农用稀土

定义

农用稀土指以稀土元素化合物为有效成分、施用于农作物的一类物质，属于植物生长调节剂或微肥范畴^[3]。所谓稀土，是镧系元素与化学性质相近的钪、钇共17种金属元素的总称；农用产品一般只取其中活性较强、来源较易的镧、铈、镨、钕等轻稀土，并以硝酸稀土为主，也有氯化稀土和硫酸稀土产品^[1]。

主流产品以未经萃取分离的混合轻稀土硝酸盐为原料，外观为微红色或黄白色粉末或棕黄色液体，可用水配成稀溶液后喷施^[3]。它在性质上不是可供植物大量吸收的氮磷钾养分，而是用量很小的生理活性物质，属于微量施用的一类农用化学品^[4]。

原理

现有研究把稀土对作物的影响归纳为若干生理环节：适宜浓度下可提高叶片叶绿素含量和光合效率，增强硝酸还原酶、淀粉酶、固氮酶等酶的活性，促进根系分化和根系活力，并提高作物对氮、磷、钾的吸收与运转^[5]。作物施用后一般表现为发芽生根加快、叶片增厚、干物质与糖分积累增加，成熟期趋于一致^[6]。

稀土离子电荷较高、离子半径与钙离子相近，研究者推测其可能部分取代酶中的钙离子参与反应，或影响细胞膜透性与稳定性，从而提高作物抗寒、抗病等抗逆能力^[5]。这些解释大多仍属推论，稀土在植物体内的吸收、分布和作用靶点尚未完全阐明^[7]。

剂量关系呈明显的“低促高抑”特征：外源稀土低于某一浓度时对生长没有明显影响，处于适宜区间可起促进作用，超过临界含量则会抑制生长甚至产生毒害^[5]。因此施用浓度窗口较窄，通常以氧化物计配成万分之一至万分之三的溶液，最高不超过万分之五^[6]。

发展历程

稀土对植物生理作用的观察可追溯到1917年，中国学者钱崇澍与奥斯特霍特发现钡、锶、铈对水绵的特殊生理效应^[8]。20世纪30年代，国际上已有少数科学家研究稀土元素的生理活性，但未形成应用成果^[9]。

中国的系统研究起始于1972年，李东英等人倡导并组织田间对比试验，验证了微量稀土可使作物增产、品质改善和抗逆性增强^[10]。1975年前后，全国稀土应用推广领导小组、稀土农用中心相继成立，稀土农用研究随后被列入国家“六五”“七五”科技攻关计划，涉及农业、林业、畜牧业和水产养殖等多个方向^[11]。研制出的以镧、铈为主的制剂商品名有“农乐”“常乐益植素”等^[12]。

20世纪80年代中期以后进入大面积示范推广阶段，1988年首部国家标准《农用硝酸稀土》发布，1996年修订，2008年更名为《硝酸稀土植物生长调节剂》^[13]。到20世纪90年代初，种植业上的应用遍及30个省区市，年推广面积约5000万亩^[14]。

1991年卫生部发布《植物性食品中稀土限量卫生标准》，稀土被列为食品污染物，2000年起相关部门以产品归类不清为由暂停登记许可证颁发，2012年上述国家标准废止，推广工作随之转入低潮^[8]。2017年和2022年版《食品中污染物限量》先后取消、删减稀土限量要求，而美国、欧盟、日本等均未设定食品稀土限量指标^[8]。2024年，《农用稀土化合物 第Ⅰ部分 无机化合物》团体标准发布，补充了氯化稀土、硫酸稀土及铬、汞、放射性等指标，用以填补标准空白^[1]。

应用

施用对象覆盖水稻、小麦、玉米、大豆、花生、油菜、棉花、甘蔗、烟草、茶叶、蔬菜、果树、花卉以及牧草和林木等^[1]。施用方式以叶面喷施为主，增产效果较稳定且易掌握；也有拌种、浸种、蘸根等方式，每亩喷施液量一般为40至50公斤，苗期浓度低、中后期略高^[6]。

不同作物的喷施时期和浓度有差别，例如大豆、花生在苗期和初花期各喷一次，水稻在分蘖期和始穗期喷施，茶树在春茶萌芽至一叶一心期喷施^[6]。配方上也常与其他物质复配，如与碳铵复混肥配合，或将稀土与 α-萘乙酸、赤霉素等混用制成作物制种调节剂^[13]。

从效果看，多项试验报告粮食作物增产幅度约5%至12%，经济作物约8%至15%，叶菜和甘蔗等作物的增产与含糖量提升也有记录^[15]。这些数据来自特定品种、土壤和年份的田间试验，不同地区之间差异较大。

除种植业外，稀土在林业、畜牧业、家禽饲养和水产养殖方面也开展过应用研究，Vc-RE、Cit-RE 等畜牧用稀土产品曾被开发并出口到马来西亚、泰国、菲律宾和西班牙等国^[11]。

局限

稀土元素不属于植物必需营养元素，学界一般将其视为有益元素，其作用机理与生物学效应本质至今没有定论，有效施用条件也需进一步研究^[7]。机理不清直接导致增产效果难以稳定预测，一般认为只有在作物不缺大中微量元素的条件下才可能显现作用^[4]。

稀土不能替代常规肥料，只能作为辅助手段少量施用^[9]。由于浓度窗口狭窄，施用过量会抑制生长并影响根系对养分的吸收，配制浓度和喷施时期都需要严格控制^[5]。

标准与登记方面的限制同样突出。GB 9968 系列标准废止后，行业一度缺乏覆盖农用稀土化合物的现行标准，产品登记渠道不畅，相关推广受阻^[8]。主管部门在答复相关提案时指出，推动稀土农业应用应先明确其环境和健康风险，防止对土壤安全、农产品质量安全和人体健康产生负面影响^[2]。

此外，稀土农用长期由冶金领域人员推动，与农业科研人员的沟通不足，主流农业界对其效果一直存在质疑，安全性争议曾使公众对稀土残留问题格外敏感^[8]。

参见

• 稀土元素 —— 农用稀土产品的有效成分来源。

• 植物生长调节剂 —— 农用稀土在管理上被归入的类别之一。

• 叶面肥 —— 农用稀土最常见的施用形态和方式。

• 微量元素肥料 —— 与稀土微肥相近的小用量肥料类型。

• 食品中污染物限量 —— 曾设定并后取消稀土限量指标的食品安全标准。