在我国，稀土农用范围广泛。目前，稀土农用生物学效应的研究和大田应用主要为轻稀土，代表元素为镧和铈，主要侧重于研究稀土对植物萌发、植物生长情况、植物中元素含量、植物生理指标等方面的影响，对土壤中的稀土对植物生长的影响主要采用分根装置和根系微域形态等研究方法。土壤施用稀土受土壤本身特异性的影响难以准确反映稀土对植物的影响效应，因此，采用完全营养液培养能更好的在条件一致的情况下研究稀土对植物的生物效应。本课题以实验室植物生长完全营养液作为背景，分别选取轻稀土和重稀土的代表元素镧和钇，选取稀土农用中应用较多的单子叶植物玉米和双子叶植物油菜，来探讨轻、重稀土对单、双子叶植物影响的生物学效应。得到如下结果与结论：1.在0-0.40mmol/L范围内，轻稀土镧和重稀土钇对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜种子的发芽率、发芽势和发芽指数均具有促进作用，轻稀土镧和重稀土钇的浓度为0.40mmol/L时，种子发芽率、发芽势、发芽指数都达到最大，在0-0.20mmol/L处保持较大增长趋势，在0.20-0.40mmol/L处增长趋势放缓，轻稀土镧对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜种子萌发率、萌发势的促进高于重稀土钇的处理，萌发指数则相反。当轻稀土镧和重稀土钇浓度大于0.60mmol/L时（0.60-0.80mmol/L），抑制玉米和油菜种子的萌发，表现为玉米和油菜种子的发芽率、发芽势、发芽指标下降，并且0.60mmol/L处，重稀土钇的抑制作用高于轻稀土镧的。2.对轻稀土镧和重稀土钇对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜幼苗生物量和叶绿素含量的影响进行研究，研究结果表明：在0-0.40mmol/L范围内，轻稀土镧和重稀土钇对单子叶玉米和双子叶植物油菜幼苗生物量及叶绿素量的提高均具有促进作用。轻稀土镧和重稀土钇的浓度为0.40mmol/L时生物量达到最大值，在0-0.20mmol/L处保持较大增长幅度，在0.20-0.40mmol/L处增长趋势放缓。轻稀土镧对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜叶绿素含量提升最大的浓度为0.40mmol/L，而重稀土钇对单子叶植物玉米叶绿素b含量提升最大出现在0.20mmol/L处，重稀土钇对双子叶植物油菜叶绿素含量提升最大的浓度为0.20mmol/L。在适宜浓度，轻稀土镧对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜生物量的促进效果高于重稀土钇的处理。轻稀土镧和重稀土钇浓度大于0.60mmol/L时（0.60-0.80mmol/L），抑制玉米和油菜幼苗生长，表现为玉米和油菜生物量和叶绿素含量下降。3.对轻稀土镧和重稀土钇对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜幼苗中总氮总磷含量的影响进行研究，研究结果表明：在0-0.02mmol/L范围内，轻稀土镧和重稀土钇对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜幼苗地上部分和地下部分的总氮总磷含量的提高均具有促进作用，轻稀土镧和重稀土钇的浓度为0.20mmol/L时，总氮总磷含量达到最大值，仅稀土处理玉米地上部分总氮含量在0.10mmol/L处达到最大值，各处理中地下部分中总氮含量的增加与地上部分中总氮含量的增加趋势一致。轻稀土镧和重稀土钇处理玉米和油菜地上部分总磷含量达到最大的浓度为0.20mmol/L，而地下部分总磷含量达到最大的浓度为0.40mmol/L，各处理中对地下部分总磷含量的促进高于对地上部分总磷含量的促进。当浓度达到0.80mmol/L时，轻稀土镧和重稀土钇对玉米和油菜中总氮总磷含量产生抑制效果，总氮总磷含量下降到与对照接近的水平。4.对轻稀土镧和重稀土钇对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜幼苗中稀土元素富集量的影响进行研究，研究结果表明：低浓度稀土元素处理可以促进植物对稀土元素的吸收利用，当稀土浓度达到0.10mmol/L左右时，达到一个吸收较高值。浓度达到0.60mmol/L时，植物对镧和钇的吸收量达到最大，在0.80mmol/L处较0.60mmol/L处降幅不大。5.稀土对植物影响的机理可能为:稀土元素添加在营养液中，被植物根系吸收，再通过转运进入地上部分，部分集中于叶片中，在叶片中，稀土元素影响叶片中叶绿素的合成；而在根部和地上部分，稀土元素影响植物体内各种生理变化，影响植物对氮磷的吸收利用，影响了植物生物量、总氮总磷、叶绿素含量的变化。在低浓度情况下，稀土元素在植物体内聚集，参与到细胞的正常代谢，对植物的生长发育起到促进作用；当稀土浓度过高时，稀土元素影响细胞的正常生理功能，从而对植物的生长发育起到抑制作用。适宜浓度的稀土元素可以促进植株生物量的富集，有助于植株的健康生长，当浓度超过一定限度，稀土元素通过对植株生理过程的影响，对植株产生毒害作用，降低植物正常的生理指标，造成植株生物量下降，对植物的正常生长产生不利影响。