作為一種氣體，最容易采用的氫氣使用方法是吸入。氣體吸入對于動物和人來說非常容易采用，但是對于植物來說，除非在密閉環(huán)境內(nèi)，氫氣很難以氣體方式給植物使用。況且氫氣是可燃性氣體，也給安全操作帶來困難。對于大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，氫氣的使用方法也是非常重要的問題。目前一般采用的方式是飽和氫水，氫水在醫(yī)學研究領域也被廣泛使用，可能是學術研究選擇的一個依據(jù)。氫氣的溶解度比較低，按照亨利定律，一個大氣壓氫氣在水中只能溶解1.6毫克，大約是0.8mM。采用納米氣泡技術，可以顯著提高利用水為載體攜帶氫氣的能力，是一項理想的灌溉氫水制作技術。但是氫氣非常容易從水中揮發(fā)，特別是灌溉后擴散面積快速增大后，氫氣的揮發(fā)速度會非常快，這非常不利于氫氣在土壤中保持和持續(xù)作用時間。
另外一種方式是使用產(chǎn)氫氣材料如金屬鎂或氫化鎂，這種商業(yè)化材料能產(chǎn)生大量氫氣和氫水。將氫水灌溉到土壤后，金屬鎂材料會增加土壤鎂離子和堿性，如果長期使用可能給土壤帶來不利影響。不同于醫(yī)療使用，農(nóng)業(yè)不需要無菌和少雜質(zhì)，農(nóng)業(yè)用氫水增加溶解度也可以采用增加水的顆粒物的方法。使用一定量顆粒物如土壤不僅能增加氣體和氣泡的在水中的溶解度，也可能增加氣體在水中的穩(wěn)定性。
從生物學角度，給植物使用氫氣安全性很高，至今很少發(fā)現(xiàn)氫氣對生物的不利效應。當然氫氣是可燃性氣體，和氧氣混合可以發(fā)生爆炸，因此在操作使用中一定要注意安全。在需要大量氫氣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這顯得尤其重要。
自然環(huán)境中, 植物整個生命周期都處在一個不斷變化的環(huán)境中。適宜的環(huán)境條件能保證植物的正常發(fā)育和生長, 但如果環(huán)境條件變化超過植物正常生長發(fā)育所能忍受的范圍, 就會影響植物的生長。對植物生長發(fā)育不利的環(huán)境條件稱之為逆境或脅迫。由于植物的不動性，不能逃避外部環(huán)境的變化，為了生存，只有改變本身的形態(tài)及內(nèi)部結構來適應周圍環(huán)境。經(jīng)過長期的適應與進化，植物形成了錯綜復雜的機制來感應外界信號，從而選擇最優(yōu)的應對方式來適應不良環(huán)境。因為人類活動的影響，加之自然災害是有發(fā)生，使得環(huán)境變化加劇，嚴重影響到植物的生長發(fā)育。植物如何通過細胞感受并傳導逆境脅迫信號、激活一系列分子途徑并調(diào)控相關基因表達和生理反應等，已成為植物生物學研究的熱點領域之一。
研究發(fā)現(xiàn)，氫氣可能作為一種新型的信號分子參與植物脅迫應答網(wǎng)絡中。氫氣可能在植物抵御脅迫中具有重要的作用，如抵抗干旱環(huán)境，減輕鹽脅迫帶來的氧化損傷，減輕金屬離子和農(nóng)藥帶來的氧化損傷，參與激素抵抗病蟲害信號相關基因的表達。
氫氣作為一種氣體分子參與植物脅迫應答過程中, 并起著重要的作用。通過以上綜述可知, 氫氣主要通過調(diào)節(jié)活性氧(ROS)的含量來參與植物抵御脅迫過程, 但是不同的脅迫環(huán)境, 調(diào)節(jié)機理不同。氫氣作為一種小分子氣體, 參與植物體內(nèi)的新陳代謝。通過加強氫氣參與植物脅迫應答機理的研究, 將不僅有利于理解植物抵御脅迫的分子機理與生理變化, 還將有助于氫氣在生物學上的廣泛應用, 在未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上, 減少化學農(nóng)藥的使用、增強植物耐受度, 從而為保護環(huán)境和促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
