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氢气发生器之氢气对农业的影响
浏览: 发布日期:2018-09-26
氢气广泛应用到农业生产上,甚至还可能开启一个崭新的“氢农业时代”!

一、植物能产生氢气

氢气对绿豆、水稻以及苜蓿的种子萌发具有重要影响;同时发现,氢气水处理可提高水稻以及拟南芥的盐胁迫抗性。此外,还发现氢气水处理还能影响植物开花时间。南京农业大学的研究人员发现,氢气水处理可以诱导苜蓿抗氧化酶基因以及血红素加氧酶1基因的表达并提高其酶活性,减轻由百草枯引起的氧化伤害。他们还发现,氢气水处理可以提高水稻以及拟南芥的耐盐性,而这种耐盐性的提高可能与氢气减轻了盐胁迫诱发的活性氧伤害有关。他们最近发现,氢气能够提高植物重金属镉和汞的抗性。中国科学院华南植物园与上海第二军医大学的研究人员在证实氢气具有抗氧化作用,可以诱导植物中的抗氧化酶基因的表达的同时,发现氢气可以通过影响植物激素受体蛋白基因的表达而调节植物激素的作用,同时植物激素以及胁迫因子能够诱导水稻产生氢气。从基因进化角度,推测产生氢气的蛋白可能是来自水稻的氢化酶基因,发现水稻产氢能力和推测的水稻氢化酶基因可以受到多种胁迫因素以及植物激素的诱导。上述研究提示,氢气可能是一种水稻的气体信号分子,它可能通过参与调控植物激素信号途径影响植物的生长发育与逆境适应。
 

二、氢气是未来绿色农药

现代农业的一大特点是大量使用化肥和农药。现在,农药和化肥的滥用产生环境污染、土壤破坏以及食品安全问题。由于氢气的安全性以及氢气水使用的经济性和方便性,使氢气在农业生产上的应用前景将十分广阔。最近,国内数家农业研究机构开展的农田规模化试验表明,氢气和氢气水在农业生产,特别是无土栽培农作物中,应用效果十分显著,对作物的营养价值也有一定正面效应。
在未来,农民可以使用氢水替代或部分替代农药和化肥,让农作物抗病、抗虫和抗旱、抗盐等能力增强,同时,产品品质提升、产量增加。这是多么令人激动的“氢农业时代”啊!
氢气在农业生产上的应用可能会出现在以下几个方面:

花期调控:目前已经观察到,玫瑰等植物在氢水处理后改变花期的现象。研究也发现,氢气可以调控植物开花相关植物激素受体蛋白基因的表达。这一发现提示,氢水在园艺方面将有广阔的应用前景。

种子萌发:研究发现,氢气可以促进冬黑麦种子的萌发速率,氢水处理可以促进苜蓿等植物种子的萌发。这一发现可能会促进氢气在提高种子萌发率方面的应用。

提高病虫害抗性:研究发现,氢气可以调节许多植物激素受体蛋白基因的表达,其中就包含与抗病虫害相关的植物激素水杨酸和茉莉酸。使用氢水浇灌、喷灌的农作物将可能提高农作物的病虫害抗性,代替农药或减少
农药的使用,从而保护环境、提高食品安全。

提高抗逆性:干旱和盐碱等逆境胁迫,往往造成农作物减产甚至死亡。研究发现,氢水可提高水稻、拟南芥以及苜蓿等植物的抗盐碱、干旱等逆境的能力。使用氢水对农作物进行滴灌或喷灌,将提高农作物的抗逆能力,达到防灾减灾的目的。

提高农产品品质:使用氢水浇灌的农作物,比如一些蔬菜、瓜果,可能更加香甜可口。

农作物产品保鲜:由于氢气的抗氧化特性,使用氢气或氢气与其它气体的混合气体可能将有助于农作物产品的保鲜。由于氢气的安全性,没有毒害、没有残留,与其它化学药剂处理保鲜的农产品相比,具有很强的食品安全优势。

减少化肥的使用:由于氢气可调节植物激素如生长素、细胞分裂素等的作用,氢水处理往往可以促进植物的生长。目前已经观察到氢水对绿豆等植物的生长具有明显的促进作用。因此,将来有可能广泛应用氢水浇灌农作物,促进植物旺盛生长,从而可以减少化肥的使用。

渔业生产:水产业尽管目前没有开展相关研究。考虑到氢气对动物疾病预防和治疗的显著效果,因此也是非常值得期待的一个领域。
“氢农业时代”令人向往,但是目前需要许多深入研究与试验要做。首先是探讨氢气对植物效应的作用机理,为氢气农业的应用奠定坚实理论基础;其次,是要进行大规模氢气农业的田间试验,搞清楚氢气及氢气水在农业生产上的使用方法和经济价值,包括使用的浓度、施用的量、施用的次数以及施用方法,在农作物生长的哪个阶段使用更有效,等等。不同的农作物可能有不同的时期和用量使用要求。

氢气植物效应研究表明,氢气不仅能提高植物抗逆能力,而且能促进植物生根和种子萌发,这提示氢气对减少农药化肥使用,提高产量具有潜在可能。
 
我们相信,随着这些问题的逐步得以解决,“氢农业时代”将快步向我们走来。

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