近年來，氫氣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用已逐漸進(jìn)入人們的視線。氫氣對植物生理具有重要調(diào)節(jié)效應(yīng)，氫水的殺菌效果可替代部分農(nóng)藥，還能促進(jìn)果蔬成長、改善土壤環(huán)境?？蓱?yīng)用于種子萌發(fā)、花期調(diào)控、農(nóng)作物產(chǎn)品保鮮等方面，有助提高病蟲害抗性、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、減少化肥的使用。

 

在植物學(xué)方面，氫氣的效應(yīng)研究才剛剛開始。植物自身能合成氫氣，合成的可能方式主要利用氫化酶和固氮酶，細(xì)菌等微生物領(lǐng)域都是氫氣合成的關(guān)鍵途徑。氫氣在植物效應(yīng)方面，主要發(fā)現(xiàn)對種子萌發(fā)、幼苗生長、不定生根、根伸長、果實保鮮、氣孔關(guān)閉和花青素的合成等方面具有比較強的作用。氫氣還能通過增強抗氧化防御系統(tǒng)來提高植物應(yīng)對脅迫的能力。



氫氣能與一氧化氮、一氧化碳、脫落酸、乙烯和茉莉酸等信號分子協(xié)調(diào)發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)各種非生物脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)，也能影響不定根形成和花青素生物合成相關(guān)基因表達(dá)。將來研究需要重點關(guān)注氫氣效應(yīng)分子機制及其與各種細(xì)胞信號分子的相互作用。在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和綠色農(nóng)業(yè)方面，氫氣將成為深受歡迎的新手段。

給植物氫氣的方法

 

比較實用的方法是使用飽和氫水或稱富氫水，這種技術(shù)在氫醫(yī)學(xué)方面已經(jīng)有廣泛應(yīng)用，氫水的制造技術(shù)也比較成熟。大規(guī)模氫水方便用于各種農(nóng)業(yè)灌溉和滴灌技術(shù)。“氫水灌溉技術(shù)”是利用設(shè)備將水分解成為氫和氧，將含氫分子和氧分子的水進(jìn)行農(nóng)作物的灌溉，減少化肥農(nóng)藥的使用，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的一項比較新穎的農(nóng)業(yè)技術(shù)。



比較常見的技術(shù)是利用氣液混合水泵，在給水提供輸送壓的同時進(jìn)行氫氣溶解，也有利用其他暴氣和納米氣泡新技術(shù)?？傊畾滢r(nóng)業(yè)需要快速大量高效氣液混合農(nóng)業(yè)適宜技術(shù)。根據(jù)需要，氫水可以稀釋為合理有效濃度使用。


氫水可以通過灌溉、噴霧和滴灌等方式使用。如果植物是水培或培養(yǎng)基，可以給培養(yǎng)液直接加入氫氣。由于氫氣溶解度非常低，從氫水溶液中揮發(fā)出的氫氣，除非在非常密閉空間富集，一般不太容易發(fā)生燃燒或爆炸。但為了安全，加強通風(fēng)仍然是必要防范措施，特別是在室內(nèi)情況。



氫氣也可用于農(nóng)產(chǎn)品采摘后的保鮮存儲，通過用氫水浸泡、噴灑或噴霧等簡單方式，新鮮農(nóng)產(chǎn)品保存時間可以明顯延長。氣調(diào)是以改變氣體形式農(nóng)產(chǎn)品保鮮技術(shù)，氣調(diào)使用氫氣也是可行的，但要準(zhǔn)確控制氧氣和氫氣濃度，以避免發(fā)生爆炸。



研究表明，氫水處理可通過降低切花玫瑰和百合葉片的氣孔大小，提高抗壞血酸過氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)，增加活性氧自由基(ROS)清除能力來減少氧化損傷，從而提高切花玫瑰和百合的瓶花壽命及品質(zhì)。