导读
氢农业是一种利用氢气或产氢材料，以富氢水灌溉或氢气熏蒸等方式，旨在提高作物产量、改善土壤质量和减少环境影响，以及提高农林牧副渔等相关产品品质的实践。在全球对可持续发展和绿色农业的需求日益增加的背景下，氢农业逐渐受到关注。
在农业生产中，优质的土壤是影响作物产量的关键部分，不仅包括N、P和K等对作物有益的成分，也包括作物根系生长的微生物环境。有研究发现，氢气灌溉下的土壤中微生物碳氮磷循环相关基因代谢水平发生了改变。
氢纳米气泡水灌溉后土壤碳固定相关基因表达水平上升（图一左），且碳降解相关基因表达下降（图一右），该现象说明氢气处理土壤会使得土壤的固碳能力增加，进而提高土壤肥力，减少无机肥料的过量使用。同时，碳降解潜力降低一定程度上反映了氢气处理可以减少微生物对于土壤有机质的吸收导致的碳损失。
氢气提高土壤碳固定的研究
有相关研究发现，土壤对于H2吸收能力，会随着土壤CO2的固定量增加而增加，将该土壤高压灭菌后可以消除氢气的吸收与CO2的固定，推测土壤中H2吸收能力与CO2的固定量之间有微生物的作用。
除此之外，在土壤中额外加入葡萄糖，会使得H2吸收能力大大减弱，CO2释放量升高，推测负责吸收氢气的微生物生物把CO2固定的还原剂H2替换为葡萄糖。
Stein等在期刊Soil Biology & Biochemistry中发表了名为：Microbial activity and bacterial composition of H2-treated soils with net CO2 fixation的研究论文。
上述论文的实验证实了氢气处理会提高土壤中CO2的固定量。同时还发现，氢气处理条件下，土壤细菌群落的生物量、活性和结构都发生了向肥力提高的有益变化；使用微量热测定等相关技术证实土壤中H2吸收和CO2固定的时间过程与氢气处理后土壤中微生物活性和生物量的增加相对应。
上述结果提示，氢气可以增强土壤肥力（所以我们在氢草莓大田中采用肥力相对较差的土壤展开试验，具体见公众号氢农业视频），减少土壤有机质消耗速度，提高对植物有益微生物的丰度与活性，从而提高农作物产量。
总之，氢农业的关注点不仅在于氢气提高作物产量和品质等，还注重改善土壤微生物环境，以“氢肥”的形式增强土壤肥力。因此，对环境友好的氢气灌溉技术不仅有助于提升农业生产效率，还能有效推动可持续发展与生态文明建设，符合国家对农业现代化和绿色发展的政策导向。
来源：氢奢农业
