导读
中国的经济发展中农业占据着重要地位。为了追求高产量，人们常使用无机肥料，这对土壤和人体健康产生了一定的负面影响。实际上，土壤中的微生物在维持土壤生态系统的平衡以及推动生物地球化学循环方面起到了关键作用。因为这些微生物参与了有机物的分解、矿物质的吸收和氮循环等生态过程，对土壤健康至关重要。
有研究认为，使用氢气（以富氢水或氢纳米气泡水的形式）处理土壤可以改变土壤菌群结构，使细菌多样性及丰度发生变化，其中假单胞菌属（Pseudomonas）丰度明显上升。
图一：氢气处理土壤中细菌丰度
假单胞菌属介绍
假单胞菌属（Pseudomonas）是一类广泛存在于自然环境中的细菌，尤其在土壤和植物表面，其有多种生物学功能：包括增溶无机磷，促进植物对磷的吸收，合成促进植物生长和增强抗病性的激素、抑制致病微生物生长等。
图一 荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）
荧光假单胞菌可以促进植物生长，增强植物对病原微生物的抗性，抑制土壤病原菌的生长，改善植物的根系健康。恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）虽然对人体有害，但其可以通过分解土壤中的有机物质和污染物，改善土壤质量。有研究证实，可以通过恶臭假单胞菌来降解环境中有神经毒性的甲基汞（图二）。
图二 恶臭假单胞菌V1降解甲基汞
氢气可以富集假单胞菌
豆科植物在固氮过程中会产生氢气作为副产物。一些豆科植物产生的氢气被氢化酶（Hup）吸收，因此不会向根际释放氢气。若在豆科作物生长过程中补充外源氢气，氢气会被土壤微生物吸收，以此改变土壤微生物菌群结构。
Li等在期刊Current Microbiology上发表名为：Insight into Bacterial Community Diversity and Monthly Fluctuations of Medicago sativa Rhizosphere Soil in Response to Hydrogen Gas Using Illumina High-Throughput Sequencing的研究论文。
土壤微生物在生态系统的能量与物质循环中发挥重要作用。论文证实，氢气处理土壤可以改变微生物菌落结构（促进变形菌门等细菌生长，抑制放线菌门等细菌生长），经过分析，苜蓿根际土壤中假单胞菌属丰度上升。该论文为后续研究苜蓿根际土壤中氢氧化细菌提供了研究基础与时间。
根据上述结果，我们认为：氢农业的生物学基础不仅包括氢气作用于农作物的生物学效应；氢农业还与土壤微生物生态息息相关，氢气灌溉土壤，可以改善土壤中的微生物菌群结构，促进植株根系发育和生长。
假单胞菌属虽然包含致病菌株，但在生物防治、降解毒性物质方面中展现了巨大潜力。因此，绿色低碳的氢水（尤其是采用绿氢）灌溉技术被视为具有广阔前景的农业创新手段，也是推动现代农业低碳与可持续发展的新质生产力模式。
来源：氢奢农业
