稀土元素因具有与微量元素相似的某些特性,使它在植物体内表现出的生物效应具有重要的应用价值和研究意义,大量研究表明有针对性地施用稀土元素对植物的生长发育和品质都具有正向调节用,但目前主要集中在稀土农用研究方面,对石斛属植物涉及尚少。石斛是世界四大观赏兰之一,也是我国传统的名贵中药材,叠鞘石斛（Dendrobium aurantiacum）是四川的主流石斛品种,目前主要依靠人工栽培,如何改良其生长状态、提高品质,是石斛栽培过程中非常重要的问题。为了研究不同种类稀土元素对叠鞘石斛生理及品质的影响,为其栽培调控提供依据,本试验采用三种阶梯浓度的稀土硝酸盐溶液对叠鞘石斛进行叶面喷施,其中镧(La3+)设置为15mg/L、30mg/L、60mg/L,铈(Ce3+)设置为10mg/L、20mg/L、30mg/L,钕(Nd3+)设置为15mg/L、30mg/L、60mg/L;同时运用灰色关联度分析法和主成分分析法对指标进行综合评价,主要试验结论如下:1.30mg/L的镧处理能够显著刺激植株生长,有利于叠鞘石斛株高、叶片数、叶长的增加;20mg/L的铈处理有利于叠鞘石斛株高的增加;30mg/L和60mg/L的钕处理均能够显著刺激叠鞘石斛株高的生长,且30mg/L的钕处理有利于叶片数和叶长的增加;然而,当铈处理浓度达到30mg/L,处理时间为60天时,对植株有明显的矮化作用,少许叶片出现叶尖发黄、干枯的现象。经相关性分析表明稀土镧、铈、钕浓度与气孔密度均呈正相关,在第60d时,高浓度的镧、铈、钕处理下,叶片的气孔密度均出现显著增加,产生一定的逆境胁迫。综上,中浓度镧和中浓度钕处理对叠鞘石斛形态的调控作用最好,而长时间施用高浓度铈则对形态产生负面作用。2.不同稀土元素处理下叶片的叶绿素含量,随着处理时间的增加,呈现先升后降的趋势;其中钕对叶绿素合成的促进作用强于镧和铈,且镧和铈对叶绿素b的影响不显著;在第30天时,60mg/L的钕处理下,Chl（a+b）含量达到所有处理组中的最大值1.95mg/g。一方面,适量浓度的镧、铈、钕均能不同程度地提高叠鞘石斛叶片中的可渗透调节物质;在第45d时,15mg/L的镧处理下,可溶性蛋白质含量达到所有处理组中的最大值7.89mg/g;在第60d时,20mg/L的铈处理下,可溶性糖含量达到所有处理组中的最大值4.98μmol/L。另一方面,短时间外源喷施适量的稀土镧、铈、钕均可以显著降低MDA的合成速率,但随着处理时间延长,MDA含量逐步积累。SOD、POD、CAT活性均随着稀土处理浓度的升高和处理时间的增加,大致出现先升后降的趋势。3.镧、钕能够显著促进叠鞘石斛茎中多糖的富集,长时间、高浓度的铈处理下则出现负面效应。经相关性分析表明稀土镧、铈、钕质量浓度与黄酮含量呈正相关;在第30d时,60mg/L的镧处理下,黄酮积累量达到所有处理组中的最大值4.03mg/g,约比CK增加了67.92%。多酚含量随着稀土质量浓度的增加,均呈现先升后降的趋势;在第30d时,30mg/L的镧处理下,多酚含量达到所有处理组中的最大值836.70mg/g,约比CK增加了33.53%。4.采用灰色关联度分析发现,在整个处理周期内,叠鞘石斛的生理及次生代谢物质指标均以第30天时为最优。相关性分析表明各指标间均存在不同程度的相关性。5.主成分分析选取处理时间为30天时情况良好的形态、生理及次生代谢物质指标数据,经综合评价得分由高到低排序为C3＞A2＞B2＞C2＞B1＞A1＞A3＞C1＞B3＞CK,即以60mg/L的钕处理为最优,其次是30mg/L的镧处理,且两种处理主要是通过促进植株生长、增加叶绿素含量、增加抗氧化活性酶进行调控;再次是20mg/L的铈处理,主要是通过降低膜脂过氧化产物和增加次生代谢产物进行调控。该评价结果与植物生长发育的实际表现一致。