目前, 起步较晚的H2植物学效应研究也取得较大的进展。 H2可以增强土壤肥力, H2处理过的土壤可以促进农作物的生长, 并改善逆境条件下农作物的生长状况, 因此加拿大科学家将土壤中发挥类似于肥料作用的H2称为“氢肥”。综合现有研究, H2不仅可提高植物对生物和非生物胁迫的抗/耐性,而且还参与调控植物生长发育。
氢气的效应 H2提高植物抗病性:H2提高植物抗病性的研究提示, 通过使用富氢水灌溉可以提高作物对病害的抵抗力, 从而在一定程度上减少农药的使用。 H2参与调控植物生长发育:植物的侧根参与了植株的固着以及水分与营养元素的吸收, 侧根的发育增强了根系的吸收能力和表面积。H2参与调控植物不定根和侧根的发育。 H2参与水果和花卉保鲜:与传统保鲜技术相比, H2作为保鲜剂具有安全、无毒和无污染的特性。与水果保鲜类似, 鲜切花保鲜也是研究热点。H2可以减小气孔开度、保持水分平衡和膜稳定性, 降低叶绿素分解和细胞膜损伤, 延缓百合和玫瑰切花的衰老。 H2提高作物种子萌发:外源富氢水预处理水稻种子显著降低盐胁迫引起的种子萌发率和抑制幼苗生长。 H2提高植物根际微生物数量:对菜园土壤进行H2处理后, 土壤中根瘤菌的固氮能力和脲酶活性增强, 土壤中有机质的降解速度减缓。 H2在真菌保鲜及提高抗逆性方面的应用:H2可以缓解真姬菇菌丝的非生物胁迫 (主要是镉、盐和过氧化氢) , 其作用机制是H2降低了脂质过氧化以及细胞内活性氧水平, 而且还提高了抗氧化酶和丙酮酸激酶的活性。 “氢农业”的发展及出现的问题 H2植物学效应的研究提示, H2在农业上具有广阔的应用前景, “氢肥”概念的提出为“氢农业”的发展提供了可能。为了避免H2运输和贮存带来的安全隐患, 建议使用氢气发生装置制氢, 并采用现制现用的方式。需要提醒的是, H2在水中的溶解度很低, 其使用浓度远低于爆炸范围。H2大规模应用所带来的高成本限制了“氢农业”发展, 因此如何降低成本也是今后必须考虑的因素之一。 未来展望 目前, 对植物H2的研究主要集中在其生物学效应上, 植物H2产生的来源和途径仍不清楚。但为了消除富氢水中低氧所带来的次生效应, 应该采用H2熏蒸的处理方法。