过氧化氢在农业领域中的应用

摘要：过氧化氢具有氧化性、漂白性和较清洁的制备处理过程，现已广泛应用于化学合成、纸浆漂白、纤维漂白、电子工业、食品加工及环境治理等领域。在农业领域的应用虽还未得到大面积推广，但已有不少研究人员发现了它在农业领域的发展前途。本文主要介绍了一定浓度的过氧化氢对植物种子萌发、作物抗逆性的影响，及其在农业环境保护中的作用。

关键词：过氧化氢;农业领域;应用

中图分类号： TS255.3 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2015.24.102

过氧化氢（H2O2）是一种强氧化性的氢氧化物，其物理性质与水相似而化学性质更为活泼。由于过氧化氢具有的氧化性、漂白性和较清洁的制备处理过程，现已广泛应用于化学合成、纸浆漂白、纤维漂白、电子工业、食品加工及环境治理等行业。而过氧化氢在农业领域的应用虽还未得到面积推广，但已有不少研究人员发现了它在农业领域的发展前途。

近三十年来，我国研究人员进行了大量试验来探究可作为氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氧剂的过氧化氢对植物种子及幼苗的影响，并取得了一定成果。

1 过氧化氢对种子的影响

活力低的休眠种子的萌发生长是作物生产的首要环节，提高休眠种子的发芽率便成了研究者的关注重点。

1.1 促进种子发芽

一定浓度的H2O2能解除种子休眠，促进种子萌发。已获得成效的作物种类包括夏谷休眠种子、花生种子、水稻种子、烟草种子、油菜种子、薏苡种子、甜菜种子、甘草种子、玉米种子、黑豆种子等。

1.2 原理

适宜浓度的H2O2能有效提高种子发芽率，可能的原因有以下几个方面：

一是由于H2O2是一种杀菌剂，可以减少细菌感染导致的低萌发率。

二是H2O2在某种酶作用下可为种子有氧呼吸提供O2，并抑制种子无氧呼吸，以减少有机物消耗量及无氧呼吸过程中产生的酒精对种子的危害[1]。

三是过氧化氢能刺激解除种子休眠的磷酸戊糖代谢[2]。

四是适当浓度的过氧化氢可提高过氧化物酶活性，从而进一步提高种子的活力[3]。

1.3 条件

不同浓度的过氧化氢能提高不同种子的发芽率，如促进夏谷种子发芽的过氧化氢浓度为3%～10%[4];1%的过氧化氢浸花生种效果最佳[5];低活力油菜种子用H2O2浸种提高活力指数的最适浓度范围为0.01%～0.1%，而浓度大于3%的过氧化氢，其作用相反[6];浓度为0.15%或1.0%的H2O2浸烟草种子均提高发芽率25%以上[7];1%～3% H2O2处理的薏苡种子，不仅萌发率高，而且萌发时间短[8];叶用甜菜以浓度2%～5%的H2O2处理为宜，根用甜菜以浓度3%的H2O2处理为宜，对贮期较长的种子则以浓度5%的H2O2处理为佳[9];0.4mol/L的H2O2能提高甘草种子发芽率24.41%[10];2.0%～3.0%浓度的H2O2浸玉米种后发芽率最高[11];0.10% H2O2浸黑豆种萌芽率最高[12]。

因此，根据不同植物种子类型，选择浓度适宜的H2O2浸种，均能取得很好的效果。

2 过氧化氢对幼苗的影响

植物生存与生长的环境息息相关。环境中一些不利因素往往成为植物生长的逆境，对植物生长造成胁迫，包括冷、热、旱、涝、盐碱、大气土壤污染等各种物理化学胁迫。我国的研究者在试验探索中发现，在植物早期用过氧化氢预处理，进行H2O2胁迫锻炼，可以增强作物的抗逆性。由于植物生长逆境的普遍性，提高作物抗逆性成为研究的又一大关注点，主要集中在气候逆境和土壤逆境等方面。

2.1 气候逆境

外源H2O2预处理提高了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率[13];低温下10umol/L H2O2处理可以刺激水稻耐冷品种的幼苗的抗冷性增加[14];用

2.2 土壤逆境

H2O2前处理可在一定程度上增强小麦幼苗的抗盐性[19];外源H2O2可增强马铃薯对盐碱土壤的适应性[20];不同浓度H2O2预处理水稻根部可减轻低Cd（镉）污染土壤的毒害[21]。

2.3 其他

H2O2可以诱导不同颜色马铃薯花青素积累[22]，花青素作为一种色素，有抗氧化的作用，对植物抵抗逆境有一定的作用。

3 过氧化氢对农业环境的保护

农业生产过程难免有污染性物质的残留和循环，加强环境保护是可持续发展的重要战略。过氧化氢在农业环境保护中发挥了重要作用。

3.1 处理有毒废水

过氧化氢能与废水中的有机污染物，及氨、硫化氢、氰化物类无机有毒物反应除毒，能去味、脱色且不产生二次污染。

3.2 降解残留农药

碱性条件下，过氧化氢能快速、简便、低成本的降解有机磷、拟除虫菌脂类农药[23]。

随着城市化进程加快，种植面积减少，提高作物各发育阶段各种恢复性、抗性已成为研究人员的着手点，过氧化氢在农业领域的研究也将越来越广泛并投入到更多的应用中。

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作者简介：张语宁，青岛市城阳第一高级中学，学生，研究方向：生物与化学。