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  • 能源草

    能源草并不是一种植物草的名称。为多年生高大草本植物或半灌木,包括甜高粱、柳枝稷、芒属作物等高大草本都是理想的能源草。能源草多为耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、适应性强的草种,种植和管理简单,在干旱、半干旱地区、低洼易涝和盐碱地区、土壤贫瘠的山区和半山区均能种植。它们对土质和气候要求不高,耐寒、抗冻、适应性强,生长快,产量高,农田每亩一年干草最高产量可达3—4吨,产草期长达10至15年。以“能源草”作为生物能源的原材料成本低、效率高,占用耕地,可利用山坡地,生态功能强大,燃烧后产生的污染物也很少,可有效减轻温室效应、降低环境污染。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 能源草
    命名范围: 草本植物或半灌木 品种来源: 杂交
    育种人 1: 亚诺夫斯基·业诺什 育种人 2: 亚诺夫斯基·柔尔特
    例如: 甜高粱、柳枝稷

    目录

    品种来源/能源草 编辑

    芦竹从匈牙利小平原盐碱土壤地区及中亚干旱地区采集多种植物材料,通过杂交方法培育出大变异特性的育种材料。这种具有典型特征的品种是经过10年培育的结果。

    能源草育种人——Dr.亚诺夫斯基·业诺什(60%)、亚诺夫斯基·柔尔特(40%)

    培育工作/能源草 编辑

    培育工作原由

    20世纪石油工业的发展极度挤缩了以生物质为基础的能源载体和原材料的应用领域。现代的能源生产中大约90%是使用地下采掘出来的化石能源,造成大气成份的失衡和恶化。近150年来空气中的二氧化碳增加了28%,甲烷浓度增加了50%,二氧化氮增加了13%。大气的恶化和煤、原油、天然气和铀储量的减少引起人们要求迅速改变能源结构的要求。

    现在关心的最大问题是以生物质能源为载体的再生能源在多大程度上替代化石性能源载体。欧盟在这个问题上订出的目标是,到2010年使用的能源中可再生能源达到21%,而在电能生产中要达到22%。可再生能源中生物质能源会占据重要角色,因为他具有环保优势,有潜力解决地区,特别是偏远农村发展中的尖锐问题。鉴于对生物质能源的认识,匈牙利萨尔瓦什研究所自上世纪90年代就开始用于能源和工业方面草种的培育工作,在欧洲是最早的单位。

    培育目标

    培育出能生产能源与生产牧草的二个品种、能源品种干草产量高的、适用于能源、造纸、木材、纺织和建筑工业用的新草种。从土地使用、经济性能和环境观点看,它为改善环境,提供新的市场开发和就业问题提供机会。

    植物学特征

    多年生的茅草型叶子草,有主干、匍匐茎、强有力扎入土壤1.8~2.5米的大丛根系。其茎为灰绿色,高180~220厘米,叶稀疏、平直而坚硬、茎上有节2~4个,灰绿叶子挺拔,叶面稍有凹凸不平,花簇匀直,长20~30厘米,成穗串状。4月中旬发芽,6月底7月初开花,7月底8月初颗粒成熟。种子颗粒是柳叶状,长0.8~1.2厘米,千粒重为2.8~3.8克。

    主要农艺学特征

    能源草能源草

    环境适应能力很强,在年供水200~2100毫米,年平均温度为5℃~19℃和PH值为5~9的碱性土壤都能正常生长。其抗旱、抗盐碱、抗寒性能都很突出。

    头一茬干草产量为10~15吨/公顷,燃烧值为14~17兆焦尔/公斤干草,接近和超过杨树、柳树、槐树、与匈牙利的褐煤相当。全纤维素含量超过松树,是一年生植物中最高的。

    多年生品种,一次播种之后可连续生产10~15年,若在春季播种,则从第二年起就可以达到满产。

    能源林相比,它的独具优点是每年都出产品,这就使加工设备得以充分利用。

    从沙地到盐碱地,从内涝地区到干旱地区都可以有效地生产。每公顷施以68~85公斤氮的有效物质,每年就可以产出10~15吨干草。

    良好的土壤改良植物(防流失、防蚀)。

    与能源林相比,其生产和收割不需要昂贵的专用机械,使用谷类、叶状饲料植物的机械设备便可解决。

    土地换耕以后有大量的有机物(系、腐植质)改良土壤。

    在用能源草提供本地能源时,可同时解决一些环保问题(如用留耕方法覆盖垃圾场、矿坑等,降低扬尘)

    能源草的生产意味着一种新的农产品的出现,它除了改进农业生产结构,农村生活方式和农民经济收入作用之外,作为生产原料可提供替代木材的新原料,部分代替木材,为大面积保护森林提供了可能性。

    生理特性/能源草 编辑

    芦竹环境适应能力很差,在盐碱性、红壤荒山、缺水缺肥的土地上都不能生长。其抗旱、抗盐碱、抗寒性能都一般。

    农田肥水充足的情况下头一茬干草产量为10~15吨/公顷,燃烧值为14~17兆焦尔/公斤干草,接近和超过柳树、杨树、槐树、与匈牙利的褐煤相当。全纤维素含量超过松树,是多年生植物中相当高的。

    多年生品种,一次播种之后可连续生产10~15年,若在春季播种,则从第二年起就可以达到满产。

    应用领域/能源草 编辑

    能源草做固体燃料

    能源草新型可循环燃料——“能源草”

    欧洲和世界各地用木质纤维燃烧供热和发电越来越具有现实意义。能源草在开花期干草产量为15.82吨/公顷,而在同样雨量条件下树木的年产量为12吨/公顷。测试表明,能源草的燃烧值为14.968~15.981兆焦尔/公斤干草,褐煤为14.9~20兆焦尔/公斤,槐树为16.8兆焦尔/公斤,杨树为15.9兆焦尔/公斤,柴油为41.6兆焦尔/公斤。匈牙利利用能源草生产单位兆焦尔的成本比其他能源都低,约为4.78~10.06福林(1福林=0.04元人民币)。从材料成份来看,能源草的含硫量很低(0.12%),燃烧时释放的二氧化碳很少,环境污染轻微。能源草的含灰量仅为4.2%,而其中的钾又能补充地力。能源草用于燃烧时需经过挤压、分段等处理,做成草饼、草柱等产品。每公斤干草高温分解过程中开产生197.5牛顿升草瓦斯。用能源草生产沼气时发酵时间为15~20天,所产的瓦斯超过0.5立方米/公斤有机物质。

    能源草做造纸和工业纤维原料

    能源草制作各向同性平面的平面成型特性非常好,拉伸、断裂和波纹形成可行性指标也优于传统造纸工业的各种纤维,在硬壁包装材料生产中很有优势。对与100%的草纤维板,以及、木纤维按不同比例制成的纤维板(320公斤/立方米)。混合比例的纤维板在建筑业、家具业、装修业和车辆制造业中是不可缺少的基本材料。如果造纸厂、纤维板厂建在能源草基地,除了原料供应以外,还可以提供工厂所需的能源,减少运输距离,增强产品的竞争能力。

    能源草做饲料

    能源草甜高粱——能源草的一种

    能源草开花期收割的头茬,建议作为能源草和工业原料用,第二、三茬草可用与放牧和制备干牧草用,蛋白含量和苜蓿相当。

    能源草用于土壤生物保护和改良

    能源草能承受盐、碱性土壤的生产条件,对这类土壤的改良起到良好的作用。大簇的可深扎的根系不仅改良土壤的物理特性,而可产生大量有机物使土壤变的肥沃。在匈牙利巴奇-给什空州贫瘠土地的实验表明,能源草除了适用盐碱地、板结地之外,也适于沙地的土壤改良。

    能源草用与纺织工业

    能源草纤维素含量高、质量好,把它与工业用的纤维合理搭配,将有可能用于纺织工业,这方面的工作正在实验中。

    成功案例/能源草 编辑

    林占熺教授在兰溪种植能源草成功通过验收,是国内唯一应用成功的能源草实践。他试验的能源草的灰分小、热值高、含二氧化硫很小,经济效益高,适种范围广。

    其种植的能源草一般亩产干草7-11.5吨,每年收割2-3茬。种植一次,多年收割,而且,能源草的根系发达,有利于水土保持。

    每年3、4月份种植,一年可以长到5-7米。半年3.5-5米。和芦竹、芦苇等空心草种不同,其是实心的,所以干物质重量大。

    由于林占熺的能源草开花结子率很低,没有物种侵入的威胁。引进培育了20多年,已经培育出适应我国气候土壤条件的品种。

    能源草之所以为能源草,要具备适应气候土壤条件,和光合作用转化率最高的特点。

    归纳起来,能源草要具备以下特点,才有推广价值:

    1、环保、不造成物种侵害;

    2、经济效益高,相同热值成本不能高于煤炭等;

    3、低硫,适用于锅炉燃烧,不能破坏锅炉;

    4、不能占用农田。用荒地、盐碱地、旱地、沙地等非农田种植。

    种类/能源草 编辑

    巨能草

    能源草的新星——巨能草

    形态特征:多年生草本。具粗壮的根状茎。秆直立,有分枝。1年期株高5米左右,直径最大2.5公分。是福建省菌草开发工程协会近年引进培育的品种,适合在中国寒冷零下越冬地带种植。生长环境:热带、温带和寒带气候,年降雨量在500mm以上则生长旺盛。耐寒,零下20-30度仍存活。

    生物量:人工种植,每亩产量干草3-5吨,鲜草水分45%左右。

    适合用途:作为菇类培养料;直接收割可以燃烧发电;纤维长、强度好,适合做纤维板、燃料乙醇。是作为能源草的好草种。干旱、寒冷地方、沙地都能种植。是水土保持的好草种。

    栽培方法:适宜在候平均气温大于12℃的季节种植或雨季开始时种植。短杆扦插:采用腋芽进行无性繁殖。方法是用修剪刀剪带有两个节的茎,扦插杆的周围用土压实。栽后浇水至土壤湿透。全株条栽法:把整株巨菌草埋入土中,覆土2~4厘米。

    柳枝稷

    主要性状:多年生丛生型禾草,根茎和种子繁殖,根深,株高l~2米。

    分布地区:美国大平原及东部大部分地区的土生种。

    习性特点:耐旱,耐排水不良的土壤。

    栽培管理:种苗建植缓慢。4-5月播种,播量为6-7千克/公顷的纯、活种子。根茎和种子繁殖,根深,株高l-2M。

    柳枝稷现在的新用途:柳枝稷能从中提炼出酒精,又有“能源草”的称谓。中国农业大学资源与环境学院教授胡林等专家完成的一份未经验证的研究报告显示,目前未被利用的荒草地是中国最重要的保留土地资源之一,如果把其中能适合种植的361万公顷荒草地种植生物乙醇能源植物,每年潜在的生物乙醇产量达1100万吨,可替代当今中国汽油消费的23%。经实验,柳枝稷草种在荒山上产量很低亩主1吨左右,种在农田亩产4吨左右,作牧草都嫌产量低,适口性差,冬季枯萎。

    主要价值/能源草 编辑

    园林价值

    多年生竞争力,种子借助风力、动物传播,列入入侵生物目录,有造成生态灾难的巨大风险。多用于城市局部封闭式使用。

    能源价值

    产量太低没有能源价值,北方用来做牧草。

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    植物自然

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