近年來(lái)，因?yàn)闅錃獗旧愍?dú)特的生物學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性，氫醫(yī)學(xué)、氫能源方面的相關(guān)研究越來(lái)越受到重視。中國(guó)科學(xué)院華南植物園作為最早開(kāi)展氫氣植物學(xué)效應(yīng)和機(jī)制研究的單位之一，發(fā)現(xiàn)了氫氣不僅可以提高植物導(dǎo)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，同時(shí)還能提高植物的抗逆能力，改良土壤并減少屬的含量與危害�；�于此，華南植物園曾紀(jì)晴博士團(tuán)隊(duì)率先提出了“氫農(nóng)業(yè)”的概念，倡導(dǎo)和推廣氫氣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。由于氫氣具有安全、無(wú)毒、無(wú)殘留等天然綠色特點(diǎn)，發(fā)展氫農(nóng)業(yè)符合國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的總體戰(zhàn)略以及可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)和食品安全均具有十分重大的意義。

氫氣雖然無(wú)色無(wú)味、安全無(wú)毒，但易燃易爆，特別是氫氣幾乎無(wú)法直接在田間使用，因此一般需將氫氣溶于水中制成飽和富氫水來(lái)使用。然而，目前飽和富氫水價(jià)格昂貴，僅限飲用，不適合農(nóng)業(yè)應(yīng)用，而農(nóng)業(yè)用氫水制造機(jī)售價(jià)幾十萬(wàn)一臺(tái)，也不適合大田農(nóng)業(yè)。為了解決這些問(wèn)題，曾紀(jì)晴博士團(tuán)隊(duì)研發(fā)了高濃度長(zhǎng)效液態(tài)氫肥和緩控釋固態(tài)氫肥，為氫農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用奠定了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。

試驗(yàn)表明，本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)的長(zhǎng)效液態(tài)氫肥，可稀釋200倍后成為飽和富氫水，不僅可以應(yīng)用于農(nóng)作物的種植，還能應(yīng)用于果蔬保鮮以及畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)；研發(fā)的固態(tài)緩控釋氫肥可以在土壤中緩慢釋放出氫氣，持續(xù)為植物提供氫氣。這兩種形態(tài)的氫肥，其作用原理都是為植物提供氫氣，在提高植物抗逆性的同時(shí)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，富集次生代謝產(chǎn)物，改良土壤，降低重金屬含量。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家曾紀(jì)晴介紹，液態(tài)或固態(tài)氫肥與化學(xué)肥料相比，傳統(tǒng)化肥僅僅提供植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，而氫肥卻具有一肥多效或雙重增效的特點(diǎn)。

一方面是由于氫氣本身對(duì)植物具有促進(jìn)生長(zhǎng)、提高抗逆性等作用，同時(shí)也能促進(jìn)土壤根系微生物有益菌的生長(zhǎng)，改善土壤根系微生物群落結(jié)構(gòu)、土壤肥力和土壤結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)植物對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，這種“一肥多效”的特點(diǎn)拓展了緩控釋氫肥的使用范圍。

同時(shí)，氫肥添加到其它化肥、生物有機(jī)肥料、農(nóng)藥或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中，可以起到促進(jìn)肥料吸收，增強(qiáng)肥料和農(nóng)藥使用效果等功效，因此氫肥在化肥和農(nóng)藥增效基礎(chǔ)上又增加了氫氣的增效作用，可以使得化肥和農(nóng)藥的使用量大為減少。

創(chuàng)新成果點(diǎn)

行業(yè)與市場(chǎng)分析

本技術(shù)成果已經(jīng)在廣東省、江西省、遼寧省以及越南等地區(qū)示范應(yīng)用，并取得了良好的效果。應(yīng)用在種植領(lǐng)域，氫肥可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高植物產(chǎn)量與品質(zhì)，增強(qiáng)植物抗病蟲(chóng)害能力，從而減少農(nóng)藥化肥的使用，不僅可以直接節(jié)省化肥農(nóng)藥的使用成本，還可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。應(yīng)用在果蔬采后保鮮物流行業(yè)，可延長(zhǎng)果蔬保鮮時(shí)間，減少果蔬農(nóng)產(chǎn)品損失，同時(shí)氫氣無(wú)毒無(wú)害無(wú)殘留，是最安全的保鮮劑之一。

該技術(shù)成果可以用于修復(fù)土壤中的重金屬污染，較好地改善土壤生態(tài)環(huán)境，不但可以降低土壤重金屬含量，還能改善土壤結(jié)構(gòu)與微生物群落結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量，保障農(nóng)作物食品安全。在我國(guó)北方和西北地區(qū)的干旱與鹽堿地的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，本技術(shù)成果可提高植物的抗旱與抗鹽堿能力，結(jié)合滴灌技術(shù)，可以將這些土地充分利用起來(lái)，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。