6月24日,在上海市青浦区举办的 “科技兴农 青新浦绘” 2025 年农业招商推介会上,一项具有里程碑意义的成果正式亮相——国内首份氢农业白皮书《中国氢农业发展报告 2025》发布。

此次发布活动由青浦区委与上海长三角氢能科技研究院院长张焰峰、南京农业大学教授兼博士生导师沈文彪共同完成,标志着青浦区氢农业已从技术示范阶段迈向产业雏形阶段,为全国零碳智慧农业发展提供了可资借鉴的 “青浦模式”。

氢能,作为实现 “双碳” 目标的关键支撑,近年来已广泛应用于交通、工业、建筑、电力等多个领域,如今在农业领域也展现出了独特的生物学效应和环保性,为农业带来诸多益处。

《中国氢农业发展报告 2025》的发布,正是顺应了这一绿色发展趋势,对氢能在农业领域的应用进行了全面且深入的梳理与展望。

氢能农业的主要应用场景

在植物生长与产量提升方面,氢能表现卓越。氢气可促进种子萌发,如冬黑麦种子在氢气作用下,发芽率显著提高;富氢水则能调节黄瓜苗根系发育,增强侧根生长能力,让植株扎根更稳、吸收养分能力更强。

实际案例中,富氢水稻种植面积已超 1000 亩,产量增幅达 10%。氢气处理土壤还能提高春小麦、油菜等作物的生长指数,“氢肥” 效应初显。同时,氢气通过调节抗氧化途径,提升了植物对干旱、盐碱、重金属等非生物胁迫的耐受性,有效缓解百草枯对紫花苜蓿的抑制,助力农作物在恶劣环境中顽强生长。

农产品保鲜与加工环节,氢能也大显身手。氢气处理可延缓猕猴桃成熟,减少自然衰老和微生物腐败,延长果蔬货架期,让新鲜的农产品能够更长时间地摆上消费者的餐桌。而且,氢气增强了植物对除草剂(如百草枯)的耐受性,降低了农药使用需求,既保障了农产品的品质安全,又减少了化学药剂对环境的污染。

土壤与微生物环境优化同样离不开氢能。氢气处理土壤可增加氧化氢气的细菌数量,改善土壤微生物群落结构,间接促进植物生长。土壤作为氢循环的主要汇,其对氢气的吸收能力受含水量、温度等环境因子影响,维持着氢元素生态循环,为农业生态系统的稳定运行提供保障。

养殖业中,氢气同样发挥着积极作用。虽然具体机制仍需深入研究,但氢气可改善动物养殖环境,提升动物存活率及肉蛋奶品质。富氢水或氢捐赠补充剂(如钙、镁)可作为饲料添加剂,优化动物代谢功能,助力养殖业健康发展。

在技术形态与实施方式上,氢气施用形式多样。气体直接施用可通过灌溉或喷洒方式引入氢气;富氢水利用溶解氢气的水进行灌溉,成本较低且效果显著;氢捐赠补充剂如钙、镁等与氢结合的化合物,增强了氢气在土壤中的稳定性。使用氢农业灌溉机,成本较传统设备大幅降低,为氢农业的规模化应用提供了有力支撑。

未来展望

未来,氢农业将围绕核心技术研发、应用范围拓展及可持续发展深化,结合碳中和目标推动绿色农业转型,前景广阔。

张焰峰:扎根氢农业的推动者

作为上海长三角氢能科技研究院院长,张焰峰扎根氢农业领域研究与实践多年。在技术研发与标准制定上,她主导富氢水灌溉水稻种植技术的规模化应用,青浦区试验田连续 3 年实现增产,并推动国内首个《富氢水灌溉水稻种植技术规程团体标准》出台,促进标准化种植。

同时,将技术扩展至草莓、蓝莓、西红柿等作物,通过富氢水灌溉有效提升产量,减少农药使用的同时改善口感与品质。

2019 年起她与南京农业大学沈文飚团队合作,建立青浦农业项目基地,验证氢技术在蔬菜、水果及水稻种植中的实效性。在太湖西山岛实验基地开发的 “气水肥一体化” 系统,将氢气融入气雾水,提高肥料利用率、农药零使用,作物产量提升显著。