一、促進(jìn)種子萌發(fā)和生根發(fā)芽
　　稀土拌種、浸種,可增加種子活力,促進(jìn)作物種子萌發(fā),提高種子的出苗率,是“益植素”稀土使作物增效的一種重要作用.一定濃度的“益植素”稀土化合物浸種拌種可以增加種子的活力,稀土的這種作用已應(yīng)用在小麥、水稻、玉米、大豆、白菜、油菜、麻類(lèi)等大田作物上,其中小麥發(fā)芽提高幅度達(dá)8~19%,胡麻提高7%~12%,稀土的這種作用也用于牧草種植,其發(fā)芽率提高9.8~19%.在林業(yè)上苗圃基地也利用稀土的這個(gè)特性,種子浸種可明顯提高其活力,用適量的稀土化合物溶液處理油松、檸條及華北落葉松種籽,可分別提高種籽活力指數(shù)8%~13%、25.9~57.2%和9%,發(fā)芽率分別提高4%~11%,2%~6%和3%~9%,田間出苗高峰要早2~4天.桑籽浸種可提高發(fā)芽率達(dá)18%~78%. 　　稀土對(duì)植物根系和扦插生根具有顯著的促進(jìn)作用.植物根系是植物從其生活環(huán)境中獲取水分和養(yǎng)分的重要器官,根系的生理活動(dòng)直接影響著植物一生的生長(zhǎng)發(fā)育.研究表明,適量的稀土元素可促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育,提高根系活力,促進(jìn)根分化和代謝活動(dòng),提高根對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力.研究表明適量稀土處理的水稻根系體積比對(duì)照增大1.18倍,根系活力增加20%.花生試驗(yàn)也表明,稀土處理花生的根系活力比對(duì)照也增加30.8%.大田作物如小麥、水稻、玉米和甘蔗等根系生長(zhǎng)均有明顯的促進(jìn)作用.根長(zhǎng)增加4%~10%,根重增加15%以上,根系體積增加2.5%.稀土元素對(duì)木本植物插條生根具有促進(jìn)作用,特別是生長(zhǎng)刺激素與生長(zhǎng)素配合效果更好.用楊樹(shù)、月季、圓柏、落葉松做扦插,其生根率達(dá)到60%~85%,龍眼、高山含笑、板栗等難生根樹(shù)種插條根系生長(zhǎng)也可達(dá)到35%~60%, 比單用激素生根率提高30%. 　　稀土對(duì)種子活性的增強(qiáng)和發(fā)芽率的提高以及對(duì)木本植物扦插生根的促進(jìn)作用能夠保證作物出苗率和扦插成活率,不但打下豐收基礎(chǔ),而且還節(jié)約了時(shí)間和成本.諺語(yǔ)常說(shuō)“有錢(qián)買(mǎi)籽,無(wú)錢(qián)買(mǎi)苗”.“益植素”稀土在種子萌發(fā)、移栽、扦插方面必將發(fā)揮重要作用.
二、葉綠素增加、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)
　　葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ).葉綠素含量越高,光合作用的強(qiáng)度就越大.多年試驗(yàn)結(jié)果表明,許多作物應(yīng)用稀土后,葉綠素含量都有所提高.水稻在幼苗期噴施萬(wàn)分之三的稀土,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,可以目測(cè)到葉色逐漸加深,經(jīng)過(guò)測(cè)定劍葉中葉綠素含量比對(duì)照增加11.8%.黃花菜葉片葉綠素含量增加0.2mg/g.葉片噴施適量的稀土可明顯提高黑穗醋栗葉片的光合速率、葉綠素含量、光量子通量密度等生理指標(biāo),表明稀土可促進(jìn)黑穗醋栗生長(zhǎng).葉綠素的增加會(huì)提高植物的干物質(zhì)累計(jì)量,提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量.黑龍江春小麥試驗(yàn)結(jié)果表明,39次試驗(yàn)中有34次增產(chǎn),增產(chǎn)幅度為7.53%~18.88%.長(zhǎng)期定位試驗(yàn)結(jié)果也表明,稀土促進(jìn)小麥生長(zhǎng),提高產(chǎn)量5%~10%.水稻上施用的增產(chǎn)幅度為30kg/畝、玉米的增產(chǎn)幅度為41~50kg/畝、油菜增產(chǎn)7.6~11.4%、茶葉平均增產(chǎn)12%~15%、蔬菜如黃瓜為25%和草莓增產(chǎn)30%,同時(shí)“益植素”稀土其他蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物上也都有很好的增產(chǎn)效果. 　　稀土具有促進(jìn)林木種子生長(zhǎng)發(fā)育,提高林產(chǎn)品產(chǎn)量,改善產(chǎn)品質(zhì)量等應(yīng)用.目前應(yīng)用樹(shù)種已達(dá)40個(gè)以上,以浸種、拌種、沾根、插條和葉面噴施等方式用于苗木培養(yǎng),促進(jìn)樹(shù)木生長(zhǎng),防病抗逆,增加產(chǎn)量.“益植素”稀土元素對(duì)多種果樹(shù)都有一定的增產(chǎn)效應(yīng),一般增產(chǎn)幅度在10%~25%.而不同地理位置不同類(lèi)型的水果,因氣候條件的變化,其增產(chǎn)效果有差異.如南方的柑桔、荔枝和龍眼噴施稀土比未噴稀土的分別增產(chǎn)19.2%、17.0%和24.5%；北方的葡萄、蘋(píng)果和梨等分別增產(chǎn)22.8%、14.7%和11.3%.此外,果樹(shù)施用稀土不僅可以增加產(chǎn)量,而且可改善苗木和果品質(zhì)量,使果實(shí)含糖量、維生素含量及硬度指標(biāo)等均有不同程度的提高,同時(shí)可以促進(jìn)著色,提早成熟；苗木一級(jí)品率提高15%~25%. 　　適量“益植素”稀土拌種可提高桑樹(shù)新種子發(fā)芽率7個(gè)百分點(diǎn),舊種子達(dá)44個(gè)百分點(diǎn),可顯著促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng).試驗(yàn)結(jié)果還表明,桑樹(shù)以適當(dāng)濃度噴施稀土后,發(fā)條數(shù)增加6.4~9.0%、新梢長(zhǎng)度增加6.89~22.46%和葉片數(shù)增加5.12~14.1%,平均每片葉重增加12.57~31.49%,單位面積產(chǎn)量提高11.67~16.67%.
三、稀土元素對(duì)植物根系發(fā)育的影響
　　植物根系是植物從其生活環(huán)境中獲取水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要器官,稀土元素對(duì)根系生長(zhǎng)有特殊的效應(yīng).Diatloff等研究稀土元素對(duì)玉米（Zea mays）和綠豆（Phaseolus radiatus）根系生長(zhǎng)的影響,與對(duì)照相比,玉米根系伸長(zhǎng)可增加36%,增加綠豆根系生物量21%,濃度高時(shí),將導(dǎo)致兩種植物根系減少30%以上.同時(shí)研究發(fā)現(xiàn),過(guò)高,對(duì)玉米產(chǎn)生毒害作用.Xie等研究表明,低濃度可增加玉米根系干重并促進(jìn)根系對(duì)Cu、Fe、Mg等金屬離子的吸收；而高濃度將抑制玉米根系生長(zhǎng)并影響根系對(duì)養(yǎng)分的汲取.Wahid等對(duì)椰子樹(shù)（Cocos nucifera）施用稀土元素發(fā)現(xiàn),稀土元素在低濃度時(shí)促進(jìn)椰子樹(shù)根系生長(zhǎng),但在高濃度時(shí)抑制其根系生長(zhǎng)并使根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素P和Ze的吸收明顯減少.這說(shuō)明適量的稀土元素可促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育,提高根系活力,促進(jìn)根系分化和代謝活動(dòng),提高根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力,而高濃度稀土元素將抑制植物根系吸收養(yǎng)分的能力并影響根系生長(zhǎng).
四、稀土元素對(duì)植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)代謝的影響
　　大量研究資料表明,施用適當(dāng)濃度稀土元素能促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收,轉(zhuǎn)化和利用,這已得到許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果的證實(shí).用富鑭稀土對(duì)春小麥噴施或拌種,采用15N,32P示蹤技術(shù)檢測(cè),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示春小麥生長(zhǎng)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(duì)氮,磷肥的吸收,運(yùn)轉(zhuǎn),利用,并減少土壤中氮素?fù)p失.聶呈榮發(fā)現(xiàn),花生噴施稀土,對(duì)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(duì)改善品質(zhì),提高產(chǎn)量有利.常江發(fā)現(xiàn)鑭(10mol/L)和鈣(1mol/L)均可降低水稻根系對(duì)K+的親和力,導(dǎo)致K+的吸收下降.鑭可促進(jìn)磷吸收,而鈣則相反.廖鐵軍研究了稀土在氮,磷均衡營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的條件下,對(duì)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(duì)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(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行合理的配用,才能發(fā)揮效益.李元沅發(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(duì)養(yǎng)分的吸收和生長(zhǎng)發(fā)育.值得注意的是,這是為數(shù)不多的一篇涉及到生物磁性方面工作的文獻(xiàn).
五、稀土元素對(duì)植物光合作用的影響
　　光合作用對(duì)植物干物質(zhì)的積累和作物產(chǎn)量均有決定性的作用.無(wú)論是大田實(shí)驗(yàn),還是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)都明確證明,稀土元素對(duì)植物的光合作用有明顯的影響.顯微學(xué)研究表明：稀土可增加葉肉組織中葉綠體的數(shù)量,提高微管束的排列密度,因此可提高光合作用效率. 　　稀土元素對(duì)糖用甜菜塊根膨大期和糖分積累期光合產(chǎn)物分配的影響可利用CO2示蹤法來(lái)檢測(cè).結(jié)果顯示,噴施適當(dāng)濃度稀土元素可提高甜菜同化CO2能力,提高根冠比,改善光合產(chǎn)物的分配,有利于光合產(chǎn)物向塊根運(yùn)輸.用適當(dāng)濃度稀土元素在苗期和花針期噴施花生時(shí),可提高葉片葉綠素含量和凈光合強(qiáng)度,因而增加花生莢果產(chǎn)量.劉洪章等用葉面噴施稀土方法,對(duì)黑穗醋栗生長(zhǎng)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)低濃度(300-800ng/L)處理能顯著增大葉面積,提高葉片葉綠素總量,對(duì)葉片光通量密度,氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均有良好的影響,對(duì)提高座果率,單株產(chǎn)量等均有益處,而高濃度處理時(shí)則出現(xiàn)抑制作用. 　　有關(guān)稀土元素對(duì)光合作用產(chǎn)生影響的機(jī)理一直是受人關(guān)注的一個(gè)研究方面.但目前還沒(méi)有一種被大家所一致公認(rèn)的機(jī)理.有報(bào)道說(shuō),鈰對(duì)黃瓜葉綠體中葉綠素蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成有影響.李賽君等則在甲醇和醋酸體系中合成得到葉綠素－鑭配合物.通過(guò)研究葉綠素－鑭和葉綠素a的紫外可見(jiàn)(UV--VIS)和瓷圓二色性譜(MAD)證明,鑭離子已配位到葉綠素的卟啉環(huán)上,形成了葉綠素－鑭的配合物.沈博禮等則認(rèn)為稀土對(duì)植物光合能量代謝的影響,主要還是促使PSⅡ蛋白質(zhì)復(fù)合體的活性加強(qiáng)和電子傳遞鏈中電子傳遞速率加快,從而帶動(dòng)整個(gè)光能轉(zhuǎn)換和光化學(xué)反應(yīng).還有的研究者發(fā)現(xiàn)稀土元素還可以改變?nèi)~綠素在細(xì)胞內(nèi)的移動(dòng)速率.
六、稀土元素對(duì)植物抗逆性的影響
　　大田作物栽培常會(huì)遇到諸如干旱,高溫,低溫,鹽漬,病蟲(chóng)害等逆境條件.使用稀土,可以增強(qiáng)作物對(duì)上述不良環(huán)境條件的抵抗能力.用300mg/Kg稀土溶液處理棉花種子,枯萎病發(fā)病率可降低18.96%--11.45%,病情指數(shù)降低25.6%--17.43%,相對(duì)防效分別為29.19%--39.3%.但高濃度稀土則效果不明顯,甚至產(chǎn)生藥害.其他作物施用稀土也都顯示出不同程度的抗病性.對(duì)于稀土元素能增強(qiáng)作物的抗逆性和抗病性,寧加賁認(rèn)為在于稀土離子能與細(xì)胞膜的磷脂結(jié)合,調(diào)節(jié)鈣的代謝,并取代Ca+2離子,參與與Ca+2有關(guān)的許多生理過(guò)程,所以,稀土離子能維持細(xì)胞膜的通透性和穩(wěn)定性,提高細(xì)胞膜的保護(hù)功能,增強(qiáng)作物對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力.加強(qiáng)代謝過(guò)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.
七、稀土元素對(duì)植物生物量、品質(zhì)的影響
　　由于稀土元素可促植物生長(zhǎng),提高光合速率,增強(qiáng)植物的光合作用,提高種子萌發(fā)能力和根系發(fā)育,從而增強(qiáng)了對(duì)養(yǎng)分的吸收以及干物質(zhì)的積累,所以稀土元素對(duì)植物的效應(yīng)既能提高其生物量,還能改善其品質(zhì).對(duì)水稻（Oryzasativa）、桔子(Citrus)、西瓜(Citrullus)和菠菜(Spinacia oleracea)等植物施用稀土元素后將增加其產(chǎn)量,改善品質(zhì),同時(shí)也減少了植物體內(nèi)農(nóng)藥劑含量.結(jié)果表明,適宜濃度稀土浸種花生不僅提高了葉綠素含量和光合強(qiáng)度,而且還促進(jìn)了葉片細(xì)胞葉綠體的生長(zhǎng)發(fā)育,使葉綠體結(jié)構(gòu)完整、排列整齊,基粒片層數(shù)增多,緊密度高,從而有利于光能的吸收和轉(zhuǎn)化,提高莢果產(chǎn)量.Xie等發(fā)現(xiàn)低濃度鑭能促進(jìn)水稻生長(zhǎng)、根系干重和穗粒數(shù),而高濃度鑭抑制穗粒形成和根系延長(zhǎng)生長(zhǎng)在整個(gè)濃度范圍內(nèi)鑭元素對(duì)水稻莖桿重沒(méi)有顯著影響.儲(chǔ)鐘稀等研究了稀土對(duì)玉米的生物效應(yīng)影響,玉米種子經(jīng)稀土溶液浸種48h,玉米的萌發(fā)勢(shì)和幼苗生長(zhǎng)明顯優(yōu)于對(duì)照,他還發(fā)現(xiàn)“益植素”稀土對(duì)玉米葉片的葉綠素含量和葉綠素a/b比值有促進(jìn)作用. 　　稀土還能提高植物果實(shí)的品質(zhì).國(guó)光蘋(píng)果樹(shù)在花期施用稀土溶劑1~2次,坐果率平均提高5%~7%,最高達(dá)12%；著色前噴施1~2次可增色10%~30%左右,果實(shí)糖分增加0.5%~1.0%.據(jù)王穎明測(cè)定,荔枝（Litchi chinensis）施用稀土元素后坐果率比對(duì)照平均增加5.4%,施用稀土元素可使荔枝早抽穗、果實(shí)色澤紅艷,比對(duì)照的早熟10天左右.李淑儀等報(bào)道施用適量稀土可提高沙田柚（Citrus grandis）樹(shù)木對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,促進(jìn)養(yǎng)分平衡,從而提高沙田柚坐果率和產(chǎn)量,而且對(duì)柚果還有增糖降酸的效果.國(guó)內(nèi)外對(duì)稀土元素研究進(jìn)行了不少工作,多數(shù)研究者肯定了“益植素”稀土元素對(duì)植物生長(zhǎng)有一定的刺激作用,施用適量“益植素”稀土元素能提高植物生物量,改善其品質(zhì).
八、稀土元素對(duì)植物抗逆性及抗病性的影響
　　在植物生長(zhǎng)過(guò)程中,由于植物生長(zhǎng)環(huán)境受多種因素的影響,經(jīng)常受到高溫、低溫、干旱的危害、水澇、鹽漬以及酸雨的浸害和病蟲(chóng)的侵害.稀土元素除有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用外,在適當(dāng)?shù)膽?yīng)用條件下可以增強(qiáng)植物的抗逆行并且對(duì)一些植物病害有一定的防治作用.許多研究表明,施用適量的稀土元素可防治植物病害的發(fā)生.早在1980年,Kawaski報(bào)道將研磨成細(xì)粉的褐銥礦施入田中不但可防治水稻枯萎病,而且能防治白菜（Brassica pekinensis）的軟腐病.寧加賁等研究發(fā)現(xiàn),施用稀土元素可使黃花菜（Hemerocallis citrine）葉枯病、葉斑病和銹病發(fā)病率減少8.16%,發(fā)病指數(shù)降低10.23%.白松等證實(shí)用不同濃度稀土溶液浸種12h,其中用稀土溶液處理棉花（Gossypium hirsutum）種子,枯萎病發(fā)病率可降低18.96%～11.45%,與多菌靈的防病效果相當(dāng),但高濃度稀土溶液則效果不明顯,甚至產(chǎn)生藥害.
九、植物對(duì)稀土元素的吸收特性
　　植物體內(nèi)含有大量的化學(xué)元素,幾乎元素周期表中天然存在的化學(xué)元素包括稀土元素都可以在植物體內(nèi)找到,但它們含量差別很大.稀土元素雖未被證明為植物的必需元素,但大量研究表明,稀土元素具有與微量元素相似的某些特性.通過(guò)對(duì)葉片噴施可使植物吸收“益植素”稀土元素,但植物主要還是通過(guò)根系從土壤中吸收稀土元素.當(dāng)農(nóng)用稀土施用量高于烘干土?xí)r,可明顯延遲尿素在土壤中的水解,并抑制其水解產(chǎn)物銨態(tài)氮的氧化,利于土壤對(duì)尿素氮的固持.與微量元素相似,植物對(duì)稀土元素的吸收也因植物品種、生長(zhǎng)條件和發(fā)育階段不同而發(fā)生變化；生長(zhǎng)在同一地點(diǎn)不同植物對(duì)同一種稀土元素的吸收量不同.用中子活化分析方法對(duì)同一種蕨類(lèi)植物的成熟葉片和幼葉分析,結(jié)果表明,幼葉中稀土元素含量比成熟葉片中稀土元素含量低一到兩個(gè)數(shù)量級(jí),可以認(rèn)為,蕨類(lèi)植物稀土元素積累與他們生長(zhǎng)階段相關(guān).一些蕨類(lèi)植物吸收稀土元素,而云杉（Picea asperˉata）吸收稀土元素不多.鐵芒萁（Dicraˉnopteris dichotoma）植物對(duì)稀土元素有極強(qiáng)的選擇吸收能力.對(duì)有些植物來(lái)說(shuō)“益植素”稀土元素吸收最快的時(shí)間是生長(zhǎng)始期,如小麥的三葉期.另外,生長(zhǎng)在“益植素”稀土元素富集土壤中的植物吸收稀土元素量很高.
十、在植物體內(nèi)的含量,分布及存在狀態(tài)
　　稀土元素在土壤中廣泛存在,但植物體內(nèi)稀土元素的含量與多種因素有關(guān).土壤環(huán)境,植物的種類(lèi),氣候條件等都會(huì)使植株內(nèi)的稀土元素含量差異很大.同一植株的不同器官,不同生長(zhǎng)部位的含量也不相同.從整體看,在自然狀態(tài)下,植物從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順序是：根,葉,莖,花,果實(shí).馬玉增,勞秀榮,郝福玲等通過(guò)用稀土浸種,分別研究了花生,玉米和小麥對(duì)稀土的動(dòng)態(tài)吸收過(guò)程和植物各器官對(duì)稀土的吸收量,結(jié)果表明,含量分布與在不施稀土的自然狀態(tài)下相同. 　　對(duì)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.周世恭利用電鏡制片技術(shù)使進(jìn)入小麥幼苗的鑭離子固定在原有位置,采用掃描電鏡與能譜分析相結(jié)合的方法進(jìn)行研究.結(jié)果顯示：進(jìn)入植物體的鑭離子多數(shù)沉積在根尖細(xì)胞壁上,只有少量積累在生長(zhǎng)區(qū)皮層細(xì)胞壁和葉肉細(xì)胞壁上細(xì)胞質(zhì)中未檢出.表明鑭離子主要沿細(xì)胞壁和壁外途徑傳遞和分布,未能通過(guò)質(zhì)膜進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi).而李齊等以不同濃度Ce(NO3)3處理I-90楊根,再經(jīng)快速冷凍干燥,塑料真空滲透包埋,用透射電鏡能量分散型X射線微區(qū)分析法對(duì)鈰及其它離子在亞細(xì)胞微區(qū)間的分布和含量進(jìn)行了測(cè)定.表明鈰不但進(jìn)入植物細(xì)胞,而且在細(xì)胞核內(nèi)有明顯富集.在此,是由于供試的稀土離子不同,植物的種類(lèi)不同,還是實(shí)驗(yàn)條件的差別（如稀土處理樣品的方法,植物的生長(zhǎng)期不同等）而導(dǎo)致不同的結(jié)論,尚不清楚.這方面的工作還有待于進(jìn)一步深入. 　　有關(guān)稀土在植物體內(nèi)存在形式的研究工作并不多見(jiàn).這幾年來(lái),只有鐘淑琳?qǐng)?bào)道了從未噴施過(guò)稀土的新鮮茶葉中分離出一種稀土－脂多糖,并測(cè)定了其分子量.這方面的工作進(jìn)展緩慢可能是由于植物的組成成分復(fù)雜,且稀土－生物分子化合物含量甚微,現(xiàn)有的分離手段難以達(dá)到這樣的要求,從而使得這方面的工作較為困難.