氫是宇宙中含量最輕和最多的元素，宇宙質(zhì)量大約75%是由氫組成。在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)和溫度條件下，氫氣是高度可燃、無色無味無臭的雙原子氣體分子。獨(dú)立氫原子在大氣中含量稀少，主要是氫分子形式存在。氫氣是電中性非極性分子，曾經(jīng)被認(rèn)為生理相對(duì)惰性分子。氫氣能從植物組織內(nèi)釋放，這是許多年前就被學(xué)術(shù)報(bào)道過。最近研究表明氫氣具有抗凋亡抗氧化損傷效應(yīng)，氫氣的重要生物醫(yī)學(xué)地位被確定。另外，在不同類型生物如細(xì)菌、綠藻和高等植物組織內(nèi)氫氣能代謝被廣泛報(bào)道（Russell et al. 2020)。不同級(jí)別生物體系細(xì)胞具有制造氫氣的能力說明氫氣在非常大跨度生物系統(tǒng)中的重要地位。細(xì)菌和真核細(xì)胞都具有合成氫氣的能力更說明氫氣生物價(jià)值的普遍性。一般來說，生物體系能合成的物質(zhì)都可以對(duì)生物體產(chǎn)生作用，這符合生物體系自身穩(wěn)定調(diào)節(jié)的需要。因?yàn)楫a(chǎn)生某種物質(zhì)意味著這種代謝過程的活躍程度，產(chǎn)物一般會(huì)對(duì)產(chǎn)生過程發(fā)揮負(fù)向調(diào)節(jié)。

氫在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

 

現(xiàn)在農(nóng)藥和化肥的濫用產(chǎn)生環(huán)境污染、土壤破壞以及食品安全問題。由于氫氣的安全性以及氫氣水使用的經(jīng)濟(jì)性和方便性，使氫氣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用前景將十分廣闊。

 

1. 種子萌發(fā)：研究發(fā)現(xiàn)，氫氣可以促進(jìn)冬黑麥種子的萌發(fā)速率，氫水處理可以促進(jìn)苜蓿等植物種子的萌發(fā)。

 

2. 花期調(diào)控：玫瑰等植物在氫水處理后改變花期的現(xiàn)象。

 

3. 提高抗逆性：氫水可提高水稻、擬南芥以及苜蓿等植物的抗鹽堿、干旱等逆境的能力。

 

4. 提高病蟲害抗性：氫氣可以調(diào)節(jié)許多植物激素受體蛋白基因的表達(dá)，其中就包含與抗病蟲害相關(guān)的植物激素水楊酸和茉莉酸。使用氫水澆灌、噴灌的農(nóng)作物將可能提高農(nóng)作物的病蟲害抗性。

 

5. 提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)：使用氫水澆灌的農(nóng)作物，更加香甜可口。

 

6. 減少化肥的使用：由于氫氣可調(diào)節(jié)植物激素如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等的作用，氫水處理往往可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，從而可以減少化肥的使用。

 

7. 農(nóng)作物產(chǎn)品保鮮：由于氫氣的抗氧化特性，使用氫氣或氫氣與其它氣體的混合氣體可能將有助于農(nóng)作物產(chǎn)品的保鮮。

 

以富氫水或氫氣熏蒸的方式，處理農(nóng)林牧副漁等相關(guān)作物或生物，能增加其產(chǎn)量，改善其品質(zhì)，同時(shí)還具有降低農(nóng)藥和化肥使用的潛力。此外，用富氫水養(yǎng)豬能降低豬腹瀉的發(fā)病率。由于氫農(nóng)業(yè)也具有綠色和環(huán)保的特性，因此也是綜合應(yīng)用于種植業(yè)、畜牧業(yè)及水產(chǎn)業(yè)的一種新生態(tài)農(nóng)業(yè)。