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氫氣是一種無色無味的氣體，具有還原性，溶于水后形成富氫水，目前氫氣與富氫水廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、化工、食品等 行業(yè)，并發(fā)揮著積極的作用，其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用剛剛起步。簡述了氫氣與富氫水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用及其作用，分析了使用氫氣與富氫水的優(yōu)點(diǎn)和目前存在的問題，總結(jié)歸納了氫氣與富氫水未來的發(fā)展方向和應(yīng)用前景。 氫氣與富氫水的主要作用 1.改良土質(zhì) 使用氫氣處理土壤可有效改良植株根系環(huán)境，使其有利于植物生長發(fā)育，減弱各種惡劣條件對(duì)其生長 發(fā)育的影響。 2.促進(jìn)種子萌發(fā)、幼苗生長 通過氫氣處理種子或者土壤，可以調(diào)節(jié)種子的生理活動(dòng)，加快萌發(fā)速度，提高出芽率和存活率；通過富氫水處理幼苗，可以有效保證根尖細(xì)胞的完整性，促進(jìn)幼苗的生長發(fā)育。例如，使用富氫水處理小蒼蘭植株，可有效增加葉長和葉寬、縮短開花時(shí)間，促進(jìn)其生長發(fā)育，增加小蒼蘭大球、小球的鮮重和干重。 3.調(diào)節(jié)植物生長狀態(tài) 氫氣可以調(diào)節(jié)植物的生理功能，并可以參與到植物的激素調(diào)節(jié)中去，促進(jìn)植物生成營養(yǎng)物質(zhì)，加快其生長發(fā)育，效果可表現(xiàn)為增加株高等。用富氫水灌溉小麥可有效調(diào)節(jié)小麥葉片氣孔的大小，使其適應(yīng)環(huán)境的改變，調(diào)節(jié)小麥根尖形態(tài)，促進(jìn)根部生長。 4.提高植物的抗逆能力 氫氣可有效提高植物細(xì)胞的活性，清除植物體內(nèi)的自由基，促進(jìn)基因的表達(dá)，使其生成足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)枝干、葉片的生長，以抵抗重金屬危害和各種惡劣條件，例如在 Cu2+ 濃度過高會(huì)阻礙植物的生 長，富氫水可以通過保持細(xì)胞的完整性和增大植物氣孔來減少銅的脅迫，提高植物的抗逆能力。 5.提高果蔬保鮮時(shí)長 由于氫氣具有還原性，可有效提高果蔬抗氧化能力，降低果蔬的呼吸作用，進(jìn)而提高其保鮮時(shí)長。 氫氣與富氫水應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) 1.安全性好 目前，在作物病蟲害的防治過程中，大多數(shù)農(nóng)民以背負(fù)式噴藥箱為主，在施藥過程中可能會(huì)對(duì)農(nóng)民的皮膚、呼吸道造成損傷，如果早期使用富氫水可增強(qiáng)植物 抵抗病蟲害的能力，減少農(nóng)藥的使用，提高安全性；在施肥過程中，也可能對(duì)皮膚造成傷害，富氫水是一種理 想的肥料，使用富氫水代替部分化肥可增加土地肥力， 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性。 2.代替化學(xué)藥劑，無污染 氫氣是一種新型的肥料，無毒、無害，目前我國使用農(nóng)藥、化肥過多，造成了土質(zhì)下降和環(huán)境污染，如果在植物生長過程中使用氫氣或富氫水，可有效代替部分化肥、農(nóng)藥，作業(yè)過程無污染、無殘留，并可有效提高土質(zhì)，促進(jìn)植物的生長發(fā)育。 3.提高產(chǎn)量 在種子萌發(fā)的過程中，通過氫氣處理可有效提高出芽率，進(jìn)而提高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收；在幼苗期，通過富氫水灌溉也可提高植物的抗逆性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。 氫氣與富氫水存在的問題 1.富氫水濃度易降低 氫氣在水中的溶解度低，制備好的富氫水不易于儲(chǔ)存，從制備好富氫水到噴灑或者灌溉，中間過程時(shí)間 較長，濃度下降幅度大，影響其作用效果，從而錯(cuò)過作物最佳的治理時(shí)期。 2.氫氣具有易燃性 氫氣在使用過程中不安全因素有許多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 過程中使用氫氣需要專業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)操作，推廣使用難度大，在使用過程中要嚴(yán)格控制氫氣的濃度，同時(shí)控制周圍的火源，做好安全防范措施以防發(fā)生火災(zāi)。 3.技術(shù)達(dá)不到要求 目前，對(duì)于氫氣在植物生長發(fā)育中能起到哪些作用還沒有充分的研究，也沒有大量的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)，更談不上應(yīng)用，并且制氫、監(jiān)測、調(diào)控設(shè)備的研發(fā)也達(dá)不到要求，將氫氣與富氫水廣泛投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，需要廣大研發(fā)人員進(jìn)一步研究與實(shí)踐。 氫氣與富氫水的應(yīng)用前景 氫氣與富氫水在植物生長的各個(gè)階段均能發(fā)揮積 極的作用，具有重要的研究價(jià)值。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，合理使用氫氣與富氫水可有效減少農(nóng)藥、化肥的使用，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)外對(duì)氫氣與富氫水的研究取得了一定的成果，但是對(duì)于其作用機(jī)理、范圍、方式的研 究仍不夠深入，缺少突破性的進(jìn)展。目前，通過試驗(yàn)研究氫氣促進(jìn)植株生長發(fā)育的作用機(jī)理和潛在影響是主要任務(wù)；如何解決氫氣在水中較長時(shí)間地保持較高的溶解度和穩(wěn)定性是研究的重點(diǎn)，將理論研究不斷與實(shí)踐相結(jié)合，氫氣與富氫水的應(yīng)用會(huì)有突破性的發(fā)展，進(jìn)而逐步廣泛地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。
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