稀土元素在植物体内的含量

   稀土对农作物的效应不仅能提高作物的产量，也有改善品质的作用。这方面的报道很多。如使葡萄的果粒增大，糖酸比提高，改进风味。稀土拌种可使玉米的品质改善，产量提高。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量，总糖含量，糖酸比均有所提高，促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度，降低烂率。施用稀土复合肥还可减少蔬菜中硝酸盐的积累，而且降低幅度和趋势极为明显。另外还有稀土元素对啤酒花，水稻的产量与品质影响的报道。值得一提的是，胡瑞芝等从细胞膜透性的角度探讨了施用稀土对水稻产量影响的机理。实验结果表明：在水稻生长的中，后期，稀土离子能抑制叶片脂质过氧化产物丙二醛(MAD)的形成，使脂质过氧化作用减弱，延缓细胞膜的破损，穗长和每穗粒数明显增加，从而增加水稻产量。何友昭等报道，小麦在拔节期喷施稀土可显着提高产量，他们认为是小麦穗粒数增加的结果，因为钱粒重的变化并不明显。同时他们还得到了小麦产量与喷施稀土浓度之间的二次曲线相关关系。

　　大田作物栽培常会遇到诸如干旱，高温，低温，盐渍，病虫害等逆境条件。使用稀土，可以增强作物对上述不良环境条件的抵抗能力。用300mg/Kg稀土溶液处理棉花种子，枯萎病发病率可降低18.96%--11.45%，病情指数降低25.6%--17.43%，相对防效分别为29.19%--39.3%。但高浓度稀土则效果不明显，甚至产生药害。其他作物施用稀土也都显示出不同程度的抗病性。对于稀土元素能增强作物的抗逆性和抗病性，宁加贲认为在于稀土离子能与细胞膜的磷脂结合，调节钙的代谢，并取代Ca+2离子，参与与Ca+2有关的许多生理过程，所以，稀土离子能维持细胞膜的通透性和稳定性，提高细胞膜的保护功能，增强作物对不良环境的抵抗能力。加强代谢过程中的氧化酶活性，有效地抑制病原体侵染，从而提高作物的抗病性。

　　稀土农用研究在我国始于七十年代初。多年来，由研制稀土农用产品。到小区试验再扩展到大面积的使用，不仅在稀土农用技术，而且在基础理论的研究中都取得了一系列的重要突破。并产生了很大的经济效益。

　　从八十年代中期大面积推广使用稀土至今，已有十几年时间。这期间有多篇关于稀土农用的增产效果及稀土元素的生理效应的综合性的总结和综述。稀土元素植物生理作用的研究对于农业生产合理地使用稀土微肥具有重要的理论意义。本文就近年来有关稀土元素的植物生理效应的研究现状作一综述。

　　1.稀土元素在植物体内的含量，分布及存在状态

　　稀土元素在土壤中广泛存在，但植物体内稀土元素的含量与多种因素有关。土壤环境，植物的种类，气候条件等都会使植株内的稀土元素含量差异很大。同一植株的不同器官，不同生长部位的含量也不相同。从整体看，在自然状态下，植物从土壤中吸收稀土元素后，不同器官中稀土元素的含量由大到小的顺序是：根，叶，茎，花，果实。马玉增，劳秀荣，郝福玲等通过用稀土浸种，分别研究了花生，玉米和小麦对稀土的动态吸收过程和植物各器官对稀土的吸收量，结果表明，含量分布与在不施稀土的自然状态下相同。

　　对稀土元素在植物体内存在位置和存在状态的研究是探索稀土元素的植物生理功能的一条重要途径。周世恭利用电镜制片技术使进入小麦幼苗的镧离子固定在原有位置，采用扫描电镜与能谱分析相结合的方法进行研究。结果显示：进入植物体的镧离子多数沉积在根尖细胞壁上，只有少量积累在生长区皮层细胞壁和叶肉细胞壁上细胞质中未检出。表明镧离子主要沿细胞壁和壁外途径传递和分布，未能通过质膜进入到细胞内。而李齐等以不同浓度Ce(NO3)3处理I-90杨根，再经快速冷冻干燥，塑料真空渗透包埋，用透射电镜能量分散型X射线微区分析法对铈及其它离子在亚细胞微区间的分布和含量进行了测定。表明铈不但进入植物细胞，而且在细胞核内有明显富集。在此，是由于供试的稀土离子不同，植物的种类不同，还是实验条件的差别（如稀土处理样品的方法，植物的生长期不同等）而导致不同的结论，尚不清楚。这方面的工作还有待于进一步深入。

　　有关稀土在植物体内存在形式的研究工作并不多见。这几年来，只有钟淑琳报道了从未喷施过稀土的新鲜茶叶中分离出一种稀土－脂多糖，并测定了其分子量。这方面的工作进展缓慢可能是由于植物的组成成分复杂，且稀土－生物分子化合物含量甚微，现有的分离手段难以达到这样的要求，从而使得这方面的工作较为困难。