稀土元素是一类具有生理生化活性的金属激活剂，具有调节植物生理活动的功能(高粱，1988)，科学合理地施用稀土，能促进植物生根、发芽，促进酶活性，加速植物营养生长，提高产量、品质等(杨敏生等，1994；高粱等，1996；汪明润等，2000)，因而受到较多的关注(赵兰勇等，1996；1997；郭春绒等，1997；侯彩霞等，1997；杨燕生等，1997；陈颖等，2003)。千年桐(Vernicia montana)是大戟科油桐属植物，生长快，抗病性强，是我国重要的木本油料植物，且花色雪白，树形高大，常用作行道树，一般用种子育苗后植苗。由于按常规法处理的种子发芽率较低，难以满足大面积生产的需要，因此，用稀土对其种子及幼苗进行处理，研究稀土浓度对苗木生理和生长的影响，确定适宜的处理浓度，可以为提高其苗木质量提供依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

试验地在华南农业大学林学院6号楼北面的教学苗圃内，所用千年桐种子购于广东省林业局种苗站，所用稀土为广州有色金属研究院提供的混合硝酸稀土(RE₂O₃=25.16%)。

1.2 试验方法

种子处理分2组：第Ⅰ组清水浸种8d；第Ⅱ组清水浸种7 d，300 mg·L^-1混合硝酸稀土溶液浸种1 d。试验采用随机区组设计，3次重复，每一小区面积1 m²。播后及时浇水、除草，待幼苗出土并长出2片子叶后，移入装有黄泥土(67%)、火烧土(30%)和磷肥(3%)的育苗袋中培养。

在生长期里3次喷施不同质量浓度的硝酸稀土溶液(0、50、100、300、500、700、1 000和1 500 mg·L^-1)，以第Ⅰ组清水浸种处理再喷施清水为对照。试验采用随机区组设计，每小区30株幼苗，每处理3次重复，于10月23日第1次喷施，以后隔15 d喷1次，连续喷3次，每次喷施前测定每小区30株的苗高及地径，第3次喷施后的第7天测定各处理苗木的生长及生理指标。

1.3 生长和生理指标测定

第3次喷施后的第7天测定各小区所有苗木的高和地径，然后分别在各小区内随机挖取10株苗木，冼净晾干后称量地上部分(茎、叶)和地下部分(根系)鲜重，在70 ℃恒温下将样品烘至恒重后称量干物质量。

选取各重复的3株苗木，即每个处理的9株苗木，取其中部叶片混合后测定生理指标。叶片可溶性蛋白质含量测定用考马斯亮蓝G-250法(陈建勋等，2002)；可溶性糖含量的测定用蒽酮比色法(李合生等，2000)；超氧化物岐化酶(SOD)活性的测定用氮蓝四唑(NBT)法(李合生等，2000)；丙二醛(MDA)含量按李合生等(2000)的方法测定；叶绿素含量参照陈建勋等(2002)的方法测定。

1.4 数据统计方法

本研究的数据分析均采用SAS软件在PC电脑上进行运算。

2 结果与分析 2.1 稀土对千年桐幼苗高与地径的影响

对清水和300 mg·L^-1混合硝酸稀土溶液浸种后播种生长的幼苗进行叶面喷施，测定幼苗生长。第1次喷施前第Ⅰ、Ⅱ组各处理的苗高与对照无显著差异，喷施后幼苗生长情况见图 1，除第Ⅱ组清水喷施处理比对照减少3.27%外，其余处理苗高均比对照高；其中第Ⅰ组的100和1 000 mg·L^-1处理和第Ⅱ组的50和100 mg·L^-1处理的苗高显著高于对照(P < 0.05)。喷施前后2组处理苗高最大差值均出现在50 mg·L^-1时，比喷施前增加了28.45%和29.11%。

各处理的幼苗地径在第1次喷施前与对照无显著差异。第Ⅰ组在第3次喷施后7 d，除50 mg·L^-1外，其余处理的幼苗地径比对照有所增加，但无显著差异。第Ⅱ组喷施后，0~500 mg·L^-1处理的幼苗地径比对照有所增加，其中300 mg·L^-1处理的显著高于对照(P < 0.05)，比后者增加了26.92%。

2.2 稀土对千年桐幼苗干物质量的影响

对2组处理的幼苗进行叶面喷施后幼苗干物质量情况见图 2a、b、c。除第Ⅱ组的0和700~1 500 mg·L^-1处理外，其余处理的幼苗地上干物质量均显著高于对照(P < 0.05)，比对照增加了29.13%~73.91%。2组处理相比较可知，除50 mg·L^-1外，第Ⅰ组各处理的幼苗地上干物质量普遍高于第Ⅱ组相同处理的幼苗地上干物质量。各处理的幼苗地下干物质量均显著高于对照(P < 0.05)，比对照增加了20.78%~116.88%，其中以第Ⅰ组的300 mg·L^-1和第Ⅱ组的100和300 mg·L^-1处理的效果较好，分别比对照提高了85.71%、94.81%和116.88%。对2组处理相比较可知，除第Ⅱ组的700和1 500 mg·L^-1外，第Ⅱ组的其他处理的幼苗地下干物质量均比第Ⅰ组高。2组处理的幼苗总干物质量的变化趋势与幼苗地上干物质量相似。

2.3 稀土对千年桐幼苗叶绿素含量的影响

对2组处理的幼苗进行叶面喷施，幼苗叶绿素含量的变化情况见图 2d、e、f。第Ⅰ、Ⅱ组各处理的叶绿素a含量均显著高于对照(P < 0.05)，比对照提高了91.67%~191.67%，其中第Ⅱ组0~500 mg·L^-1处理最好，比对照增加了141.67%~191.67%，显著高于对照和其他处理(P < 0.05)；第Ⅰ、Ⅱ组各处理的幼苗叶绿素b含量也显著高于对照(P < 0.05)，比对照增加了87.5%~306.25%，其中第Ⅱ组各处理的叶绿素b含量均高于对照和第Ⅰ组各处理。第Ⅰ、Ⅱ组各处理的幼苗叶绿素总量均显著高于对照(P < 0.05)，比对照增加了92.50%~235.00%；其中第Ⅱ组各处理的叶绿素总量均高于第Ⅰ组各处理，其叶绿素总量在50~300 mg·L^-1处理的范围内达到高峰，喷施浓度继续增加，叶绿素总量逐渐下降。

2.4 稀土对千年桐幼苗可溶性蛋白质和可溶性糖的影响

稀土对千年桐幼苗可溶性蛋白质、可溶性糖含量的影响见图 3。第Ⅰ、Ⅱ组各处理的幼苗可溶性蛋白质含量均显著高于对照(P < 0.05)，其中第Ⅱ组各处理显著高于第Ⅰ组各处理(P < 0.05)；第Ⅰ组各处理的幼苗可溶性蛋白质含量比对照增加了16.00%~94.15%，且随着喷施浓度的增大而增加，至1 000 mg·L^-1时最大，然后开始有所下降；第Ⅱ组各处理的可溶性蛋白质含量比对照增加了133.61%~179.78%，其含量也随着喷施浓度的增大而增加，至300 mg·L^-1时达最大值，然后开始有所下降。

2组各处理幼苗可溶性糖含量均高于对照，除第Ⅰ组50和1 500 mg·L^-1外，其余处理显著高于对照(P < 0.05)，比对照增加了10.73%~105.65%；第Ⅰ组各处理的幼苗可溶性糖含量随着喷施浓度的增加而增加，至500 mg·L^-1时可溶性糖含量最高，比对照增加了105.77%，可溶性糖含量随着喷施浓度继续增加而开始下降；第Ⅱ组各处理的幼苗可溶性糖含量也随着喷施浓度的增加而增加，至300 mg·L^-1时达最大值，比对照增加了95.91%，喷施浓度继续增加，可溶性糖含量也有所下降。

2.5 稀土对千年桐幼苗SOD活性和MDA含量的影响

第Ⅰ组50~300 mg·L^-1处理的幼苗SOD活性显著高于对照(P < 0.05)，其余处理的SOD活性与对照无显著差异(图 4)；第Ⅱ组各处理叶片SOD活性均极显著高于对照和第Ⅰ组各处理(P < 0.01)。幼苗中的MDA含量，除了第Ⅱ组中的1 000和1 500 mg·L^-1处理显著高于对照和其他处理外(P < 0.05)，其余处理均比对照低；其中第Ⅰ组的50~1 000 mg·L^-1和第Ⅱ组的0~100 mg·L^-1处理幼苗中的MDA含量显著低于对照(P < 0.05)；第Ⅰ、Ⅱ组相比较，第Ⅰ组各处理MDA含量普遍比第Ⅱ组低。

3 结论与讨论

第Ⅰ组和第Ⅱ组各处理的叶绿素a、叶绿素b、总的叶绿素含量均高于对照，其中第Ⅱ组0~500 mg·L^-1处理的效果最好。喷施稀土可以促进幼苗吸收N、Mg等养分，同时稀土中的Ce³⁺进入幼苗体后，将幼苗中无效的Fe³⁺还原为有生理活性的Fe²⁺，为叶绿素的合成创造条件(何友昭等，1998)。

第Ⅰ组和第Ⅱ组各处理可溶性蛋白质含量都高于对照，第Ⅱ组各处理显著高于第Ⅰ组，并在0~500 mg·L^-1时达到高峰。种子内的蛋白质在蛋白质酶的作用下水解为氨基酸，并以酰胺形式运输到新形成的器官中，重新合成蛋白质供幼胚生长。千年桐幼苗受到稀土的刺激作用在生长过程中与对照相比合成的蛋白质较多，因而蛋白质含量高于对照。

各处理幼苗可溶性糖含量均高于对照，除500 mg·L^-1处理外，第Ⅱ组各处理高于第Ⅰ组，并在0~300 mg·L^-1时含量较高。种子萌发时，种子中储藏的大量淀粉、脂肪和蛋白质在酶的作用下被消化(水解)为简单的有机物，并运送到正在生长的幼胚中，作为幼胚生长的营养物质来源。用适宜浓度的稀土溶液浸种可提高萌发种子中的酶活性，促进种子内含物质的转化合成及碳水化合物的利用过程(王金胜等，1995)，因而有利于千年桐幼苗的可溶性糖积累。

第Ⅰ组50~300 mg·L^-1处理和第Ⅱ组各处理叶片SOD活性显著高于对照，第Ⅱ组各处理叶片SOD活性均显著高于第Ⅰ组。SOD是植物体内清除氧自由基的抗性酶之一，可以通过防御细胞膜过氧化来增强植物的抗氧化防御系统功能，因而叶面喷施适宜浓度的混合硝酸稀土后，增强了千年桐幼苗的抗逆性。

幼苗中的MDA含量，除了第Ⅱ组中的1 000和1 500 mg·L^-1处理外，其余处理均比对照低；其中第Ⅰ组的50~500 mg·L^-1处理的MDA含量最低。由于MDA是一种高活性的脂膜过氧化物，它能交联脂类、糖类、核酸及蛋白质，从而进一步对脂膜的结构和功能造成不良的影响(于凤鸣等，2002)。混合硝酸稀土叶面喷施后，千年桐幼苗的MDA含量降低说明其抗逆性增强。

混合硝酸稀土叶面喷施后的苗高和地径大于对照，其中第Ⅱ组50~500 mg·L^-1处理的幼苗地径增加最明显。第Ⅰ组和第Ⅱ组处理的幼苗地上干物质量均大于对照，其中第Ⅰ组50~500 mg·L^-1处理和第Ⅱ组100~1 500 mg·L^-1处理增加较多，第Ⅰ组各处理的幼苗地上干物质量普遍高于第Ⅱ组相同处理的幼苗地上干物质量。各处理的幼苗地下干物质量均显著高于对照，其中第Ⅰ组50~500 mg·L^-1处理和第Ⅱ组50~1 500 mg·L^-1处理干物质量增加显著，第Ⅱ组各处理的幼苗地下干物质量普遍高于第Ⅰ组。稀土促进、协调苗木对矿质养分的吸收，增加叶绿素含量，刺激酶活性，增强光合作用，使幼苗的可溶性蛋白质和可溶性糖增加，在外观上体现为增加苗高、地径和干物质量。总体上来看，稀土叶面喷施显著提高了幼苗叶绿素含量，但对苗高和地径的作用不像叶绿素那样明显，这可能与观测时间较短有关。但是叶绿素含量的增加对千年桐幼苗以后的生长会有积极作用。

在低浓度(50~500 mg·L^-1)范围内幼苗的生理活性和生长均随稀土浓度的增加而呈增长趋势。高浓度(700~1 500 mg·L^-1)喷施抑制幼苗生长可能与La³⁺在细胞胞外区域浓度太高，阻断Ca²⁺通过质膜，破坏了Ca ²⁺的正常功能有关。除了MDA外，低浓度(50~500 mg·L^-1)时第Ⅱ组各处理的各项生理指标、地径和地下干物质量均比第Ⅰ组好，而第Ⅰ组各处理的地上干物质量大于第Ⅰ组。叶绿素含量的增加和其他生理活性的提高有利于苗木的光合作用，而根系是植物吸收水分和盐类及合成氨基酸和某些植物激素的重要器官，根系越发达越有利于幼苗对水分及矿质营养的吸收，为幼苗茁壮成长奠定基础。本研究中，第Ⅱ组处理后低浓度喷施，即清水浸种7 d，300 mg·L^-1混合硝酸稀土溶液浸种1 d后，用50~500 mg·L^-1混合硝酸稀土溶液喷施叶片是促进千年桐幼苗生长的最佳选择。