稀土元素对作物生长及作物品质影响的研究进展

稀土作为一类有益元素在农业领域广泛应用,近年来在粮食、蔬菜、水果等作物增产增质应用方面取得了丰硕成果。本文分别从稀土元素在作物不同器官的积累、作物体与土壤稀土含量的相关性、作物对稀土元素的选择吸收等方面综述了稀土元素在作物体内转运;概述了国内外稀土元素对作物保护酶活性、营养元素吸收与光合作用效率等影响的生理效应,以及稀土元素对作物生长发育影响和稀土元素对提高作物产量,改善品质,增长经济效益影响的研究进展,提出加强开展稀土对复合重金属和作物品质影响的分子机制,旨在为探索稀土纳米微粒的开发利用提供理论依据。     

稀土对种子萌发影响的研究进展

稀土元素在农业上得到了广泛应用,产生了显著的经济效益。适量稀土浓度可促进植物生长,提高种子萌发能力,还可增强植物的抗逆性并对一些植物病害具有一定的防治作用。本文从稀土元素对植物种子萌发的影响和影响萌发的机理两方面分析了稀土元素对植物萌发阶段影响的最新研究成果,重点介绍了稀土元素对植物发芽率（势）、发芽指数和活力指数的影响,以及稀土元素对酶合成、呼吸作用、吸水、物质分解和激素变化的影响机理,为稀土农用技术的研究提供新思路。     

镇江下蜀黄土的稀土元素地球化学特征研究

稀土元素(REE)作为示踪元素在各种岩石的成因、物源、演化及形成环境等方面均具有重要意义。对镇江大港下蜀黄土-古土壤剖面中稀土元素含量和分布特征的研究结果表明:镇江下蜀黄土-古土壤剖面∑REE变化于193.7~214.9μg g-1之间,平均值为207.7μg g-1。下蜀黄土REE绝对丰度明显高于黄土高原黄土,这主要是由于下蜀黄土中粘粒组分含量较高,对REE特别是轻稀土元素(LREE)产生较强的吸附作用造成的。镇江下蜀黄土和黄土高原黄土的REE特征参数及配分模式具有很好的相似性,它们均与上陆壳(UCC)具有相近的REE组成;下蜀黄土剖面不同时代样品的REE分布模式几乎完全一致。这些特征为下蜀黄土的“风成说”提供了新的地球化学证据,并揭示了下蜀黄土的物质来源区可能是一个广泛而开放的空间范围,下蜀黄土粉尘颗粒在搬运过程中经过了高度的混合。镇江下蜀黄土的稀土元素特征主要继承了原始物质的特征,粉尘物质堆积后虽经过较强的风化成土作用,轻重稀土间的分馏强于黄土高原黄土,但总体来说化学风化对REE的分馏作用并不十分显著,古土壤层与黄土层样品的REE组成差异不大,没有产生明显的Ce和Eu再分馏。     

稀土元素在土壤中吸持和迁移的研究

从稀土元素在土壤中的吸附／解吸、扩散和迁移等方面论述了稀土元素土壤环境化学研究的现状，以及尚需开展的研究，为全面进行农用稀土环境风险评价提供了资料。     

利用INAA法研究黄土高原土壤REE含量及地域分布特征

本文通过利用中子活化分析 (INAA)技术测定黄土高原灰褐土、娄土、黑垆土、黄绵土和灰钙土等主要类型土壤的 1 0 4个土壤样品中 8个稀土元素 (La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Yb、Lu)的含量 ,研究黄土高原主要土壤稀土元素 (REE)的丰缺状况及其地域分布规律。为提高稀土元素在黄土高原施用效果探索有效途径     

粤西地区土壤-植物系统中稀土元素地球化学特征

在广东省西部不同地区采取土壤、植物样品，并对其中的稀土元素含量采用ICP-MS法测定，研究了稀土元素在土壤、植物叶中的地球化学特征。结果表明：土壤一植物系统的各环节间稀土元素的含量模式基本相似。不同母岩发育的土壤稀土分布有较大的差异，其中以花岗岩发育的土壤稀土含量最高。在土壤的各个剖面层中，心土层和底土层稀土含量高于表土层，轻重稀土发生分异，均有不同程度的Eu亏损，Ce表现为土壤各层位中的正异常。同一采样点的不同种属植物具有相似的稀土分配模式，在不同母岩发育土壤上生存的同一种属植物稀土分配模式不同，其稀土分布均受其所生存土壤的影响和制约，同时具有自身的生物地球化学特性。生物吸收系数表明植物对稀土元素的吸收能力的差异，稀土元素在由土壤向植物体运输迁移中发生了明显的分馏作用，重稀士相对贫乏。     

脐橙品质与自然土壤中稀土元素相关性分析

在赣南稀土高背景区和稀土低背景区不同地质环境脐橙果园分别取岩石、土壤、脐橙植物样24组,用ICP-MS法测定其中15种稀土元素的含量;检测脐橙果实有机营养物质总糖、总酸、粗纤维、维生素C、类胡萝卜素、氨基酸等含量,并对稀土元素在土壤和脐橙植物体内的含量与脐橙有机营养物质含量的相关性进行了研究。结果表明,稀土高背景区脐橙稀土含量非常低,而各项有机营养物质指标均略高于稀土低背景区脐橙,表明稀土元素有益于脐橙有机营养物质的形成和提高;通过相关性分析和通径分析,表明稀土中与脐橙有机营养物质相关程度最高的是轻稀土元素Pr、La、Nd、Ce。     

稀土元素在土壤—玉米体系吸刷的剂量效应关系研究

通过盆栽实验研究施加农稀土微肥后,玉米根、茎和叶中稀土元素的含量变化,结果表明,玉米根和茎叶稀土元素含量随外源稀土施入量的增加而增大,存在显著剂量效应关系,玉米根和茎中La/REE比值随外源稀土施加的浓度增大而逐渐与稀土微肥（常乐）的La/REE值趋于一致,发现随着施入稀土元素浓度的增加,玉米吸收的稀土元素逐步转为主要由外源施加稀土微肥贡献为主,随根施剂量加大,玉米根和茎吸收稀土元素的富集系数逐渐增大,说明外源稀土的生物有效性明显高于土壤本身的稀土,稀土元素在苗期的玉米叶片中不产生显著水平的富集。     

稀土元素在土壤-玉米体系吸收的剂量效应关系研究

通过盆栽实验研究施加农用稀土微肥后,玉米根、茎和叶中稀土元素的含量变化.结果表明,玉米根和茎中稀土元素含量随外源稀土施入量的增加而增大,存在显著剂量效应关系.玉米根和茎中La/REE比值随外源稀土施加的浓度增大而逐渐与稀土微肥(常乐)的La/REE值趋于一致.发现随着施入稀土元素浓度的增加,玉米吸收的稀土元素逐步转为主要由外源施加稀土微肥贡献为主.随根施剂量加大,玉米根和茎吸收稀土元素的富集系数逐渐增大,说明外源稀土的生物有效性明显高于土壤本身的稀土.稀土元素在苗期的玉米叶片中不产生显著水平的富集.     

稀土元素对土壤-植物系统中重金属行为的影响及其机理研究进展

随着稀土的持续开采和在各领域中的广泛应用,稀土进入土壤环境的风险逐渐增大,导致稀土与重金属的复合污染问题,其中稀土元素对土壤-植物系统中重金属行为的影响研究也开始受到关注。研究已表明,外源稀土可以显著影响土壤与植物系统中重金属的赋存形态和迁移分布特征,可缓解重金属对植物的毒性,也可能和重金属产生协同毒害作用。分别从浓度-剂量、作用时间、稀土或重金属元素种类、稀土元素的施用方式和施用时间以及植物品种等方面详细综述了稀土元素对土壤-植物系统中重金属行为影响的主要因素及其机理的研究进展。最后,对稀土影响土壤-植物系统中重金属行为的研究现状进行了总结并展望了其研究前景。     

甘肃中东部半干旱区集雨补灌技术研究

通过分析甘肃中东部黄土高原半干旱区集雨水源的基本特征和特点 ,提出不同作物在不同时期的补充灌溉定额、灌溉次数以及灌溉效果。试验研究表明 ,旱作区主要作物在作物关键需水期和受旱后补充灌水 ,有显著的增产、保苗和稳产效果 ,水分利用效率、供水效率显著增加。     

黄土不同粒级稀土元素分布特征及其制约因素

对宁镇地区下蜀黄土和北方黄土高原黄土进行系统的分粒级稀土元素(REE)地球化学特征对比研究,结果表明:(1)无论是北方黄土还是下蜀黄土,REE分布均存在明显的粒级效应:北方黄土的REE主要在细粒端(4μm)富集,粗粒端(64μm)富集不明显;下蜀黄土在细粒端(4μm)和粗粒端(64μm)均呈明显的REE富集特征,且粗粒端的富集更加显著;(2)北方黄土和下蜀黄土在细粒端(4μm)的REE富集主要由风化成壤作用所控制,细粒组分中富集重稀土(HREE)的特征可能与Fe-Mn氧化物对HREE的专性吸附作用有关;(3)下蜀黄土在粗粒端(64μm)则主要以富集轻稀土(LREE)为主,这可能与下蜀黄土母质来源中多近源的区域性特征矿物(榍石等副矿物)有关,揭示下蜀黄土中的粗颗粒物质可能主要来源于近距离搬运。64μm可能是凸显下蜀黄土和北方黄土REE差异的敏感粒级,该粒级中LREE富集与否是区别两者的有效标志,这为REE应用于黄土的物源示踪研究提供了新途径。     

黄土高原的形成与整治对策

本文以雨土和雨尘等泥质“细粒团”的形成和细小矿粒楔入粗粒等现象,作为只有经过风力吹扬搬运才能形成的“专一”特征,来检查250万年以来黄土高原各期黄土后,发现黄土确系西来黄尘在黄土高原上空与东来湿气相遇不断降落、堆积增厚所成。这样堆积以颗粒支架式接触为主的黄土层,本来就具有良好的通透性能,后来因植被的繁生,尤其是禾本科草本植物根系的作用,而更加提高和巩固。这是在自然环境下,黄土高原堆积厚达100m以上完整的黄土——古土壤系列的唯一背景和根源。目前黄土高原水土流失剧烈进行,其主要原因就是人为活动对天然植被的无情破坏,从根本上破坏了土壤的入渗和抗冲性能。当前黄土高原整治的对策也只有按照“全部降水就地入渗拦蓄”为战略目标,采取“米粮下川上塬;林果下沟上岔;草灌上坡下坬”,并与社会经济需求紧密结合,来安排土地合理利用和具体生产措施。     

植被工程与水土保持关系分析

五华河中游的乌陂河流域水上流失严重,人为恢复植被的速度仍赶不上自然水土流失的速度。本文在分析植被的作用,植被工程的特征与作用等问题的基础上,提出了实施植被工程的三条基本原则和两个不容忽视的问题,最后讨论了植被工程的开发利用问题。     

甘肃黄土高原土壤水分演变特征

分析了近30年甘肃黄土高原区域土壤湿度变化,结果表明:土壤湿度垂直分布变化阶段性明显,土壤水分变化存在突变;不同作物对土壤水分的垂直分布影响显著;土壤水分由表层向深层(1m)渗透一般需要4旬;时间演变规律上,生长期土壤水分有减少的趋势,蓄水期土壤水分存在增加的趋势;小波分析还发现作物生长期间土壤湿度存在2年、4年、6~9年振荡,蓄水期存在2年、4年~9年振荡,年均土壤湿度存在2年、4~9年和14年左右的振荡。     

洞庭湖地区红土微量与稀土元素地球化学特征及其环境意义

Trace element (TE) and rare earth element (REE) contents in red soils from the Dongting Lake area of China were determined to understanding the provenance and weathering characteristics of the red soils. The results showed similar REE distribution patterns among red soils from the Dongting Lake area, Xiashu loess from Zhenjiang, loess and the Pliocene red soil from the Loess Plateau. These patterns implied a similar provenance from dust-storms, except for red soil R5 which formed by bedrock weathering and had significant light REE (LREE) enrichment and heavy REE (HREE) depletion due to longer weathering periods and higher intensity of weathering. Trace element, especially the Rb/Sr and Li/Ba ratios, and REE, especially the LREE/HREE ratio and δEu could trace weathering intensity. Higher Rb/Sr, Li/Ba, and LREE/ HREE ratios and negative Eu anomalies were present in the red soil from the Dongting Lake area. The weathering intensity was in the decreasing order of R5 in the Dongting Lake area > red soil from the Dongting Lake area (including reticulate red soil, weak reticulate red soil, and homogeneous red soil formed by dust storms) > Xiashu loess from Zhenjiang > Loess-paleosol and Pliocene red soil from the Loess Plateau. Variations in the TE and REE contents of soil could be effectively used to study the provenance and the weathering intensity.     

黄土高原地区粮田主要作物生产力及提高途径的初步分析

本文在对黄土高原不同类型区的7个代表县5种主要粮田作物生产力进行统计分析的基础上,采用FAO推荐的农业生态地区法计算了各作物的最大生产潜力（Ymp）。通过调查与比较分析,初步提出了Ymp的主要限制因素和解决的基本途径,为作物生产力的提高和进一步研究提供科学依据。     

陕西扶风新集黄土剖面中的稀土元素

本工作用仪器中子活化法(INAA)测定了陕西新集近40米厚的黄土剖面中5个埋藏古土壤层的10个稀土元素。结果表明,其20个不同层次的土样中稀土总含量在157—231.68ppm之间,平均为199ppm,接近北美页岩。各层土壤稀土含量有差别,可能是碳酸钙在各层中起着稀释剂作用的缘故。消除它的影响后,各层稀土含量很接近。黄土系陆相沉积类型,富含Ce族元素,各层甲稀土元素的配分模式很相似,没有显著的分馏异常现象,反映了黄土在来源区和堆积区的漫长岁月里处于相似的弱碱性界质和较干燥通气良好的条件下,淋溶不太强烈。     

黄土高原水土保持与水环境

通过分析黄土高原水环境背景特征,主人为黄土高原雨水环境差;人工林草地土壤水分长期处在亏缺状态,高产农田、林草、坡地生产力受水分环境制约严重;径流水可利用程度低。生态环境的改善必须借助于水土保持的生物、工程等措施,首先改善水环境。水土保持措施对在水环境的影响表现为：在地块尺度上,可以汇集雨水、增加入渗、满足作物、植物生长的水分需求平衡。但高耗水的林草地、水分亏缺严重,在植被建造中还应因地制宜。水土保     

黄土丘陵区须根系作物地土壤分离季节变化研究

采用变坡试验水槽的试验方法,研究了黄土丘陵区典型须根系作物玉米和谷子在生长季土壤分离能力的季节变化及潜在影响因素。结果表明:在作物生长季,须根系作物玉米地和谷子地的土壤分离能力具有明显的季节变化(P0.05),并表现出了相似的季节变化模式;两种作物地土壤分离能力的季节变化主要受到农事活动、土壤硬化、水稳性团聚体和作物根系生长的影响;两种作物地的土壤分离能力可以用土壤粘结力、作物根系密度和水流剪切力很好地拟合(R~20.75,NSE0.74)。