氢气肥的开发及应用技术

近年来，因为氢气本身独特的生物学和动力学特性，氢医学、氢能源方面的相关研究越来越受到重视。中国科学院华南植物园作为最早开展氢气植物学效应和机制研究的单位之一，发现了氢气不仅可以提高植物的抗旱、耐盐、抗病能力，调控植物激素信号传导，促进植物生长发育，提高作物产量与品质，同时还能提高植物的抗逆能力，改良土壤并减少重金属的含量与危害。基于此，华南植物园曾纪晴博士团队率先提出了“氢农业”的概念，倡导和推广氢气在农业上的应用。由于氢气具有安全、无毒、无残留等天然绿色特点，发展氢农业符合国家生态文明建设、发展绿色农业的总体战略以及可持续发展的要求，对环境保护和食品安全均具有十分重大的意义。

“氢”助乡村振兴 

技术简介

氢气虽然无色无味、安全无毒，但易燃易爆，特别是氢气几乎无法直接在田间使用，因此一般需将氢气溶于水中制成饱和富氢水来使用。然而，目前饱和富氢水价格昂贵，仅限于保健饮用，不适合农业应用，而农业用氢水制造机售价几十万一台，也不适合大田农业。为了解决这些问题，曾纪晴博士团队研发了高浓度长效液态氢肥和缓控释固态氢肥，为氢农业的推广应用奠定了技术和物质基础。

试验表明，本项目团队研发的长效液态氢肥，可稀释200倍后成为饱和富氢水，不仅可以应用于农作物的种植，还能应用于果蔬保鲜以及畜牧业、水产业；研发的固态缓控释氢肥可以在土壤中缓慢释放出氢气，持续为植物提供氢气。这两种形态的氢肥，其作用原理都是为植物提供氢气，在提高植物抗逆性的同时促进植物生长，富集次生代谢产物，改良土壤，降低重金属含量。

项目团队首席专家曾纪晴介绍，液态或固态氢肥与化学肥料相比，传统化肥仅仅提供植物所需的营养元素，而氢肥却具有一肥多效或双重增效的特点。

一方面是由于氢气本身对植物具有促进生长、提高抗逆性等作用，同时也能促进土壤根系微生物有益菌的生长，改善土壤根系微生物群落结构、土壤肥力和土壤结构，从而促进植物对土壤营养元素的吸收，这种“一肥多效”的特点拓展了缓控释氢肥的使用范围。

同时，氢肥添加到其它化肥、生物有机肥料、农药或植物生长调节剂中，可以起到促进肥料吸收，增强肥料和农药使用效果等功效，因此氢肥在化肥和农药增效基础上又增加了氢气的增效作用，可以使得化肥和农药的使用量大为减少。

截止到目前，项目团队研发的氢肥已经在广东、江西、辽宁等省区进行推广实验，在蔬菜、花生、水果、花卉、药材等种植与保鲜方面均取得了较好的应用效果。在江西赣南种植脐橙的3年试验中，发现利用氢肥种植的脐橙生长快、叶片绿、蜡质多、产量高，而且化肥农药使用少，不但能够改善脐橙口感，甚至可以促进疑似黄龙病的脐橙果树叶片转绿、生根、发新芽、重新结果。

因此，氢肥具有广阔的应用前景，将催生一个崭新的农业形态——氢农业，对于我国绿色农业转型升级，保护生态环境和保障食品安全具有重大的意义。

创新成果点

液态氢肥具有超高浓度，相当于饱和富氢水的200倍，常温保存时间可达1年以上；固态氢肥包括缓控释氢肥，可以在植物根部缓慢释放氢气，减少施肥次数，降低成本；复合氢肥可以同时添加其它肥料与农药，起到双重增效的作用。

氢肥不仅可以促进植物生长、提高产量与品质，还可以提高植物抗逆性，改良土壤与微生物群落结构、降低重金属含量。

氢肥使用方便、成本低、应用范围广，不仅可应用于种植业，还可以应用于畜牧业、水产业、果蔬保鲜物流业，甚至可以应用于修复土壤重金属污染、干旱与盐碱地的开发利用等领域。

行业与市场分析

本技术成果已经在广东省、江西省、辽宁省以及越南等地区示范应用，并取得了良好的效果。应用在种植领域，氢肥可以促进植物生长，提高植物产量与品质，增强植物抗病虫害能力，从而减少农药化肥的使用，不仅可以直接节省化肥农药的使用成本，还可以保护生态环境。应用在果蔬采后保鲜物流行业，可延长果蔬保鲜时间，减少果蔬农产品损失，同时氢气无毒无害无残留，是最安全的保鲜剂之一。

该技术成果可以用于修复土壤中的重金属污染，较好地改善土壤生态环境，不但可以降低土壤重金属含量，还能改善土壤结构与微生物群落结构，提高作物产量，保障农作物食品安全。在我国北方和西北地区的干旱与盐碱地的开发过程中，本技术成果可提高植物的抗旱与抗盐碱能力，结合滴灌技术，可以将这些土地充分利用起来，从而产生巨大的经济效益与社会效益。

英文摘要 | Abstract

In recent years, due to the unique biological and kinetic characteristics of hydrogen itself, research on hydrogen medicine and hydrogen energy has received increasing attention. The South China Botanical Garden of the Chinese Academy of Sciences, as one of the first units to carry out research on the effects and mechanisms of hydrogen botany, has found that hydrogen can not only improve the drought resistance, salt tolerance and disease resistance of plants, regulate plant hormone signal transmission, promote plant growth and development, improve crop yield and quality, but also improve the stress resistance of plants, improve soil and reduce the content and harm of heavy metals. Based on this, Dr. Zeng Jiqing's team from South China Botanical Garden took the lead in proposing the concept of 'hydrogen agriculture', advocating and promoting the application of hydrogen in agriculture. Due to the natural green characteristics of hydrogen, such as safety, non-toxic and residue free, the development of hydrogen agriculture conforms to the overall strategy of national ecological civilization construction, the development of green agriculture and the requirements of sustainable development, which is of great significance to environmental protection and food safety.

来源：12316广东省三农热线

“氢”助乡村振兴