小麦幼苗生长加快，苗高，苗重增加。反之，则出现相反的结果。杨汉民发现部分镧系元素能提高枸杞体细胞胚的诱导频率。原因可能是稀土提高了愈伤组织对养分和无机盐的吸收和利用，改善了细胞的生长环境，最终促进了胚性细胞向体细胞的转变和发育。

　　大量研究资料表明，施用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收，转化和利用，这已得到许多实验结果的证实。用富镧稀土对春小麦喷施或拌种，采用15N，32P示踪技术检测，实验结果显示春小麦生长发育得到促进，结实穗数和籽粒数也有所增加，表明使用稀土可提高春小麦对氮，磷肥的吸收，运转，利用，并减少土壤中氮素损失。聂呈荣发现，花生喷施稀土，对根瘤固氮活性和叶片硝酸还原酶活性均有显著的促进作用，从而提高了叶片氨态氮含量，降低了硝态氮含量，改善了植株的碳氮代谢，对改善品质，提高产量有利。常江发现镧(10mol/L)和钙(1mol/L)均可降低水稻根系对K+的亲和力，导致K+的吸收下降。镧可促进磷吸收，而钙则相反。廖铁军研究了稀土在氮，磷均衡营养供应的条件下，对几种作物的增产刺激作用。认为增产机理在于稀土可促进，协调作物对矿质养分的吸收，刺激酶活性。而且稀土是生理活性物质，必需与大量营养元素进行合理的配用，才能发挥效益。李元沅发现在灰泥田水稻分蘖始期和初穗期喷施稀土离子可使根际容积磁化率提高，并显著促进水稻对养分的吸收和生长发育。值得注意的是，这是为数不多的一篇涉及到生物磁性方面工作的文献。