第14章農(nóng)用稀土改ppt課件

1、第第14章章 農(nóng)用稀土農(nóng)用稀土 稀土元素不僅廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，也應(yīng)用稀土元素不僅廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，也應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。微量稀土能增產(chǎn)增效，改善于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。微量稀土能增產(chǎn)增效，改善動(dòng)織物品質(zhì)，提高其抗病性，并且對(duì)植物、動(dòng)織物品質(zhì)，提高其抗病性，并且對(duì)植物、人、畜無(wú)害，因此在農(nóng)林畜牧養(yǎng)殖業(yè)中得人、畜無(wú)害，因此在農(nóng)林畜牧養(yǎng)殖業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)在稀土農(nóng)用方面的研究到廣泛應(yīng)用。我國(guó)在稀土農(nóng)用方面的研究與應(yīng)用一直處于世界領(lǐng)先地位，農(nóng)用稀土與應(yīng)用一直處于世界領(lǐng)先地位，農(nóng)用稀土已逐步成為稀土應(yīng)用的支柱之一。已逐步成為稀土應(yīng)用的支柱之一。14.1 概述概述 稀土元素可與稀土元素可與O、S、N、H 、C、P等發(fā)

2、生等發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)具有絡(luò)合配位、催化等多種特反應(yīng)，同時(shí)具有絡(luò)合配位、催化等多種特性，應(yīng)此在生物體內(nèi)能起多種作用，具有性，應(yīng)此在生物體內(nèi)能起多種作用，具有奇特的生物效應(yīng)。適量的稀土能增強(qiáng)植物奇特的生物效應(yīng)。適量的稀土能增強(qiáng)植物和動(dòng)物的生命活力，對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生系列有和動(dòng)物的生命活力，對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生系列有益的影響，使產(chǎn)量和品質(zhì)均得到提高。益的影響，使產(chǎn)量和品質(zhì)均得到提高。14.1.1 稀土農(nóng)用的發(fā)展歷史稀土農(nóng)用的發(fā)展歷史14.1.2 稀土的施用量及施用方法稀土的施用量及施用方法 稀土對(duì)動(dòng)植物的應(yīng)用主要通過(guò)稀土微肥和飼稀土對(duì)動(dòng)植物的應(yīng)用主要通過(guò)稀土微肥和飼料添加劑起作用，稀土的使用量、方法、時(shí)期對(duì)料添加劑

3、起作用，稀土的使用量、方法、時(shí)期對(duì)效果都會(huì)有效果。效果都會(huì)有效果。（1施用量施用量 施用量包括兩個(gè)含義：施用量包括兩個(gè)含義： A、施用濃度的高低、施用濃度的高低 B、施用次數(shù)和稀土總用量、施用次數(shù)和稀土總用量 施用量的影響：只有在一定濃度的范圍內(nèi)的施用量的影響：只有在一定濃度的范圍內(nèi)的稀土才對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生促進(jìn)作用，濃度過(guò)低，達(dá)不稀土才對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生促進(jìn)作用，濃度過(guò)低，達(dá)不到預(yù)期的效果；濃度過(guò)高，則會(huì)抑制動(dòng)植物對(duì)養(yǎng)到預(yù)期的效果；濃度過(guò)高，則會(huì)抑制動(dòng)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收和生長(zhǎng)發(fā)育。分的吸收和生長(zhǎng)發(fā)育。 稀土主要在促進(jìn)農(nóng)作物的發(fā)芽、生根和促稀土主要在促進(jìn)農(nóng)作物的發(fā)芽、生根和促進(jìn)作物葉綠素增加以及增強(qiáng)作物的抗

4、逆性進(jìn)作物葉綠素增加以及增強(qiáng)作物的抗逆性等方面有明顯的作用等方面有明顯的作用（2對(duì)植物的施用對(duì)植物的施用農(nóng)用稀土主要是以農(nóng)用稀土主要是以La、Ce為主的輕稀土元素為主的輕稀土元素的氯化物和硝酸鹽。稀土在土壤中常被固的氯化物和硝酸鹽。稀土在土壤中常被固定，不易被作物吸收利用，所以一般不接定，不易被作物吸收利用，所以一般不接用于土壤，需經(jīng)過(guò)改良后制成稀土微肥添用于土壤，需經(jīng)過(guò)改良后制成稀土微肥添加劑使用。加劑使用。 對(duì)植物的施用方法：拌種、浸種、噴施、對(duì)植物的施用方法：拌種、浸種、噴施、涂莖、基施、涂莖、基施、 施用時(shí)期：選擇施用的最佳時(shí)期也很重要，施用時(shí)期：選擇施用的最佳時(shí)期也很重要，一般施用稀

5、土的作用周期為一般施用稀土的作用周期為1個(gè)月左右，噴個(gè)月左右，噴施稀土的前施稀土的前7天作用不明顯，天作用不明顯，714天是促進(jìn)天是促進(jìn)生長(zhǎng)期，生長(zhǎng)期，1421天是顯效期，天是顯效期，2128天是作天是作用減效期。用減效期。（3對(duì)動(dòng)物的施用對(duì)動(dòng)物的施用稀土吸附性強(qiáng)，不易與飼料混勻，因此實(shí)際稀土吸附性強(qiáng)，不易與飼料混勻，因此實(shí)際使用時(shí)不直接拌入飼料中，通常使用溶液使用時(shí)不直接拌入飼料中，通常使用溶液噴灑法噴人飼料中或制成預(yù)混料再混入飼噴灑法噴人飼料中或制成預(yù)混料再混入飼料中。料中。2現(xiàn)用于畜牧業(yè)的稀土有硝酸鹽稀現(xiàn)用于畜牧業(yè)的稀土有硝酸鹽稀土、氯化稀土、碳酸稀土、硫酸稀土、有土、氯化稀土、碳酸稀土

6、、硫酸稀土、有機(jī)稀土，氨基酸稀土螯合物等，用得最多機(jī)稀土，氨基酸稀土螯合物等，用得最多的是硝酸鹽稀土，它包括了鑭系元素中的的是硝酸鹽稀土，它包括了鑭系元素中的輕稀土和某些重稀土元素的混合物。輕稀土和某些重稀土元素的混合物。14.1.3 稀土在水土中分布及存在形稀土在水土中分布及存在形式式 我國(guó)土壤的稀土含量總的趨勢(shì)是由南到北我國(guó)土壤的稀土含量總的趨勢(shì)是由南到北和由東到西逐漸降低，南方土壤的稀土元和由東到西逐漸降低，南方土壤的稀土元素含量較高，北方次之，西北干旱區(qū)較低。素含量較高，北方次之，西北干旱區(qū)較低。20%的土壤可溶態(tài)稀土含量很低，的土壤可溶態(tài)稀土含量很低，40%較較低，中等以上的僅占低，

7、中等以上的僅占40%。土壤中稀土的。土壤中稀土的賦存形態(tài)可分為水溶態(tài)、代換態(tài)、有機(jī)態(tài)、賦存形態(tài)可分為水溶態(tài)、代換態(tài)、有機(jī)態(tài)、專性吸附態(tài)與碳酸鹽態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)和殘專性吸附態(tài)與碳酸鹽態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)。留態(tài)。14.1.4 稀土農(nóng)用的安全性稀土農(nóng)用的安全性 （1稀土的雙刃作用：稀土元素具有稀土的雙刃作用：稀土元素具有“雙雙刃刃作用，高濃度稀土可能存在某種遺傳作用，高濃度稀土可能存在某種遺傳毒性，具有致突變性和弱胚胎毒性，不同毒性，具有致突變性和弱胚胎毒性，不同稀土的毒性差異很大，以重稀土最強(qiáng)，中稀土的毒性差異很大，以重稀土最強(qiáng)，中稀土次之，輕稀土最弱，同一種稀土的不稀土次之，輕稀土最弱，同一種稀

8、土的不同鹽，其毒性也有明顯差異。但是低濃度同鹽，其毒性也有明顯差異。但是低濃度的稀土具有顯著的抑癌、抗誘變作用，稀的稀土具有顯著的抑癌、抗誘變作用，稀土特別是輕稀土離子能使癌細(xì)胞惡性程度土特別是輕稀土離子能使癌細(xì)胞惡性程度降低，分化程度提高，降低癌細(xì)胞內(nèi)降低，分化程度提高，降低癌細(xì)胞內(nèi)CaM水平，增加抑癌基因表達(dá)。水平，增加抑癌基因表達(dá)。 （2 2有人擔(dān)心稀土用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)不會(huì)有人擔(dān)心稀土用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)不會(huì)引起放射性物質(zhì)污染食品？引起放射性物質(zhì)污染食品？ 在一般稀土礦床中，钷元素并不存在，在一般稀土礦床中，钷元素并不存在，其余其余1616個(gè)稀土元素中有天然放射性同位素個(gè)稀土元素中有天然放射

9、性同位素的有鑭、鈰、釹、釤和镥五種元素。但由的有鑭、鈰、釹、釤和镥五種元素。但由于這些元素的天然放射性同位素豐度很低，于這些元素的天然放射性同位素豐度很低，半衰期很長(zhǎng)，（半衰期很長(zhǎng)，（LaLa的天然放射性同位素的天然放射性同位素138La138La，其豐度為整個(gè)鑭元素的，其豐度為整個(gè)鑭元素的0.089%0.089%，半，半衰期為衰期為1.121.121011a1011a，136Ce136Ce的豐度為的豐度為0.193%0.193%，半衰期為，半衰期為2.92.91011a1011a所以實(shí)際所以實(shí)際上放射性非常弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的放上放射性非常弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的放射性物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。射性物質(zhì)的

10、標(biāo)準(zhǔn)。 （3人類采食施用稀土微肥的農(nóng)產(chǎn)品的安人類采食施用稀土微肥的農(nóng)產(chǎn)品的安全性：稀土主要分布在植物的根部，莖、全性：稀土主要分布在植物的根部，莖、葉、籽粒中含量很少，人類采食施用稀土葉、籽粒中含量很少，人類采食施用稀土的水果蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品是安全的。的水果蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品是安全的。 （4人類采食飼料稀土飼料的動(dòng)物的安全人類采食飼料稀土飼料的動(dòng)物的安全性：大量試驗(yàn)證明，適量使用稀土，不會(huì)性：大量試驗(yàn)證明，適量使用稀土，不會(huì)對(duì)畜禽產(chǎn)生不良影響，因而，人們可以放對(duì)畜禽產(chǎn)生不良影響，因而，人們可以放心食用采食添加稀土日糧的畜禽產(chǎn)品。心食用采食添加稀土日糧的畜禽產(chǎn)品。 （4微量稀土對(duì)人體健康的有益影響：稀微量

11、稀土對(duì)人體健康的有益影響：稀土通過(guò)對(duì)土通過(guò)對(duì)DNA 、RNA的水解作用對(duì)拓?fù)洚惖乃庾饔脤?duì)拓?fù)洚悩?gòu)酶構(gòu)酶TOPO活性的抑制作用對(duì)癌細(xì)胞有活性的抑制作用對(duì)癌細(xì)胞有明顯抑制和殺傷作用，抑制癌細(xì)胞分裂和明顯抑制和殺傷作用，抑制癌細(xì)胞分裂和增殖，長(zhǎng)期接觸低濃度稀土能預(yù)防腫瘤的增殖，長(zhǎng)期接觸低濃度稀土能預(yù)防腫瘤的發(fā)生，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)生腫瘤的可能性發(fā)生，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)生腫瘤的可能性越低。因而，微量稀土對(duì)人體健康有良好越低。因而，微量稀土對(duì)人體健康有良好的影響。的影響。14.2 稀土在植物中的作用稀土在植物中的作用 稀土作為有益元素，對(duì)植物的一些主要生稀土作為有益元素，對(duì)植物的一些主要生理功能都有作用，

12、對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)理功能都有作用，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生重要影響，使作物根深葉茂，干物質(zhì)增生重要影響，使作物根深葉茂，干物質(zhì)增多，獲得增產(chǎn)和改善品質(zhì)的效果。多，獲得增產(chǎn)和改善品質(zhì)的效果。14.2.1 稀土對(duì)植物的生理作用稀土對(duì)植物的生理作用 植物根系不但能夠從土壤中吸取可溶性稀植物根系不但能夠從土壤中吸取可溶性稀土促進(jìn)植物增長(zhǎng)，而且能夠積累在植物器土促進(jìn)植物增長(zhǎng)，而且能夠積累在植物器官中，官中， 對(duì)植物產(chǎn)生作用。對(duì)植物產(chǎn)生作用。 （1對(duì)植物生長(zhǎng)和激素增長(zhǎng)的影響：稀土對(duì)植物生長(zhǎng)和激素增長(zhǎng)的影響：稀土元素對(duì)生物體內(nèi)激素的形成或激活起催化元素對(duì)生物體內(nèi)激素的形成或激活起催化作用，能促進(jìn)植物發(fā)育，被

13、稱之為作用，能促進(jìn)植物發(fā)育，被稱之為“超級(jí)超級(jí)激素激素”。 （2對(duì)植物葉綠素的影響：稀土能夠提高對(duì)植物葉綠素的影響：稀土能夠提高植物葉肉組織中葉綠素的含量植物葉肉組織中葉綠素的含量 （3對(duì)植物礦物養(yǎng)分的影響：稀土能夠增對(duì)植物礦物養(yǎng)分的影響：稀土能夠增強(qiáng)植物體內(nèi)物質(zhì)的代謝，提高植物體內(nèi)硝酸強(qiáng)植物體內(nèi)物質(zhì)的代謝，提高植物體內(nèi)硝酸還原淀粉酶、抗壞血酸氧酶、多分氧化酶、還原淀粉酶、抗壞血酸氧酶、多分氧化酶、固氮酶及土壤酶等多種酶類的活性，促進(jìn)植固氮酶及土壤酶等多種酶類的活性，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。物對(duì)養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。 （4對(duì)植物對(duì)植物Ca生理功能的影響：生理功能的影響： （5對(duì)細(xì)胞

14、質(zhì)膜的影響：對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜的影響： 1）、離子稀土對(duì)植物脂質(zhì)過(guò)氧化作用的影）、離子稀土對(duì)植物脂質(zhì)過(guò)氧化作用的影響響 2）、離子稀土對(duì)水稻葉片細(xì)胞透性的影響）、離子稀土對(duì)水稻葉片細(xì)胞透性的影響14.2.2 稀土對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響稀土對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 生長(zhǎng)是植物生存和繁殖的基本過(guò)程，稀土能夠促生長(zhǎng)是植物生存和繁殖的基本過(guò)程，稀土能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。 （1促進(jìn)種子萌發(fā)和生根：適量稀土能夠提高促進(jìn)種子萌發(fā)和生根：適量稀土能夠提高生物體內(nèi)酶的活性，增強(qiáng)大寫(xiě)作用，對(duì)種子萌芽生物體內(nèi)酶的活性，增強(qiáng)大寫(xiě)作用，對(duì)種子萌芽和植物新枝梢增長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。和植物新枝梢增長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。 （

15、2稀土元素能促進(jìn)地上部分的生長(zhǎng)：作物施稀土元素能促進(jìn)地上部分的生長(zhǎng)：作物施用稀土后，首先促進(jìn)根系生長(zhǎng)，十天以后對(duì)地上用稀土后，首先促進(jìn)根系生長(zhǎng)，十天以后對(duì)地上部分株高、出葉速度和分枝、分蕖都有明顯的促部分株高、出葉速度和分枝、分蕖都有明顯的促進(jìn)作用。進(jìn)作用。 （3對(duì)作物吸收養(yǎng)分的影響：由于稀土能對(duì)作物吸收養(yǎng)分的影響：由于稀土能夠提高根系活力，從而促進(jìn)植物對(duì)氮、磷、夠提高根系活力，從而促進(jìn)植物對(duì)氮、磷、鉀、鎂、硫、鐵等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、轉(zhuǎn)換鉀、鎂、硫、鐵等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、轉(zhuǎn)換和利用。和利用。 （4影響光合作用和蒸騰作用：對(duì)植物噴影響光合作用和蒸騰作用：對(duì)植物噴施稀土后，增加葉片的氣孔擴(kuò)散阻力，使施

16、稀土后，增加葉片的氣孔擴(kuò)散阻力，使得蒸騰速度下降，有助于提高植物的抗旱得蒸騰速度下降，有助于提高植物的抗旱能力。能力。 （5提高作物的抗逆和抗病性能：，稀土提高作物的抗逆和抗病性能：，稀土增加了鉀素的吸收，從而使植株生長(zhǎng)健壯，增加了鉀素的吸收，從而使植株生長(zhǎng)健壯，提高抗逆能力；稀土使植株內(nèi)過(guò)氧化酶的提高抗逆能力；稀土使植株內(nèi)過(guò)氧化酶的活性提高，酚類物質(zhì)增加，從而進(jìn)一步衍活性提高，酚類物質(zhì)增加，從而進(jìn)一步衍生出植保素，因此能有效地阻止病原物的生出植保素，因此能有效地阻止病原物的入侵和擴(kuò)展，起到了保護(hù)植株、提高抗病入侵和擴(kuò)展，起到了保護(hù)植株、提高抗病能力的效果。能力的效果。14.2.3 稀土在植物

17、中的使用效果稀土在植物中的使用效果 （1稀土應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)林作物的效果：在農(nóng)、稀土應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)林作物的效果：在農(nóng)、林、田使用稀土微肥可使作物根深葉茂、林、田使用稀土微肥可使作物根深葉茂、干物質(zhì)增多，使糧、棉、油、豆、菜、花、干物質(zhì)增多，使糧、棉、油、豆、菜、花、藥、果、木、草、糖產(chǎn)量顯著提高。藥、果、木、草、糖產(chǎn)量顯著提高。 （2稀土在農(nóng)作物中的應(yīng)用稀土在農(nóng)作物中的應(yīng)用 A、D1-基施基施 B、D2-噴施噴施 C、D3基施基施+噴施噴施14.3 稀土在畜牧養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用稀土在畜牧養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用 1987年以來(lái)，我國(guó)進(jìn)行了稀土在畜牧養(yǎng)殖年以來(lái)，我國(guó)進(jìn)行了稀土在畜牧養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究，結(jié)果表明，稀土在畜牧養(yǎng)中

18、的應(yīng)用研究，結(jié)果表明，稀土在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用是可行的。稀土是一種生理殖業(yè)中的應(yīng)用是可行的。稀土是一種生理激活劑，添加少量的稀土可以激活動(dòng)物體激活劑，添加少量的稀土可以激活動(dòng)物體內(nèi)的生長(zhǎng)因子，促進(jìn)酶的轉(zhuǎn)化，提高飼料內(nèi)的生長(zhǎng)因子，促進(jìn)酶的轉(zhuǎn)化，提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，增加轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，增加了動(dòng)物的免疫功能。了動(dòng)物的免疫功能。14.3.1 稀土對(duì)動(dòng)物的生理作用稀土對(duì)動(dòng)物的生理作用 （1對(duì)蛋白質(zhì)和酶的作用：稀土離子能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)和酶的作用：稀土離子能夠和許多蛋白質(zhì)相互作用，影響它們的生理和許多蛋白質(zhì)相互作用，影響它們的生理活性?；钚?。 （2對(duì)生物體中的有害自由基的消除

19、作用對(duì)生物體中的有害自由基的消除作用 （3對(duì)遺傳物質(zhì)的作用：稀土能夠通過(guò)消對(duì)遺傳物質(zhì)的作用：稀土能夠通過(guò)消化道細(xì)胞膜進(jìn)入動(dòng)物細(xì)胞，主要集中在肝化道細(xì)胞膜進(jìn)入動(dòng)物細(xì)胞，主要集中在肝細(xì)胞中和人紅細(xì)胞膜蛋白中，影響遺傳物細(xì)胞中和人紅細(xì)胞膜蛋白中，影響遺傳物質(zhì)和蛋白酶功能。質(zhì)和蛋白酶功能。 （4影響動(dòng)物對(duì)礦物質(zhì)的吸收影響動(dòng)物對(duì)礦物質(zhì)的吸收14.3.2 稀土對(duì)動(dòng)物免疫功能的影響稀土對(duì)動(dòng)物免疫功能的影響 （1消炎、殺菌、抗病毒作用消炎、殺菌、抗病毒作用 （2對(duì)免疫系統(tǒng)和器官的影響對(duì)免疫系統(tǒng)和器官的影響14.3.3 稀土對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的影響稀土對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的影響（1通過(guò)飼料對(duì)動(dòng)物起作用通過(guò)飼料對(duì)動(dòng)物起作用1）、不同稀土對(duì)肉雞生長(zhǎng)發(fā)育的影響）、不同稀土對(duì)肉雞生長(zhǎng)發(fā)育的影響2）、不同稀土對(duì)生豬生長(zhǎng)發(fā)育的影響）、不同稀土對(duì)生豬生長(zhǎng)發(fā)育的影響 3稀土對(duì)珍珠生長(zhǎng)發(fā)育的影響稀土對(duì)珍珠生長(zhǎng)發(fā)育的影響 （2稀土通過(guò)牧草對(duì)動(dòng)物起作用稀土通過(guò)牧草對(duì)動(dòng)物起作用 1促進(jìn)植株生長(zhǎng)促進(jìn)植株生長(zhǎng) A、增強(qiáng)光合作用、增強(qiáng)光合作用 B、提高固氮活性、提高固氮活性 2提高牧草產(chǎn)量，改善牧草品質(zhì)提高牧草產(chǎn)量，改善牧草品質(zhì)14.4 稀土農(nóng)用的發(fā)展趨勢(shì)稀土農(nóng)用的發(fā)展趨勢(shì)