标题：农用稀土
概述：
一、基本概念和地壳中的含量稀土是周期表中的一族元素，它由性质十分相似的镧、铈、镨、钕等15种元素和与镧系元素性质极为相似的钪、钇共十七种元素组成，统称为稀土元素。 
其实稀土元素并不稀少，17种元素共占地壳总量的0.0153%，这比铜在地壳中的总量还多一倍。就单个元素而言，铈最多，它的克拉克值为0.0046%，与常见元素锌差不多。钇为0.0028%，镧为0.0018%比常见元素铅还多。 
总之，稀土元素在地壳中的含量与铜、铅、锌不相上下，比锡、钴、银、汞等元素还多。二、我国储量和其独特的用途我国稀土资源得天独厚，已探明储量为4300万吨，居世界首位。由于稀土元素独特的电子层结构，使其具有优异的磁、光、电等特性。因此，稀土材料被广泛应用于冶金机械、石油化工、轻工农业、电子信息、能源环保、国防军工和高新材料等13个领域的40多个行业。产生了显著的经济效益和社会效益，是当今世界各国改造传统产业，发展高新技术和国防尖端技术不可缺少的战略物资。三、稀土农用的起源和国内外研究进展1917年中国钱崇澍与美国Ostenhout发表了钡、锶、铈对水绵生理作用的论文，开创了稀土元素的生物活性研究的先河。20世纪30年代，前苏联对稀土的植物生理效应做了大量的试验研究，涉及作物有豌豆、萝卜、黄瓜、亚麻和橡胶草等，且明确了稀土对上述作物生长的促进作用。 
我国从二十世纪70年代以来，通过深入的试验研究与反复的生产实践。于1985年获得了重大突破即在稀土农用技术、土壤学、植物生理、毒理卫生学、分析检测及农用产品生产工艺等领域取得120余项成果和1300篇研究报告，并成功地将稀土元素应用于我国农业生产，从而将时停时续进行了近60年的稀土生物活性研究，发展成一项实用技术，成为世界上第一个把稀土元素作为一种商业性产品“益植素”应用于农业生产的国家，累计产生了150亿元的经济和巨大的社会效益。目前国际上公认我国在稀土农用技术的研究和应用处于国际领先水平。高效稀土配方复合剂已出口到韩国、马来西亚。美国、以色列、澳大利亚、泰国等也与我接触要求与我国合作进行稀土农用技术的研究。
稀土在农业中的奇效
一、促进种子萌发和生根发芽稀土拌种、浸种，可增加种子活力，促进作物种子萌发，提高种子的出苗率，是“益植素”稀土使作物增效的一种重要作用。一定浓度的“益植素”稀土化合物浸种拌种可以增加种子的活力，稀土的这种作用已应用在小麦、水稻、玉米、大豆、白菜、油菜、麻类等大田作物上，其中小麦发芽提高幅度达8~19%，胡麻提高7%~12%，稀土的这种作用也用于牧草种植，其发芽率提高9.8~19%。在林业上苗圃基地也利用稀土的这个特性，种子浸种可明显提高其活力，用适量的稀土化合物溶液处理油松、柠条及华北落叶松种籽，可分别提高种籽活力指数8%~13%、25.9~57.2%和9%，发芽率分别提高4%~11%，2%~6%和3%~9%，田间出苗高峰要早2~4天。桑籽浸种可提高发芽率达18%~78%。 
稀土对植物根系和扦插生根具有显著的促进作用。植物根系是植物从其生活环境中获取水分和养分的重要器官，根系的生理活动直接影响着植物一生的生长发育。研究表明，适量的稀土元素可促进植物根系的生长发育，提高根系活力，促进根分化和代谢活动，提高根对营养元素的吸收能力。研究表明适量稀土处理的水稻根系体积比对照增大1.18倍，根系活力增加20%。花生试验也表明，稀土处理花生的根系活力比对照也增加30.8%。大田作物如小麦、水稻、玉米和甘蔗等根系生长均有明显的促进作用。根长增加4%~10%，根重增加15%以上，根系体积增加2.5%。稀土元素对木本植物插条生根具有促进作用，特别是生长刺激素与生长素配合效果更好。用杨树、月季、圆柏、落叶松做扦插，其生根率达到60%~85%，龙眼、高山含笑、板栗等难生根树种插条根系生长也可达到35%~60%, 比单用激素生根率提高30%。 
稀土对种子活性的增强和发芽率的提高以及对木本植物扦插生根的促进作用能够保证作物出苗率和扦插成活率，不但打下丰收基础，而且还节约了时间和成本。谚语常说“有钱买籽，无钱买苗”。“益植素”稀土在种子萌发、移栽、扦插方面必将发挥重要作用。二 、叶绿素增加、提高产量和改善品质叶绿素是植物进行光合作用的物质基础。叶绿素含量越高，光合作用的强度就越大。多年试验结果表明，许多作物应用稀土后，叶绿素含量都有所提高。水稻在幼苗期喷施万分之三的稀土，经过一段时间后，可以目测到叶色逐渐加深，经过测定剑叶中叶绿素含量比对照增加11.8%。黄花菜叶片叶绿素含量增加0.2mg/g。叶片喷施适量的稀土可明显提高黑穗醋栗叶片的光合速率、叶绿素含量、光量子通量密度等生理指标，表明稀土可促进黑穗醋栗生长。叶绿素的增加会提高植物的干物质累计量，提高经济产量。黑龙江春小麦试验结果表明，39次试验中有34次增产，增产幅度为7.53%~18.88%。长期定位试验结果也表明，稀土促进小麦生长，提高产量5%~10%。水稻上施用的增产幅度为30kg/亩、玉米的增产幅度为41~50kg/亩、油菜增产7.6~11.4%、茶叶平均增产12%~15%、蔬菜如黄瓜为25%和草莓增产30%，同时“益植素”稀土其他蔬菜和经济作物上也都有很好的增产效果。 
稀土具有促进林木种子生长发育，提高林产品产量，改善产品质量等应用。目前应用树种已达40个以上，以浸种、拌种、沾根、插条和叶面喷施等方式用于苗木培养，促进树木生长，防病抗逆，增加产量。“益植素”稀土元素对多种果树都有一定的增产效应，一般增产幅度在10%~25%。而不同地理位置不同类型的水果，因气候条件的变化，其增产效果有差异。如南方的柑桔、荔枝和龙眼喷施稀土比未喷稀土的分别增产19.2%、17.0%和24.5%；北方的葡萄、苹果和梨等分别增产22.8%、14.7%和11.3%。此外，果树施用稀土不仅可以增加产量，而且可改善苗木和果品质量，使果实含糖量、维生素含量及硬度指标等均有不同程度的提高，同时可以促进着色，提早成熟；苗木一级品率提高15%~25%。 
适量“益植素”稀土拌种可提高桑树新种子发芽率7个百分点，旧种子达44个百分点，可显著促进幼苗的生长。试验结果还表明，桑树以适当浓度喷施稀土后，发条数增加6.4~9.0%、新梢长度增加6.89~22.46%和叶片数增加5.12~14.1%，平均每片叶重增加12.57~31.49%，单位面积产量提高11.67~16.67%。三、稀土元素对植物根系发育的影响植物根系是植物从其生活环境中获取水分和营养物质的主要器官，稀土元素对根系生长有特殊的效应。Diatloff等研究稀土元素对玉米（Zea mays）和绿豆（Phaseolus radiatus）根系生长的影响，与对照相比，玉米根系伸长可增加36%，增加绿豆根系生物量21%，浓度高时，将导致两种植物根系减少30%以上。同时研究发现，过高，对玉米产生毒害作用。Xie等研究表明，低浓度可增加玉米根系干重并促进根系对Cu、Fe、Mg等金属离子的吸收；而高浓度将抑制玉米根系生长并影响根系对养分的汲取。Wahid等对椰子树（Cocos  nucifera）施用稀土元素发现，稀土元素在低浓度时促进椰子树根系生长，但在高浓度时抑制其根系生长并使根系对营养元素P和Ze的吸收明显减少。这说明适量的稀土元素可促进植物根系的生长发育，提高根系活力，促进根系分化和代谢活动，提高根系对营养元素的吸收能力，而高浓度稀土元素将抑制植物根系吸收养分的能力并影响根系生长。四、稀土元素对植物矿质营养代谢的影响大量研究资料表明，施用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收，转化和利用，这已得到许多实验结果的证实。用富镧稀土对春小麦喷施或拌种，采用15N，32P示踪技术检测，实验结果显示春小麦生长发育得到促进，结实穗数和籽粒数也有所增加，表明使用稀土可提高春小麦对氮，磷肥的吸收，运转，利用，并减少土壤中氮素损失。聂呈荣发现，花生喷施稀土，对根瘤固氮活性和叶片硝酸还原酶活性均有显著的促进作用，从而提高了叶片氨态氮含量，降低了硝态氮含量，改善了植株的碳氮代谢，对改善品质，提高产量有利。常江发现镧(10mol/L)和钙(1mol/L)均可降低水稻根系对K+的亲和力，导致K+的吸收下降。镧可促进磷吸收，而钙则相反。廖铁军研究了稀土在氮，磷均衡营养供应的条件下，对几种作物的增产刺激作用。认为增产机理在于稀土可促进，协调作物对矿质养分的吸收，刺激酶活性。而且稀土是生理活性物质，必需与大量营养元素进行合理的配用，才能发挥效益。李元沅发现在灰泥田水稻分蘖始期和初穗期喷施稀土离子可使根际容积磁化率提高，并显著促进水稻对养分的吸收和生长发育。值得注意的是，这是为数不多的一篇涉及到生物磁性方面工作的文献。五、稀土元素对植物光合作用的影响光合作用对植物干物质的积累和作物产量均有决定性的作用。无论是大田实验，还是实验室实验都明确证明，稀土元素对植物的光合作用有明显的影响。显微学研究表明：稀土可增加叶肉组织中叶绿体的数量，提高微管束的排列密度，因此可提高光合作用效率。
稀土元素对糖用甜菜块根膨大期和糖分积累期光合产物分配的影响可利用CO2示踪法来检测。结果显示，喷施适当浓度稀土元素可提高甜菜同化CO2能力，提高根冠比，改善光合产物的分配，有利于光合产物向块根运输。用适当浓度稀土元素在苗期和花针期喷施花生时，可提高叶片叶绿素含量和净光合强度，因而增加花生荚果产量。刘洪章等用叶面喷施稀土方法，对黑穗醋栗生长进行了研究，发现低浓度(300-800ng/L)处理能显著增大叶面积，提高叶片叶绿素总量，对叶片光通量密度，气孔导度和蒸腾速率均有良好的影响，对提高座果率，单株产量等均有益处，而高浓度处理时则出现抑制作用。
有关稀土元素对光合作用产生影响的机理一直是受人关注的一个研究方面。但目前还没有一种被大家所一致公认的机理。有报道说，铈对黄瓜叶绿体中叶绿素蛋白质复合物的形成有影响。李赛君等则在甲醇和醋酸体系中合成得到叶绿素－镧配合物。通过研究叶绿素－镧和叶绿素a的紫外可见(UV--VIS)和瓷圆二色性谱(MAD)证明，镧离子已配位到叶绿素的卟啉环上，形成了叶绿素－镧的配合物。沈博礼等则认为稀土对植物光合能量代谢的影响，主要还是促使PSⅡ蛋白质复合体的活性加强和电子传递链中电子传递速率加快，从而带动整个光能转换和光化学反应。还有的研究者发现稀土元素还可以改变叶绿素在细胞内的移动速率。六、稀土元素对植物抗逆性的影响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。七、稀土元素对植物生物量、品质的影响由于稀土元素可促植物生长，提高光合速率，增强植物的光合作用，提高种子萌发能力和根系发育，从而增强了对养分的吸收以及干物质的积累，所以稀土元素对植物的效应既能提高其生物量，还能改善其品质。对水稻（Oryzasativa）、桔子(Citrus)、西瓜(Citrullus)和菠菜(Spinacia oleracea)等植物施用稀土元素后将增加其产量，改善品质,同时也减少了植物体内农药剂含量。结果表明，适宜浓度稀土浸种花生不仅提高了叶绿素含量和光合强度，而且还促进了叶片细胞叶绿体的生长发育，使叶绿体结构完整、排列整齐，基粒片层数增多，紧密度高，从而有利于光能的吸收和转化，提高荚果产量。Xie等发现低浓度镧能促进水稻生长、根系干重和穗粒数，而高浓度镧抑制穗粒形成和根系延长生长在整个浓度范围内镧元素对水稻茎杆重没有显著影响。储钟稀等研究了稀土对玉米的生物效应影响，玉米种子经稀土溶液浸种48h，玉米的萌发势和幼苗生长明显优于对照，他还发现“益植素”稀土对玉米叶片的叶绿素含量和叶绿素a/b比值有促进作用。
稀土还能提高植物果实的品质。国光苹果树在花期施用稀土溶剂1~2次，坐果率平均提高5%~7%，最高达12%；着色前喷施1~2次可增色10%~30%左右，果实糖分增加0.5%~1.0%。据王颖明测定，荔枝（Litchi chinensis）施用稀土元素后坐果率比对照平均增加5.4%，施用稀土元素可使荔枝早抽穗、果实色泽红艳，比对照的早熟10天左右。李淑仪等报道施用适量稀土可提高沙田柚（Citrus grandis）树木对营养元素的吸收，促进养分平衡，从而提高沙田柚坐果率和产量，而且对柚果还有增糖降酸的效果。国内外对稀土元素研究进行了不少工作，多数研究者肯定了“益植素”稀土元素对植物生长有一定的刺激作用，施用适量“益植素”稀土元素能提高植物生物量，改善其品质。八、稀土元素对植物抗逆性及抗病性的影响在植物生长过程中，由于植物生长环境受多种因素的影响，经常受到高温、低温、干旱的危害、水涝、盐渍以及酸雨的浸害和病虫的侵害。稀土元素除有促进植物生长的作用外，在适当的应用条件下可以增强植物的抗逆行并且对一些植物病害有一定的防治作用。许多研究表明，施用适量的稀土元素可防治植物病害的发生。早在1980年，Kawaski报道将研磨成细粉的褐铱矿施入田中不但可防治水稻枯萎病，而且能防治白菜（Brassica pekinensis）的软腐病。宁加贲等研究发现，施用稀土元素可使黄花菜（Hemerocallis citrine）叶枯病、叶斑病和锈病发病率减少8.16%，发病指数降低10.23%。白松等证实用不同浓度稀土溶液浸种12h，其中用稀土溶液处理棉花（Gossypium hirsutum）种子，枯萎病发病率可降低18.96%～11.45%，与多菌灵的防病效果相当，但高浓度稀土溶液则效果不明显，甚至产生药害。九、植物对稀土元素的吸收特性植物体内含有大量的化学元素，几乎元素周期表中天然存在的化学元素包括稀土元素都可以在植物体内找到，但它们含量差别很大。稀土元素虽未被证明为植物的必需元素，但大量研究表明，稀土元素具有与微量元素相似的某些特性。通过对叶片喷施可使植物吸收“益植素”稀土元素，但植物主要还是通过根系从土壤中吸收稀土元素。当农用稀土施用量高于烘干土时，可明显延迟尿素在土壤中的水解，并抑制其水解产物铵态氮的氧化，利于土壤对尿素氮的固持。与微量元素相似，植物对稀土元素的吸收也因植物品种、生长条件和发育阶段不同而发生变化；生长在同一地点不同植物对同一种稀土元素的吸收量不同。用中子活化分析方法对同一种蕨类植物的成熟叶片和幼叶分析，结果表明，幼叶中稀土元素含量比成熟叶片中稀土元素含量低一到两个数量级，可以认为，蕨类植物稀土元素积累与他们生长阶段相关。一些蕨类植物吸收稀土元素，而云杉（Picea asperˉata）吸收稀土元素不多。铁芒萁（Dicraˉnopteris dichotoma）植物对稀土元素有极强的选择吸收能力。对有些植物来说“益植素”稀土元素吸收最快的时间是生长始期，如小麦的三叶期。另外，生长在“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。
具有代表性的产品有：精品稀土，益植素。
稀土新技术及其应用前景
“八五”以来，以稀土转光膜、稀土抗旱保水剂、稀土磷肥、稀土植物生长调节剂等新技术具有保水、保肥、使用方法简便、效果显著和成本低廉等特点。而有机稀土饲料添加剂具有明显促进动物生长、改善品质、提高成活率及抗病能力的特性。目前以超细粉末、纳米技术为依托的稀土新材料具有显著提高种子萌发、促进植物生长、增强植物抗逆性等功能，是未来稀土农用研究的重要领域和发展方向。一、稀土转光膜稀土离子独特的外层电子结构，使得其在形成有机或无机化合物后，容易吸收近紫外光的激发，因而发射出相应于中心离子的可见荧光发射。稀土转光膜，是利用有机配体对紫外光的高吸收，稀土离子的高发光效率，并把稀土有机配合物分散到现有的多功能农膜中研制而成的，具有荧光转换发光功能的农用高分子材料。稀土转光膜可以将太阳光中对作物生长不利的紫外光的绝大部分转变为植物光合作用能直接利用的红橙光，通过改进作物的光照质量，进而提高作物体内的叶绿素含量。因此，与普通膜相比，能明显的提高农作物的光合作用强度、提高地温和棚温、降低作物病情指数和果实中硝酸盐含量、加快生育过程、提高作物产量7－48%、增加果实中Vc、胡萝卜素和可溶性糖的含量。 
中国目前已成为世界最大的农膜市场，据国家统计部门统计，我国每年约需使用100多万吨农膜，其中农用地膜平均年用量已超过30万吨。据有关部门预测，到2002年我国农膜的使用面积已从占耕地面积总数的4.7%提高到6%。由于我国很多地区将大幅度调整农业种植结构，经济类作物种植面积增加，粮食作物大面积减少，而大多数经济类作物需由农膜育苗，多功能农膜比以往有望增长20%左右，普通膜需求量则将下降15%左右，其中多功能温室棚膜的应用比例将提高30%以上。稀土转光膜是在多功能农膜的基础之上，又增加了转光的功能，可广泛地应用于农业，发展潜力巨大，开发前景光明。 
转光材料在工业、医药学及其它高技术领域也有广阔的发展前景。随着地球上空臭氧层逐渐稀薄，南极上空臭氧空洞逐渐扩大，人们对紫外线的辐射日益关切。转光技术应用于玻璃、阳光板、纺织纤维中，可以有效吸收并转换日光中紫外线，改善光照条件，减少紫外线的辐射。此外，稀土转光材料还可以用在化学分析、显示器件、稀土生物大分子荧光探针和稀土生物分子的荧光标记等方面。因此，稀土转光材料具有广阔的市场潜力和巨大的社会经济效益。二、稀土抗旱保水剂保水剂是一种高吸水性树脂，这类物质含有大量的强吸水基团，结构特异，在树脂内不可产生高渗透缔合作用并通过其网孔结构吸水，它最大吸水可高达自身重量的1000倍。 
保水剂是二十世纪70年代美国北方研究所首先研制成功的一种新型高分子吸水材料，可广泛应用于工、农、建筑、卫生等多种领域。1980 年美国首先实现了工业生产，随后日本、法国、英国、意大利等国都有不同规模的生产。保水剂因能够调节土壤水和肥的综合功能，保持和提高水分、养分有效性，因而广泛受到国内外农业专家的重视。 
我国保水剂的研制始于二十世纪80年代，目前大部分产品已经定型，相当一部分产品通过技术鉴定。目前已有上千万亩的推广面积。而稀土抗旱保水剂是吸纳国外的保水技术，采用独特的稀土催化和添加技术，研制出稀土高分子吸水材料，并且与植物生长所需的种肥、各种微量元素按优化配比相复合而制成，具有保水、保肥、使用方法简便、成本低廉的特点，很有开发应用前途。三、稀土改性磷肥稀土磷肥不是在磷肥产品中机械混入稀土元素制备复混而成的稀土磷肥，而是在硫酸分解磷矿粉时，浓硫酸中预先引入稀土离子，在制备过程中稀土元素是反应体系中的一个组分，参与化学和物理反应的全过程。稀土元素起着活化、催化作用并影响反应过程和反应机制，从而优化反应体系状态、反应产物和产品指标。这时稀土元素同时均匀的分布在复杂产物晶格和固熔体中，制备了含稀土元素的磷肥。其特点为：?有效磷含量高，比普通法生产的过磷酸钙为主导的磷肥的有效磷高20%~40%。植株吸收好、利用率高、土壤固定少，已被中科院地理所称为“绿色磷肥“；?这项生产技术制备的磷肥含有5%左右的游离磷酸，能够中和土壤中的一部分碱，从而达到改善盐碱的目的。西北七省区示范证明，其改良土壤盐碱的作用十分显著；产品生产过程中有机的引入氮、钾、以及铜、锌、锰等微量元素制备了多元复合肥料，同时改善了产品的松散性、水溶性和植物吸收养分的微环境；?参与复杂化学反应的稀土元素的最终化学形态是硫酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐以及多种碱金属，碱土金属复盐及其混合物，改善了植物营养条件目前200万亩的示范推广，效果十分显著。四、稀土植物生长调节剂为了调整作物的养分平衡，增强其自身的抗逆性，在种植作物时首先是进行种子和土壤消毒，清除种皮上和土壤微域的病源菌，使得幼苗能在良好的环境下生长。其次是增强作物的机能即作物的抗性，使其自身完全能够抵御病菌的侵害。再者，加强作物的光合作用，在单位时间内累积更多的光合产物，为高产和良好品质打下基础。 
目前，存在花样繁多的植物生长调节剂。但从效果来看，“益植素”稀土调节剂的作用优于其它产品。虽然“益植素”稀土不是植物必需的营养元素，但研究表明，其离子半径与钙离子相似，植株缺钙时能够代替钙的功能，用来稳定细胞结构；同时稀土还能作为酶的辅基，增强植株的酶活性，增加对氮、磷、钾等养分的吸收，增强植株的抗逆性。其还有一个最重要的功能即增加叶片中叶绿素的含量，加速光合作用，提高产量。为此，稀土与多种无机营养元素和有机元素复合所制备的植物生长调节剂具有广泛的应用前景。具有代表性的产品如：精品稀土和益植素。五、有机稀土饲料添加剂有机稀土饲料添加剂是一种应用效果极为明显的新型饲料添加剂，在畜禽使用稀土饲料添加剂后，能够完善饲料的营养性能、提高饲料利用率、促进畜禽的生长发育、防治疾病、缩短饲养期和改善品质。饲料中添加一定剂量的稀土后，畜禽健康活泼、食欲旺盛、生长正常和营养状态良好。多年的生产实践表明，有机稀土饲料添加剂的使用，能明显提高，尤其是对幼体肌体免疫能力效果更加显著，从而减少各种疾病发生率、保证幼体的成活和快速生长。 
畜禽体内的蓄积与毒理卫生学研究表明：一定剂量的稀土经口摄入后，极少量的被经胃肠道吸收，而绝大部分从粪便排出体外，体内无明显蓄积。研究还表明，添加稀土对畜禽体内各种脏器无致畸、致突变作用且血液中未发现稀土。因此，稀土饲料添加剂具有广泛的应用前景。
稀土农用技术的发展趋势
目前纳米稀土材料在信息技术、生物医药、能源和环境、航天航空等领域已经得到广泛应用。同时，纳米材料在农业上的研究也已展开并取得了可喜的进展。根据纳米材料所特有的物性和稀土特有的作用，二者结合将成为稀土农业应用领域研究的新亮点。此外，稀土应用技术向着有机化和乳油化方向发展，使作物更容易吸收利用，稀土的用量更少，与环境的关系更加友好。由此可见，保持农用稀土总量不变，未来十年，其使用面积将翻一翻，且创造更大的经济和社会效益。
中国稀土农牧业应用的现状
稀土生物应用，就是要发掘稀土特殊的化学特性，把它应用于人体，应用于其它动物，应用于植物。 
实验表明，施用稀土微肥对人畜和环境均无毒害作用。所以，稀土微肥的应用前景广阔。当前，由于微量元素对农作物具有神奇微妙的“激活效应”，能产生出巨大的经济效益，因而掀起了世界性的研究高潮。其概念也已进入现代“大农业”的范畴。 
稀土农用是我国独立开创的稀土应用领域。稀土农用研究在我国始于七十年代初。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，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。“八五”以来，稀土“微肥”同化肥、微量元素等相结合，开发生产了稀土——碳铵系列复混肥、稀土——尿素系列复混肥、稀土有机肥、稀土微肥、稀土饲料酵母以适应大田作物、菜果、畜牧、养殖的需要，更加拓宽了稀土在农业上的应用。 
我国稀土农用受到国家10个部委的高度重视和支持，先后取得科研成果120多项，获得省部级以上科技奖励100多项，发表相关论文800余篇，专利技术90项，参加的科技人员800人，28个省、市自治区建立了推广网络。目前稀土农用产品已有60余种，生产企业180家，总生产能力已达500万吨，累计推广面积3亿亩。随着我国农业的发展和农业基础地位的加强，农民对包括稀土微肥在内的新型肥料需求迫切。这些新型肥料的应用，不仅能大幅度增中农作物产量，提高质量，还可以减少污染，改良土壤，改变因施化肥产生的“瓜不香、果不甜、菜没味”的现状，将深受农民欢迎。 
美国著名稀土科学家曾经预言：“中国稀土农用取得的成功，将成为本世纪稀土产业发展的里程碑。” 

稀土在养殖业上中的应用
稀土在农牧养殖业中的应用是我国首创、国际领先的一项科研成果，被国家作为重点推广项目和“星火”项目。稀土添加剂专指铈组即称轻稀土组中的镧、铈、镨、钕、钷、钐元素，其在农牧养殖业的试验和应用已近二十年。在畜、禽、鱼、虾等动物的试验和应用中，对其生产性能的提高有较明显有效果。就当前来看，稀土在我国的农牧养殖业中应用范围还很有限，中北部地区应用数量稍大一些，南部地区很少有人应用。近几年，在亚洲经济发达的国家中，稀土应用于农牧养殖业领域和数量稍大一些，南部地区很少有人应用。在亚洲经济发达的国家中，稀土应用于农牧养殖业领域和数量在不断扩大，从我国进口的数量也在逐年增加。 
大量的试验结果和应用实例表明，稀土在养殖业中应用，能够产生明显效果的有效机理在于，稀土元素作为催化剂进入动物机体内的代谢系统，对机体多种功能产生协调和活化作用，可激活动物体内多种酶的活性，提高酶的活力，促进消化液的分泌，增强新陈代谢，使动物对体内有效营养成分的吸收、利用得到提高，对体多种矿物质的分布、代谢及效应有明显影响，促进动物体内对有益无素的吸收、利用和积累，使动物的生长发育、繁殖、产蛋、产奶及产品品质等项生物指标得到提升。稀土能够有效清除体内有害自由基，提高动物的自体免疫功能，并对体内多种有害细菌的繁殖有抑制作用，对家畜（特别是草食动物）肠道内的有益菌群的生存有提升作用。据国内近十多年多数资料的报道，作为饲料添加剂的稀土，在饲料中的添加剂量很低，对生物各项生产指标都有明显的提高，在生产中应有较好的经济效益。养猪业中的应用稀土饲料添加剂对猪有明显的促进生长效果，并可提高饲料的转人率。李德发在生长猪的日粮中加入50毫克/千克稀土混合物，试验组蛋白质消化率提高4．8%，粗脂肪消化率提高13．13%，每头猪每天多沉积蛋白20．19克，日增重提高9．18%，饲料转化率提高8．09%，日采食量两组相近。刘丑生报道，仔猪在高营养水平下，日粮中加入0．05%硝酸稀土，日增重提高50－65克。赵春发对生长期猪和繁殖母猪进行应用，生长猪每千克体重加入稀土添加剂50毫克，长速提高13%，节约饲料5．78%；繁殖母猪每千克体重加入稀土添加剂80毫克，仔猪长速提高7．82%，成活率提高5．3%。在整个应用阶段，仔猪和生长猪很少有拉稀病发生，母猪也很少有乳房炎出现。养鸡业中的应用在鸡饲料中添加稀土添加剂，蛋鸡可提高产蛋率，提高雏鸡成活率，加快肉鸡生长速度，降低饲料消耗。黑龙江省农科院家禽研究所和土肥研究所在蛋鸡的基础日粮中添加30毫克/千克稀土喂鸡，结果表明，试验鸡产蛋量比对照组增加4．9%－7．4%，蛋重增加4．37%－8．5%。王清义对艾维因商品代肉雏鸡试验发现，日粮中添加0．03%硝酸稀土，经36天饲养，试验鸡日增重比对照组提高23．32%，成活率提高5%，每增重1千克活重少消耗0．51千克饲料，节约饲料16．9%，对鸡屠宰测定发现胸肌率，腿肌率，全净膛率均比对照组高。沈启云等对480只星布罗商品代肉鸡试验，日粮中加入稀土，其添国量200－400毫克/千克，最佳平均日增重可提高12．02%－12．8%，饲料效果提高12．4%－12．8%，每千克增重可节约饲料0．42－0．43千克，节约饲料成本0．78元。养牛业中的应用稀土饲料添加剂喂牛可提高产奶量和日增重，节约饲料成本。沈启云等研究结果，奶牛日粮中添加200毫克/千克，800毫克/千克的稀土，两组产奶量分别比对照提高9．27%和21．47%，乳脂率分别提高0．36%和0．45%。在1、2岁育肥肉牛基础日粮中添加500毫克－1000毫克稀土，饲喂45天测定结果，日增重分别比对照组提高88．9克和215克，提高了9．47%和26．63%，肉牛每增重1千克节约精饲料1．09千克，节约饲料成本0．73元。养兔业中的应用在兔饲料中添加稀土，可提高长速和抗病能力，降低饲料消耗，提高母乳产量和仔兔成活率。石巧玉在广州增城市振东种兔场对新西兰兔进行应用，兔日粮中加入0．04%稀土添加剂，仔兔从初生到出栏90天，试验组只平均增重比照组多0．93千克，长速提高31．72%，节约饲料2．64千克，哺乳母兔泌乳量提高32．3%，仔兔成活率提高7．86%，仔、幼兔肠发病率降低64．7%，商品兔出栏时间提前21天。齐书烈对獭兔进行应用，在基础日粮中加入0．05%的稀土添加剂，试验组獭兔比对照组长速提高37%，出栏时间提前28天，平均每出栏一只商品獭兔节约饲料1．79千克。 
稀土对动物养殖无毒性积累作用，动物喂稀土后，其体内含量远远低于国家规定的允许含量，况且，稀土早已作为医药应用于人。所以说，稀土在养殖业中又被称为天然绿色特殊微量元素添加剂。尽管如此，在应用中也不要随意增加用量，以降低成本，发挥稀土的最佳效益。 
稀土添加剂如果能够在农牧养殖业进行有效的推广和应用，将会给农牧养殖业和用户带来可观的经济效益，并发生相应的社会效益。
稀土在养殖业上的应用效果和作用机理
中国从1980年开始稀土的安全性毒理卫生学评价研究，1985年开始稀土在养殖业上的应用研究，到1990年研究结束，得出了两个主要结论：第一，用适量浓度的稀土饲喂禽、畜、鱼等符合安全卫生要求，不会对环境、生物和人造成任何危害；第二，禽、畜、鱼投喂微量的稀土能提高成活率，增强体态，增产和改善肉质。一、稀土在养殖业上的应用效果1．1 稀土喂猪的效果
据湖南、江苏等5年20多个试验点的平均试验结果表明：用适当剂量的稀土喂猪，平均增重6%—15%，提高饲料利用率4%-10%，缩短饲养期4-15天，节约饲料15-30kg/头。1kg稀土可增加肉猪重350—450kg。另外，猪肉品质如组蛋白质比对照提高0．5个百分点，水分比对照降低0．5个百分点，瘦肉率提高1．3个百分点，风味也有所改善。
1．2 稀土喂鸡的效果
饲料中添加适量的稀土后，肉鸡存活率平均提高4%—5%，平均增加体重50-80kg/只，增重幅度提高6%-10%；蛋鸡存活率提高4%—10%，增加产蛋4%—8%。另外，鸡肉中的蛋白质含量提高0．8个百分点，水分下降了0．9个百分点。
1．3 稀土喂鸭的效果
用添加稀土的饲料喂鸭，蛋鸭平均增加产蛋6%-9%，肉鸭增加体重6%-10%，饲料报酬提高6%—15%(从群体饲料统计，相当于增加体重1kg，节约饲料0．5kg)。
1．4 稀土在牛、羊、兔上的应用效果
用含微量稀土的饲料饲喂育肥牛，平均增产5%-10%，提早10—20天出栏。
细毛羊和长毛兔饲喂稀土，主要是提高产毛量和毛纤维的质量。产毛平均增产幅度6%—8%，毛纤维长度平均增长0．5cm，细毛羊增加产毛0．2kg/只羊。
1．5 稀土在水产养殖上的应用
用稀土喂鱼，平均增加鲜鱼产量8．4%-27．2%，鱼成活率提高5．1%—8．5%，饲料系数下降3．1%-15．5%。另外，鱼肉中蛋白质及脂肪含量有所增加，水分下降，鱼肉品质明显改善。
此外，稀土的杀菌防病效果好，能明显减少鱼类的各种病症，大大提高成活率。特别是防治草鱼的细菌性赤皮、肠炎、烂腮三大病有较好的效果。二、稀土在养殖业上应用的作用机理稀土元素具有特殊的原子结构，是典型的金属元素，可与氧、硫、氮、氢、碳、磷等发生反应，同时具有络合配位、催化等多种性能，因此在生物体内能起到多种作用。
2．1 稀土的超级钙作用
在生物体内，钙离子对于维持细胞正常功能、肌肉收缩、信息传递、神经冲动传导及骨髓的形成等起着十分重要的作用，而稀土离子因与钙离子性质及半径相似，而且稀土离子的电荷一般是正三价(RE3+)，高于钙离子(Ca2+)，因而离子势大，因此人们称稀土离子为“超级钙”，它不但可以占据钙的位置，还可以取代已经结合的Ca2+，另外，稀土离子还具有特殊的4f电子，能产生一系列的光、磁、电生物效应，因此稀土能激发多种酶活性，促进动物生长。
2．2 稀土的消炎杀茵作用
2．2．1 稳定细脑膜及溶解体膜
稀土离子与细脑磷脂和肤链上的羧基有较强的亲和力，因此能稳定在细胞膜及溶酶体膜上，从而抑制溶酶体释放炎症物质，使创面炎症减轻，加速愈合。
2．2．2 类似肾上腺皮激素的作用
稀土离子能抑制血液中细胞成份的增殖及液体从血管中的过度渗出，从而促进肉芽组织的生长及上皮组织的代谢，促进炎症愈合。
2．2．3 对细菌的抑制作用
适量浓度的稀土能够抑制细菌的生长防止炎症扩散。
稀土的消炎、抗炎和抑菌作用，被广泛用于防止仔猪肠炎，仔鸡痢疾和草鱼炎症；死鱼，大大提高了它们的成活率。三、稀土在养殖上的应用技术3．1 稀土化合物的种类
适用于养殖业的稀土有有机酸稀土如抗坏血酸稀土、柠檬酸稀土和氨基酸稀土，和无机酸稀土如氯化稀土、硝酸稀土和碳酸稀土。它们各有优缺点，有机酸稀土的促长和消炎效果稍优于无机酸稀土，但成本高，稀土含量低，产生的效果慢；无机酸稀土的促长消炎效果稍低于有机酸稀土，但见效快，成本低，稀土含量高。
目前推广的主要是有机酸和无机酸配方稀土，使它们的综合效益最大。其中含的稀土元素最好是全配分的，即轻、中、重稀土都应含有。
3．2稀土的添加浓度
养殖业的最佳稀土添加浓度，也即稀土在干饲料中的添加量为30—50mg/kg稀土氧化物(REO)。但不同的动物，不同生长时期也有区别。一般仔猪到中猪阶段，饲料中适宜的稀土浓度为40mg/kg，中猪到育肥猪阶段为20mg/kg，即动物越大，采食量越多时，添加的稀土的浓度也越低才好。
仔鸡和蛋鸡饲料中的最佳稀土浓度为50mg/kg，肉鸡的饲料中的稀土浓度为30mg/kg为宜。
鱼类饲料中的稀土以5omg/kg为宜，但喷洒在青草上的浓度为3-5mg/kg为宜。
无论怎样，稀土添加剂饲料的浓度不要超过200mg/kg，以免过高浓度的稀土会抑制动物的生长。
3．3 养殖用稀土的使用技术
3，3．1 直接添加
将养殖用稀土按所需浓度与干饲料充分拌匀后，按常规方法饲喂，这种方法简单易行效果也不错。
3．3．2 稀土喷洒在青草上再投喂
将养殖用稀土用适量水溶解后，喷洒在割下的青草上，凉干后投入鱼塘。这时添加稀土的浓度为3—5mg/kg为宜，即稀土占青草的浓度不大于10mg/kg。
另外，可将作物用稀土对水喷洒在作物叶片上，作物生长加快，吸收稀土后，再喂牛、羊、鱼等动物，这种方法促长效果好，但防病效果不如直接饲喂效果好。
此外，在鱼病高发前期如每年的4至7月，每天定时全塘泼洒50mg/kg浓度的稀土水溶液(每1000m2水面用稀土水溶液100kg)，也能较好地抑制病菌生长，防治鱼病，同时还能促进浮游生物的生长，提高鱼类产量。四、养殖用稀土的卫生学评价养殖用稀土的经口半数致死量在3000mg/kg以上，属于无毒或低毒物质。动物经口摄入后主要留在富有网状内皮系统的肝、脾、骨等脏器及组织内；在鱼体内富集作用较弱，其肌肉组织富集能力更小；经消化道吸收的养殖用稀土在猪、鸡、鱼体内残留量很低，其中肌肉中与对照无差别，内脏有微量残留。
例如，用稀土喂猪后，稀土的猪肉、肝稀土含量为0．05mg/kg，和0．06mg/kg，而不喂稀土的对照组为0.05mg/kg和0．05mg/kg。
人类从各种食物中每日摄入的稀土限量为12—120mg/人，两者相差200至2000倍。无论是否施用稀土，实际上人类每日从饮食中都要摄人平均2mg/人的稀土量(以稀土氧化物计)。