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中国研究人员发现芒草或可成为新一代能源作物

发布时间:2011年06月26日 22:28 | 进入复兴论坛 | 来源：新华网

新华网武汉６月２４日电（记者黄艳）中国科学院“芒草的研究开发与高效可持续利用”项目目前取得阶段性成果，研究人员近日发表在《全球变化生物学生物质能源》上的一篇文章揭示，多年生草本植物芒草具有丰富的遗传变异性和极强的适应性，是可供培育耐冷、耐旱和耐贫瘠的高产能源作物，或可取代大豆、玉米、小麦等粮食作物成为新一代能源作物。

　　参与项目的研究者之一中科院武汉植物园研究员李建强表示，研究团队经历３年时间，将芒草的３个种类移栽到甘肃、内蒙古等地区，结果发现这两个地方生长的芒草生物量比原产地长江中游地区的还要高，这说明芒草有丰富的遗传变异性和极强的环境适应性。

　　“芒草作为生物能源作物有诸多优势，且暂时未发现有什么缺陷，是第二代能源作物最好的选择。”李建强说，芒草的生物量大，环境适应性强，通过人工驯化可在干旱、贫瘠和不适合粮食生产的边际性土地上栽种；并且芒草经济性高，栽种一次，可多年收成；芒草还有发达的地下茎，可无性繁殖，保土固沙效果很好。

　　据介绍，第一代能源作物主要是玉米、小麦、甘蔗、大豆、油菜等粮食、经济作物。由于芒草能够在比它自然生长环境更干旱和更寒冷的环境中产生高生物量，因此成为第二代能源作物的佼佼者。

   5月11日，柳州鑫能生物发电有限公司总经理许永平等人到柳州市农业科学研究所考察巨芒草生长性情况，并有意向与市农科所合作开发。据称巨芒草纤维素高，燃烧完全，每两吨巨芒草的热值相当一吨煤，可望代煤发电。
    芒草产于中国南北各地，为禾本科多年生植物，属甘蔗的亲本植物。我所引进选育的巨芒草高达4~5米，茎粗3~4cm，单径重达1.4公斤，因为它生长高大即称为“巨芒草”，其为宿根性植物，生长期为7~10年。巨芒草通过压缩成型的燃料，具有储存、运输、使用方便，清洁环保、燃烧效率高，是代煤发电较好的燃料。巨芒草代煤燃料的优势：
    一是生长迅速，适应性强，这种作物耐寒、耐旱、从亚热带到温带的广阔地区都能生长，它主要通过根茎进行繁殖，幼苗只需要适当淋水和灌溉，基本不需要施肥，一个生长季节就能长3~4米，生长量是甘蔗的两倍，产量远远高于速生杨和芦苇。
    二是粗长滥长　这种作物多数生长在荒山、路边、沟边和沙滩上，它在强日照和高温条件下生长旺盛，对肥水利用率高，在生长期间可不施肥和农药，凭它根茎上强大根系，能有效地吸收养料。
    三、种植成本低，利用率高：巨芒草的根状茎保证了它们在来年还会重新发芽生长，无须每年重新种植，大力节省了耕种和施除草剂所要消耗的劳力。由于巨芒草的种植和收获不需要专门的机械设备，农民完全可以使用现有的收割机等，种植巨芒草也不需像其他作物那样施用化肥和喷洒农药，从而能节约一大笔开支，另外，巨芒草可种在荒坡和石山脚和沟边的地方，不与粮油争地，耕作成本低。尤其是巨芒草属于草本植物其植株体内木质纤维素高，它所产生的能源相当于油菜、油葵籽制作的生物柴油的两倍，其投入还不到油菜、油葵的1/3。
    四是产量高、收益大：据资料介绍这种作物每公顷产量高达150T，大规模种植单产也有75t，但有关专家认为，即使如此，仍然具有相当经济推广价值，因为折合成矿物质燃料这75t巨芒草蕴含的能量至少相当于36桶原油。按目前国际市场上原油每桶60美元计算，每公顷巨芒草的产值超2000美元，而且连续收获多年，农民种植必定有利可图。
    五是燃烧完全：巨芒草在收割时比较干燥、植株体内只有20~30%的水分，这种作物生长过程中从大气中吸收多少二氧化碳，燃烧时就释放多少二氧化碳，因此它对大气中二氧化碳，因此它对大气中二氧化碳含量的净效为零，不像化石燃料的净效应为正值。
    巨芒草发电的重要性。巨芒草与农业废异秸秆一样都是很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆（芒草）的热值相当一吨标准煤。而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中，排放的CO2与生物再生时吸收的CO2达到零排放的作用，市场前景非常广阔。
秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台，秸秆发电备受关注，目前秸秆发电呈快速增长趋势。各级政府在招商引资中也都把秸秆作为一个重头戏，秸秆发电概念在资本市场也开始活跃。秸秆发电利国利民，受到越来越多的人关注。
    柳州鑫能生物发电有限公司建立了以秸秆为原料进行发电，于今年3月18日在柳城县大埔镇河西工业区开工剪彩，现任自治区政协副主席蒋济雄、自治区人民政府副秘书长藤冲以及柳州市市长郑俊康等领导也到现场祝贺。该厂占地130亩，投资26182万元，预计2009年6月底两台机组将建成投产发电，这是广西第一个利用秸秆发电项目。但是专家认为：仅需甘蔗叶、桑枝和其他废弃秸秆为原料远远不足发电的，还需要大力发展种植芒草等速生林木，解决原料不足。因此许总经理建议市农科所应加速繁殖，通过示试示范，扩大推广种植，实现规模化、产业化种植，以利满足燃料发电供应。

　　李建强说，目前世界各国研究人员都在探索第二代能源作物的种类，基本上集中在多年生草本和快速生长树种上面。芒草作为第二代能源作物研究，已进入驯化阶段，即通过人为干预，选育出更加耐旱、耐寒、耐盐碱等性能的种质。从目前研究结果看，这个过程应该不会很长。

　　芒草在分类学上属于被子植物的禾本科。全世界共有约１４个野生种，大多分布在亚洲，少量产于非洲。中国拥有７个种，包括生物质产量最高的种类，是芒草自然资源最丰富的国家。