400-027-2677
稀土在農(nóng)牧養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用
時(shí)間：2017-04-25
稀土農(nóng)用的科學(xué)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用工作從1970年北京、湖南、黑龍江、內(nèi)蒙古等省區(qū)率先開(kāi)展工作至今，已整整30年了。概括起來(lái)說(shuō)，稀土農(nóng)用、林用是30年來(lái)在我國(guó)發(fā)展起來(lái)的稀土資源綜合利用的一個(gè)新領(lǐng)域，一門(mén)新的前沿科學(xué)。稀土農(nóng)用是我國(guó)首創(chuàng)并居于國(guó)際領(lǐng)先水平的一項(xiàng)重大成果，稀土農(nóng)用是開(kāi)發(fā)利用我國(guó)豐富稀土資源事業(yè)中的一項(xiàng)具有中國(guó)特色的重要成就，稀土農(nóng)用是我國(guó)材料科學(xué)和稀土生物化學(xué)研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要突破，是我國(guó)組織邊沿學(xué)科研究，采取多學(xué)科跨地區(qū)跨部門(mén)聯(lián)合攻關(guān)的一次成功范例。稀土農(nóng)用是從無(wú)到有、從小到大、通過(guò)科技攻關(guān)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和社會(huì)化推廣，與國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，為社會(huì)主義建設(shè)服務(wù)的一個(gè)生動(dòng)的范例。
一、稀土對(duì)農(nóng)作物的主要作用
稀土為什么能使農(nóng)作物增產(chǎn)，改善農(nóng)作物品質(zhì)？通過(guò)長(zhǎng)期稀土農(nóng)用基礎(chǔ)理論研究表明：稀土元素可以提高植物的葉綠素含量、增強(qiáng)光合作用、促進(jìn)根系的發(fā)育、增加根系對(duì)養(yǎng)分的吸收。稀土還能促進(jìn)種子萌發(fā)、增加種子萌發(fā)率、促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。除了以上主要作用外，稀土元素還具有使某些作物增強(qiáng)抗病、抗寒、抗旱的能力。
大量研究表明，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，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?；ㄉ鷩娛┫⊥?，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。稀土在氮、磷均衡營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的條件下，對(duì)一些作物有增產(chǎn)刺激作用，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。稀土是生理活性物質(zhì)，必須與大量營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行合理的配用，才能發(fā)揮效益。
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。稀土元素能增強(qiáng)作物的抗逆性和抗病性，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。
稀土對(duì)農(nóng)作物的作用不僅能提高作物的產(chǎn)量，還能改善品質(zhì)，如使葡萄的果粒增大，糖酸比提高，改進(jìn)風(fēng)味。稀土拌種可使玉米的品質(zhì)改善，產(chǎn)量提高。噴施稀土可使蘋(píng)果和柑橘果實(shí)的Vc含量，總糖含量，糖酸比均有所提高，促進(jìn)果實(shí)著色和早熟。并可抑制貯藏過(guò)程中呼吸強(qiáng)度，降低腐爛率。施用稀土復(fù)合肥還可減少蔬菜中硝酸鹽的積累。另外稀土元素對(duì)啤酒花、水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)均有影響。
稀土碳銨復(fù)混肥的推廣將為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)大動(dòng)力。目前，稀土農(nóng)用推廣已成氣候，稀土碳銨復(fù)混肥、稀土多元復(fù)合肥、稀土飼料添加劑的生產(chǎn)銷路迅速拓寬。在國(guó)家計(jì)委、財(cái)政部和化工部的大力支持下，全國(guó)連續(xù)5年改造小化肥廠，目前已改產(chǎn)稀土碳銨肥的廠家112家，將形成年產(chǎn)500萬(wàn)噸稀土碳銨生產(chǎn)能力，年可耗用稀土1.2萬(wàn)噸，稀土碳銨將成為農(nóng)用稀土的第一大戶。其他稀土農(nóng)用林用產(chǎn)品的年覆蓋面積，將達(dá)到1億畝，年消費(fèi)稀土量為1000噸。
二、稀土在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中的作用
稀土元素是一種很好的生理激活劑，它使動(dòng)物食入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得以充分的利用和吸收。在養(yǎng)殖業(yè)中，稀土可以使馬匹快速育肥并能增加雪花馬肉；稀土飼喂細(xì)毛羊能提高羊毛產(chǎn)量和質(zhì)量；稀土飼喂蛋雞可以抵制疾病，提高產(chǎn)蛋率；在魚(yú)飼料中添加稀土能提高魚(yú)產(chǎn)量；稀土飼料還可以使豬育肥；使奶牛提高產(chǎn)奶量。
三、稀土的毒理研究
稀土鹽作為作物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，關(guān)系到對(duì)人、畜、環(huán)境的安全衛(wèi)生，涉及到子孫后代和環(huán)境生態(tài)。為此，國(guó)家主管部門(mén)十分重視，專門(mén)組織了全國(guó)跨部門(mén)的包括六個(gè)重大領(lǐng)域的多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，即稀土農(nóng)用專用產(chǎn)品的工藝研究、稀土應(yīng)用中的安全毒理衛(wèi)生評(píng)價(jià)研究、稀土土壤學(xué)研究、生理生化機(jī)理研究、應(yīng)用技術(shù)及效果研究、分析檢測(cè)方法研究，承擔(dān)課題單位有近150個(gè)單位，上千名科學(xué)家、專家和科技工作者，經(jīng)過(guò)前后近20多年的艱苦努力和10年的攻關(guān)，基本回答和解決了關(guān)于稀土農(nóng)用的工藝、毒理安全、土壤、應(yīng)用機(jī)理、微量分析等方面的重大課題。經(jīng)過(guò)對(duì)哺乳動(dòng)物及水生動(dòng)物的毒理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，按每畝農(nóng)田實(shí)際使用稀土擴(kuò)大2～10倍，不會(huì)對(duì)農(nóng)田、周圍水域及動(dòng)物造成不良影響。
四、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀
在國(guó)家各個(gè)主要主管部門(mén)的大力支持下，1986年開(kāi)始國(guó)家在四個(gè)"五年計(jì)劃"中把稀土農(nóng)用列為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，有關(guān)部委和省市自治區(qū)，甚至一些地市，也配合國(guó)家科技攻關(guān)，列題進(jìn)行研究，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)家投入經(jīng)費(fèi)超過(guò)1500萬(wàn)元，地方單位相應(yīng)投入近800萬(wàn)元，參加攻關(guān)和研究的單位約80個(gè)，科技人員300人，包括推廣、生產(chǎn)人員近1000人。國(guó)家列題8項(xiàng)，各地相應(yīng)自主列題近100項(xiàng)（直到2002年還有新的課題開(kāi)展），見(jiàn)表1。
表1 國(guó)家級(jí)科研開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)研究項(xiàng)目
|
序號(hào)
|
時(shí)間
|
項(xiàng)目名稱
|
下達(dá)部門(mén)
|
|
1
|
1981～1985年(六五計(jì)劃)
|
農(nóng)用稀土化合物的應(yīng)用研究 |
國(guó)家科委
|
|
2
|
1986～1990年
|
稀土農(nóng)用機(jī)理研究 稀土在林業(yè)上的應(yīng)用研究 稀土在畜牧業(yè)上的應(yīng)用研究 |
國(guó)家科委
|
|
3
|
1991～1995年
|
稀土農(nóng)林牧應(yīng)用新技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究 |
國(guó)家計(jì)委
|
|
4
|
1991～1995年
|
稀土在畜牧業(yè)上的產(chǎn)業(yè)化示范研究 |
科委星火項(xiàng)目
|
|
5
|
1991～1995年
|
稀土在小麥、水稻上的示范研究 |
農(nóng)業(yè)部豐收計(jì)劃項(xiàng)目
|
|
6
|
1991～1995年
|
稀土碳銨復(fù)混肥的應(yīng)用研究 |
國(guó)家計(jì)委、天津市
|
|
7
|
1996～2000年
|
稀土農(nóng)林牧用新技術(shù)新工藝新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究 |
國(guó)家計(jì)委
|
|
8
|
1996～2002年
|
稀土農(nóng)用環(huán)境化學(xué)生物效應(yīng)毒理基礎(chǔ)研究 |
國(guó)家自然科學(xué)基金委
|
稀土農(nóng)用的基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用理論研究、應(yīng)用技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究取得了巨大突破，在毒理衛(wèi)生學(xué)、稀土生物化學(xué)、稀土制造工藝學(xué)、稀土分析化學(xué)、稀土農(nóng)學(xué)、稀土土壤化學(xué)、稀土免疫功能等七個(gè)方面獲得了重大成果，表明低劑量的適量稀土，以單一施用、復(fù)混、復(fù)合方式用于農(nóng)林牧業(yè)有顯著增產(chǎn)、改善品質(zhì)和防病抗逆作用，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體無(wú)害，以鑭鈰為主體的稀土是有益元素，為稀土農(nóng)用的產(chǎn)業(yè)化奠定了扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。
五、稀土農(nóng)用實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化情況
20世紀(jì)80年代我國(guó)建立了以河南商丘、哈爾濱、甘肅稀土公司等為主的8個(gè)稀土農(nóng)用產(chǎn)品生產(chǎn)基地，總生產(chǎn)能力達(dá)8000噸，土地覆蓋面積可達(dá)1.5～2億畝；90年代初，針對(duì)我國(guó)870多家碳銨廠能耗高，成本高和使用不便等問(wèn)題，完成了稀土碳銨復(fù)混肥開(kāi)發(fā)研究，之后，財(cái)政部投入近2.2億元，至2001年先后在全國(guó)各地，用稀土碳銨復(fù)混技術(shù)改造小碳銨廠近170家，形成生產(chǎn)能力約500萬(wàn)噸，可覆蓋土地面積1億畝。節(jié)約技改資金近100億元，意義十分重大。2002年，經(jīng)論證，國(guó)家又下達(dá)了第一批"十五"稀土農(nóng)用產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，總資金近3000萬(wàn)元，由湖南稀土農(nóng)用中心承擔(dān)，2001年建成，屆時(shí)一個(gè)科技含量高、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備配套、產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量可覆蓋1億畝農(nóng)田和供畜牧業(yè)使用的稀土農(nóng)用產(chǎn)品綜合生產(chǎn)線，將成為我國(guó)稀土農(nóng)用的生力軍。在此期間，北京、廣西、湖南、遼寧等地先后建成畜牧用的產(chǎn)品示范基地，稀土飼料添加劑生產(chǎn)能力近100萬(wàn)噸，可供1000萬(wàn)頭（羽）畜禽使用。稀土農(nóng)用的生產(chǎn)能力，足以供3億畝農(nóng)田使用，年增產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品1000萬(wàn)噸，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大意義。
目前，我國(guó)已在120種農(nóng)作物、牧草、林苗上使用稀土，在近20種畜禽飼料中應(yīng)用稀土（見(jiàn)表42），除西藏、臺(tái)灣以外，全國(guó)各地都推廣使用了稀土，累計(jì)使用總面積在4億畝/次以上，使用稀土肥料按硝酸稀土計(jì)約8000噸，增產(chǎn)糧棉瓜果等上百億公斤，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益4000多萬(wàn)元，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益百余億元。
表2 稀土在農(nóng)林、畜禽業(yè)上的應(yīng)用概況
|
類 別
|
品 種
|
|
糧食作物
|
小麥、大麥、玉米、蕎麥、水稻、再生稻、小麥、高梁、谷子 |
|
經(jīng)濟(jì)作物
|
大豆、油菜、油茶、花生、茶葉、煙草、橡膠樹(shù)、亞麻、胡麻、苧麻、劍麻、棉花、甘蔗、甜菜、棉花、向日葵、胡椒、啤酒花、萱麻、蘆葦、黃麻、芝麻 |
|
蔬菜
|
大白菜、黃花菜、黃瓜、冬瓜、豆角、辣椒、豌豆、韭菜、菠菜、花椰菜、馬鈴薯、食用菌、番茄、甘蘭、豇豆 |
|
瓜果
|
西瓜、菠蘿、蘋(píng)果、荔枝、桂圓、梨、桃、板栗、醋栗、棗、葡萄、香蕉、獼猴桃、柑橘、山楂、草莓、李子 |
|
花卉
|
石菖莆、水仙花、玫瑰、菊花、石竹、香雪蘭、百合、芍藥、射干 |
|
藥材
|
人參、當(dāng)歸、枸杞、白芍、天麻、黃芪 |
|
牧草
|
紫苜蓿、沙打旺、草木犀、老芒麥、披堿草、羊茅、鴨茅、銀合歡、三葉草、柱花草、野豌豆、駝絨藜、伏地膚、木巖、黑麥、雀麥、水草、冷蒿、燕麥 |
|
松樹(shù)
|
興安落葉松、長(zhǎng)白落葉松、樟子松、紅松、油松、馬尾松 |
|
楊樹(shù)
|
加楊、北京楊、小黑楊、銀中楊 |
|
柏樹(shù)
|
側(cè)柏 |
|
其他樹(shù)種
|
泡桐、檸條、桑樹(shù)、柞樹(shù)、火炬樹(shù) |
|
畜禽魚(yú)
|
豬、羊、牛、馬、兔、雞、鴨、鴿、鯉魚(yú)、草魚(yú)、羅非魚(yú)、鏈魚(yú)、蚌（珍珠） |
|
蠶類
|
家蠶、柞蠶 |
|
稀土產(chǎn)品
|
硝酸稀土、碳酸稀土、稀土氯化物復(fù)合劑、檸檬酸稀土、抗壞血酸稀土、稀土碳銨復(fù)混肥、稀土多元復(fù)合劑、氨基酸稀土、稀土菌肥、稀土磁化肥、稀土磷肥、稀土保水劑等。 |
在完成稀土在農(nóng)業(yè)上的大面積推廣應(yīng)用的社會(huì)化的同時(shí)，也向國(guó)際化邁出了重要步伐。稀土農(nóng)用除在日本、澳大利亞、毛里求斯、以色列、馬來(lái)西亞等國(guó)家試用示范外，目前包頭市金稀土生物應(yīng)用有限公司的產(chǎn)品，已成功通過(guò)韓國(guó)大面積示范，進(jìn)入商品化銷售階段，我們期待著有更多的稀土農(nóng)用產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，為全人類造福。
稀土農(nóng)用之所以能夠取得巨大成就，是因?yàn)榈玫絿?guó)務(wù)院辦公廳、國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、財(cái)政部、農(nóng)業(yè)部、化工部、林業(yè)部、冶金部、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司、國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、國(guó)家民航局等14個(gè)中央部委和地方政府的支持，在方毅副總理和陳俊生國(guó)務(wù)委員的關(guān)心和指示下，國(guó)務(wù)院辦公廳專門(mén)下文，要求重視稀土農(nóng)用；國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委、農(nóng)業(yè)部等五部委也聯(lián)合下文安排稀土農(nóng)用科研推廣工作，這是很少有的事例。
稀土在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，先后列入了國(guó)家"六五"、"七五"科技攻關(guān)計(jì)劃，全面開(kāi)展了稀土在農(nóng)學(xué)、土壤學(xué)、植物生理學(xué)、衛(wèi)生毒理學(xué)和微量分析學(xué)等多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，解決了兩個(gè)基本問(wèn)題，一是經(jīng)多種作物大面積示范測(cè)產(chǎn)表明，微量稀土作為植物的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可使作物增產(chǎn)，增產(chǎn)率>90%，增產(chǎn)幅度，糧食作物為8%～10%，經(jīng)濟(jì)作物為15%～30%；可以改善作物品質(zhì)，尤其是可使糖料作物、瓜果等糖份增加0.8～1個(gè)百分點(diǎn)，為我國(guó)食糖增產(chǎn)和自給作出了巨大貢獻(xiàn)。二是稀土屬低毒物質(zhì)，毒性與鐵相當(dāng)，合理施用稀土對(duì)人畜無(wú)害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。目前我國(guó)稀土農(nóng)用涉及科技人員800人，28個(gè)省市自治區(qū)，并建立了推廣應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，稀土農(nóng)用產(chǎn)品有60多種，生產(chǎn)企業(yè)180家，總生產(chǎn)能力為500萬(wàn)噸。目前我國(guó)農(nóng)田施用稀土面積達(dá)5000～7000萬(wàn)畝/年，每年增產(chǎn)糧、棉、油等6～8億公斤，直接效益為10～15億元，年消費(fèi)稀土1100～2200噸，成為我國(guó)重要的稀土消費(fèi)市場(chǎng)。稀土碳銨復(fù)合肥得到大力推廣，現(xiàn)已改造小化肥廠200余家，目前生產(chǎn)能力達(dá)700萬(wàn)噸，較"八五"末期新增400萬(wàn)噸。改產(chǎn)稀土復(fù)合肥所需投資僅為改產(chǎn)尿素的5%，為國(guó)家節(jié)約資金160億元以上。另外，稀土在林業(yè)中的應(yīng)用也從經(jīng)濟(jì)林向速成林、防護(hù)林、城市綠化林方向發(fā)展。農(nóng)、林、牧業(yè)將是稀土應(yīng)用的巨大潛在市場(chǎng)。表43和圖18分別列出了1990～2003年我國(guó)稀土在農(nóng)業(yè)中的消費(fèi)量。
表3 1990～2003年我國(guó)稀土在農(nóng)業(yè)中的消費(fèi)量（REO，噸）
|
年份
|
1990
|
1991
|
1992
|
1993
|
1994
|
1995
|
1996
|
1997
|
1998
|
1999
|
2000
|
2001
|
2002
|
2003
|
|
消費(fèi)量
|
500
|
800
|
990
|
1030
|
1190
|
2060
|
2100
|
2120
|
2120
|
2150
|
2180
|
2100
|
2000
|
2050
|
六、國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目結(jié)束，大面積應(yīng)用時(shí)期開(kāi)始
為期４年的國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目"稀土農(nóng)用的環(huán)境化學(xué)行為及生態(tài)、毒理效應(yīng)"基礎(chǔ)研究項(xiàng)目已于2002年９月通過(guò)驗(yàn)收。項(xiàng)目以我國(guó)稀土農(nóng)用技術(shù)為背景，分環(huán)境化學(xué)行為、對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響、低劑量長(zhǎng)期作用毒理及生物無(wú)機(jī)化學(xué)效應(yīng)基礎(chǔ)等四個(gè)課題開(kāi)展了多學(xué)科、綜合性、跨部門(mén)的交叉研究，內(nèi)容涉及我國(guó)稀土農(nóng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)時(shí)期提出的稀土土壤學(xué)、植物生理學(xué)、稀土農(nóng)用效果、稀土毒理衛(wèi)生學(xué)和超微量分析檢測(cè)等各學(xué)科領(lǐng)域，并從基礎(chǔ)研究的深度回答了一些長(zhǎng)期沒(méi)有解決的重大問(wèn)題，是我國(guó)稀土農(nóng)用基礎(chǔ)理論研究的一次重大突破。受政府部門(mén)和業(yè)界關(guān)注的這項(xiàng)研究進(jìn)一步肯定了稀土農(nóng)用技術(shù)的可行性，并為今后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
這一課題設(shè)置背景是在稀土農(nóng)用技術(shù)曲折發(fā)展的26年后，在政府部門(mén)、社會(huì)上和學(xué)術(shù)界仍然存在疑慮和"以人為本"提出深層次重大理論問(wèn)題后安排的全面、系統(tǒng)、盡可能涉及可能出現(xiàn)問(wèn)題的多學(xué)科領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容。輿論界認(rèn)為以此可以作為稀土農(nóng)用技術(shù)的進(jìn)步標(biāo)準(zhǔn)。
重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目多學(xué)科反復(fù)肯定稀土元素劑量與生物效應(yīng)的依賴關(guān)系，證明稀土元素具有生理活性，是一組對(duì)植物生長(zhǎng)起調(diào)節(jié)作用的有益元素。菠菜、水稻、玉米的水培和盆栽試驗(yàn)表明，稀土對(duì)生長(zhǎng)過(guò)程的生理生化指標(biāo)、生長(zhǎng)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均表現(xiàn)"低促高抑"規(guī)律，這一規(guī)律是遵循相同規(guī)律的稀土微生物效應(yīng)、土壤呼吸作用、土壤化學(xué)反應(yīng)等地下部分的稀土效應(yīng)的綜合效應(yīng)。研究肯定稀土對(duì)植物吸收氮、磷的促進(jìn)作用，肯定有改善品質(zhì)和增加抗逆性作用，還具有清除超氧氫離子作用和抗重金屬汞和鉛的脅迫作用。此項(xiàng)研究在稀土土壤學(xué)和稀土植物生理學(xué)理論研究上有重大突破，確定了稀土在土壤中的形態(tài)轉(zhuǎn)化及與生物有效性的關(guān)系。研究了傳導(dǎo)過(guò)程和歸宿，肯定了稀土進(jìn)入土壤后99％被固定而遷移困難，推薦植物分泌的低分子有機(jī)酸提取稀土元素預(yù)測(cè)生物可給性的方法。根系吸收稀土元素過(guò)程分為細(xì)胞壁吸附的快速過(guò)程和跨膜吸收的慢速過(guò)程。植物體中稀土元素以性質(zhì)不同的生物分子化合物存在，水稻苗中與分子量10000～12000的蛋白質(zhì)結(jié)合，玉米根中與蛋白質(zhì)結(jié)合的分子量分別由690000與20000兩個(gè)條帶組成。高含稀土鐵芒萁葉綠素a相結(jié)合。研究建立了稀土動(dòng)物體跨細(xì)胞膜輸運(yùn)、與細(xì)胞結(jié)合方式和生物效應(yīng)等理論。在基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上確定了幾項(xiàng)指導(dǎo)性的環(huán)境、生態(tài)和毒理劑量界限。17年定位試驗(yàn)表明，稀土在小麥籽粒和土壤中沒(méi)有任何累積效應(yīng)。由于其在土壤中固定快、移動(dòng)性慢，推算正常使用100年污染地下水的可能性不大。連續(xù)使用500次，對(duì)土壤理化性質(zhì)及肥力供應(yīng)不會(huì)造成顯著影響。一次施用量為目前用量300-500倍時(shí)可觀察干擾土壤微生物群落的演變和功能。研究確定動(dòng)物最低毒作用劑量為2mg/kg[RE(NO3)3]，比早期的60mg/kg低30倍，為國(guó)家制定新的稀土允許攝入劑量標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)依據(jù)。按新結(jié)果推算，每人每天允許攝入120mg，實(shí)際每人每天的自然攝入量為2mg左右。總之，決定稀土農(nóng)用技術(shù)前途和命運(yùn)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目從基礎(chǔ)理論研究視角繼續(xù)肯定在開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí)期的研究成果，在稀土土壤學(xué)、植物生理學(xué)和生理衛(wèi)生學(xué)領(lǐng)域又有了突破意義的進(jìn)展，并為施用限制量提出了定量標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)研究為稀土農(nóng)用技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)，是稀土農(nóng)用技術(shù)發(fā)展史中的一件大事，預(yù)示一個(gè)新的大面積應(yīng)用時(shí)期的開(kāi)始。
