稀土在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究綜述

謝玉桃，雷 鵬，黃雪龍，童俊彪

（1.井岡山市林業(yè)生態(tài)建設(shè)中心，江西井岡山 343604；2.新干縣林業(yè)局，江西新干 331300；3.峽江縣林業(yè)局，江西峽江 331409）

稀土元素是地殼中的自然生成物，是一組以鑭（La）、鈰（Ce）等15 個鑭系元素和其化學(xué)性質(zhì)相近的鈧（Sc）、釔（Y）共17 個元素的總稱。連友欽等[1]報道，稀土對植物具有生物學(xué)活性作用，是在農(nóng)作物盆栽試驗中發(fā)現(xiàn)的。我國稀土資源約占全世界的80%，隨著稀土工業(yè)的發(fā)展和國內(nèi)外對稀土元素的平衡應(yīng)用研究，自20 世紀(jì)70 年代開始，我國將微量稀土應(yīng)用于農(nóng)作物，主要施用對象為小麥、水稻、大豆、蔬菜、甜菜、甘蔗、煙草、果樹、花卉、橡膠樹等20 多種作物上，平均增產(chǎn)8%～10%，同時還改善了產(chǎn)品品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性狀，如使‘國光’蘋果提早10 d 左右成熟，果實色澤艷麗等。

為擴大稀土的應(yīng)用領(lǐng)域，1978 年中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所等單位承擔(dān)了“林木應(yīng)用稀土效果與技術(shù)研究”課題。1986 年“稀土在林業(yè)上應(yīng)用研究”被列入國家科委攻關(guān)項目后，中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所等單位做了大量研究工作，例如把稀土應(yīng)用到杉木、泡桐苗木和棗、核桃等經(jīng)濟(jì)林木上，取得了豐碩成果。科研人員針對棗樹側(cè)芽結(jié)果、花量大、落花嚴(yán)重的生物學(xué)特性，在棗產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了棗樹花期噴施稀土提高坐果率的小型試驗及較大面積的生產(chǎn)推廣。試驗結(jié)果表明，稀土具有增加果實產(chǎn)量和改善果實品質(zhì)的明顯效果，稀土林用作為一項低成本、高效益的林業(yè)增產(chǎn)新技術(shù)正越來越受到廣大林業(yè)科技工作者及生產(chǎn)者的青睞，其應(yīng)用前景廣闊。為了推廣稀土林用的研究成果和增產(chǎn)新技術(shù)，不斷推動稀土林用研究的深入發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益，筆者對各地研究成果和田間試驗的增產(chǎn)新技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹，供相關(guān)工作者參考。

1 稀土在林業(yè)上的應(yīng)用與效應(yīng)

1.1 稀土溶液對種子萌發(fā)和內(nèi)含物變化的影響

張連第等[2]研究結(jié)果表明，用500、2 500 mg/L 稀土溶液浸油松種子24 h 處理的發(fā)芽率分別比清水浸種對照處理提高5.7%、4.2%；浸種12 h 處理的發(fā)芽率均比清水浸種對照處理提高9.1%。可見，利用500 mg/L 及2 500 mg/L稀土溶液浸油松種子12 h 的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均好于清水浸種對照處理。

用稀土溶液浸泡油松種子還能提高萌發(fā)種子蛋白質(zhì)的合成能力，但對脂肪的降解效果不明顯[2]。在種子萌發(fā)時，500 mg/L 和1 000 mg/L 稀土處理明顯提高了可溶性糖含量和促進(jìn)氨基酸的積累，為種子萌發(fā)后的生長提供了充足的原料。

徐六一[3]報道，采用300 mg/L 稀土溶液浸泡濕地松種子20 h，其種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和1 月芽苗高顯著高于對照，分別比對照提高了7.7%、32.4%和15.4%。趙蘭勇等[4]報道，采用鑭（La）、鈰（Ce）混合硝酸稀土500 mg/L 溶液浸種12 h，可使刺槐種子呼吸強度提高43.0%，實驗室發(fā)芽率提高18.7%，場圃發(fā)芽率提高48.0%，明顯促進(jìn)了種子萌發(fā)。楊敏生等[5]報道，200 mg/L 稀土溶液處理楊樹鮮花粉，不但可提高新鮮花粉的萌發(fā)率，還可顯著地延緩花粉和種子的衰老。湖南益陽地區(qū)林業(yè)科學(xué)研究所，采用800 mg/L 稀土溶液浸泡板栗種子20 h，種子出苗率比對照提高11.28%，苗木平均高比對照提高14.26%[6]。

1.2 稀土溶液對苗木生長的影響

安徽省渦陽縣林業(yè)科學(xué)研究所1985 年用不同濃度稀土溶液葉面噴施楊樹當(dāng)年生苗木，結(jié)果表明，用稀土溶液濃度500、2 000、4 000 mg/L 噴施，較對照高生長分別增加8.3%、13.4%、6.1%。以噴施濃度為2 000 mg/L 的稀土溶液效果顯著，其苗重、根長和根重分別較對照增加22.8%、80.0%和42.9%。1987 年對楊樹苗木再次做了2 000、1 000、500 mg/L 稀土溶液的噴施試驗，結(jié)果表明，2 000 mg/L濃度較對照苗高、地徑生長量分別增長33.8%、30.6%；1 000 mg/L 濃度較對照苗高、地徑生長量分別增長25.8%、22.4%；500 mg/L 濃度較對照苗高、地徑生長量分別增長9.9%、2.0%[6]。

桂仁意等[7]報道，100 mg/kg 稀土溶液對銀杏幼苗生長有明顯促進(jìn)作用，而400 mg/kg 稀土溶液抑制銀杏幼苗生長。謝寅峰等[8]試驗表明，50～100 mg/L 硝酸鑭噴施處理可使4 年生銀杏苗新梢高生長增加30%，新梢直徑及根系生物量增加10%～20%，葉片產(chǎn)量提高15%左右，同時使苗木葉片內(nèi)含物蛋白質(zhì)、可溶性糖及葉綠素含量都有不同程度的提高。

安徽省林業(yè)科學(xué)研究所蔡衛(wèi)兵[9]1997 年6—7 月在和縣綽廟鄉(xiāng)杜仲試驗苗圃，對杜仲幼苗分別噴施1 250、2 500 mg/L 稀土溶液，結(jié)果表明稀土溶液對苗木高生長均有明顯的促進(jìn)作用。以2 500、1 250 mg/L 稀土溶液噴施的苗木，鮮葉重分別為對照苗木鮮葉重的120.2%和102.3%，差異較顯著；幼苗的根幅分別為對照幼苗根幅的180%和140%，促進(jìn)根系發(fā)生及生長，增加礦質(zhì)元素吸收。苗木葉色由綠變深綠，葉綠素是植物光合作用的基礎(chǔ)，葉綠素增加有利于碳水化合物的合成，為豐產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

苗林平[10]報道稀土溶液可提高落葉松苗木保存率和成苗率，落葉松移植苗平均增產(chǎn)9.4%，成苗率提高8.4%；落葉松新播保苗率提高5%。

連友欽[11]報道，用30～200 mg/L 稀土溶液噴施苗木葉片后，可使杉木、馬尾松苗高增加15%～35%，地徑增加5%～8%；木荷、板栗苗高增加30%～50%，地徑增加6%～10%。泡桐根苗噴施稀土溶液高生長比對照增加30～70 cm，胸徑增加0.2～1.0 cm。噴施稀土溶液后，苗木質(zhì)量明顯提高，杉木Ⅰ、Ⅱ級苗的數(shù)量達(dá)到90%～95%，Ⅲ級苗數(shù)量大為減少；稀土溶液還能使泡桐枝下高加大，有利于培育泡桐無節(jié)良材。

趙蘭勇等[4]報道，在生長季節(jié)用700 mg/kg 稀土溶液噴施刺槐苗木葉面3 次，可以明顯改善刺槐1 年生苗木（播種苗、插條苗、插根苗）的某些重要生理特性，其中，葉片光合速率提高33.8%～40.3%，葉綠素含量增加22.3%～33.1%，水分利用效率提高10.2% ～14.0%，葉片中的全N 含量增加31.7%～46.1%，含P 量（P2O5）增加22.0%～32.70%，含K量（K2O）增加42.9%～55.6%。這些充分表明了在適宜季節(jié)噴施適當(dāng)濃度的稀土溶液，之所以能夠促進(jìn)植物的生長，是有其內(nèi)部深刻的生理原因的。

1.3 稀土溶液對幼林生長的影響

安徽省涇縣沐柏勝[12]試驗結(jié)果表明，稀土元素水溶液對促進(jìn)濕地松高生長和地徑生長具有明顯作用，濃度以500 mg/kg 最為適宜。

安徽涇縣林業(yè)局張海林[13]采用單位面積不同用量的稀土施入林地中，研究稀土對杉木二代林林分生長量的影響。結(jié)果表明，稀土對杉木二代林林分地徑、樹高生長均有顯著作用，其中以30～75 kg/hm2的稀土效果更為顯著，其地徑、樹高生長量分別高出對照27.8%～30.3%和35%～40.3%。

馬永春等[14]報道，楊樹以500 mg/kg 的稀土溶液浸根時，根系吸收指標(biāo)最高。葉面噴施時，高、徑（地）和冠幅生長分別比對照高出61.7%、12.5%和36.2%。對杉木幼林噴施500 mg/kg 稀土溶液，高生長比對照提高21.4%；800 mg/kg 稀土溶液處理，地徑和冠幅生長量分別比對照高出56.5%、20.0%。

1.4 稀土溶液對經(jīng)果林抗性和產(chǎn)量的影響

據(jù)觀察，施用稀土的板栗，枝繁葉茂，葉片顏色變深，葉綠素含量提高，光合作用增強，這些為豐產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時適宜濃度的稀土溶液能提高植物體內(nèi)硝酸還原酶、過氧化物酶、淀粉酶的活性，增強植株抗逆性，病蟲害明顯減少。

關(guān)軍峰等[15]報道，蘋果盛花期（4 月22 日）在主干環(huán)刻一圈，同時噴施1 500 mg/L 稀土溶液，花朵坐果率顯著高于其他處理。陳蓬[16]報道，在棗樹上施稀土后，棗吊坐果率提高25.9%，結(jié)果密度提高0.4 果/吊，生產(chǎn)效力提高0.03 kg/cm2，單株產(chǎn)量增加90.8%?？梢娤⊥翆μ岣咦屎蛦喂亍⒃黾赢a(chǎn)量有明顯的效果。稀土處理的山楂除果實品質(zhì)得到改善外，果實硬度增大，增強了耐貯性。

2 稀土林用應(yīng)掌握的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)

適宜的施用濃度和施用時間是取得稀土林用預(yù)期效果的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

2.1 施用時間

在苗木上應(yīng)用稀土，要求掌握各樹種苗期的生長節(jié)律。一般來說，可在苗木真葉生長期、苗木生長速生前期和生長速生后期噴施。以前2 次噴施為主，第3 次施用主要為促進(jìn)苗木木質(zhì)化。噴施稀土?xí)r要注意苗木葉片氣孔日變化規(guī)律，一般16：00 后苗木葉片吸收外部水分能力最強，所以在此時施用稀土效果比較好。

在經(jīng)濟(jì)林木中應(yīng)用稀土，主要在花期進(jìn)行噴施，一般在初花期和盛花期各噴施1 次，為了提高果實著色度和商品度，也可以在結(jié)實期噴施。

2.2 施用濃度

幾個主要樹種苗期稀土溶液噴施參數(shù)：杉木、馬尾松苗應(yīng)用稀土溶液濃度50～100、100～150、150～200 mg/L，泡桐、楊樹苗為50～100 mg/L，銀杏苗以50～100 mg/L 為宜。在經(jīng)果林中應(yīng)用稀土，施用溶度為核桃500～800 mg/L，棗樹300～500 mg/L，杜仲苗1 250～2 500 mg/L，板栗300、500、700 mg/L。

2.3 注意事項

稀土在堿性溶液中易產(chǎn)生沉淀失效，要注意配制水的酸堿度。根據(jù)目前使用的硝酸稀土的性質(zhì)，它在pH 為5～6 的酸性水中溶解性較好，在使用堿性水配制稀土溶液時，必須進(jìn)行酸化。

3 結(jié)語

（1）稀土林用作為一項低成本、高效益的林用增產(chǎn)新技術(shù)正越來越受到廣大林業(yè)科技工作者及生產(chǎn)者的關(guān)注，雖然在林業(yè)上應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展速度快，研究成果與田間試驗獲得了系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)，為林業(yè)上開創(chuàng)大面積推廣提供了科學(xué)依據(jù)。

（2）我國稀土資源豐富，稀土產(chǎn)品品質(zhì)高，林業(yè)上應(yīng)用稀土技術(shù)成果較系統(tǒng)。隨著林業(yè)的發(fā)展，今后應(yīng)擴大稀土應(yīng)用范圍，加大推廣力度，提高科技含量，為林業(yè)增產(chǎn)、增效、增收不斷地提高科技貢獻(xiàn)率。

（3）應(yīng)加大投入，繼續(xù)深入從生理、生物化學(xué)角度上研究稀土的作用，使稀土林用這一邊緣學(xué)科進(jìn)入21 世紀(jì)先進(jìn)科學(xué)行列，繼續(xù)占據(jù)世界領(lǐng)先地位[17]。