東莞地區(qū)能源草種植的探討

摘要能源草是一種優(yōu)良的能源植物。通過對(duì)東莞地區(qū)雜交狼尾草的種植分析，其具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)具有可觀的生態(tài)效益，可成為廣東地區(qū)未來新能源發(fā)展的新方向。

關(guān)鍵詞生物質(zhì)能源草；經(jīng)濟(jì)效益；生態(tài)效益；雜交狼尾草；東莞地區(qū)

中圖分類號(hào)S216.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）24-08308-03

Discussion on the Energy Grass Planting in Dongguan Area

WU Ying et al （Guangdong KeyiXintai Construction Engineering Co. Ltd.， Dongguan， Guangdong 523112）

Abstract Bioenergy grasses display many beneficial attributes as energy crops. Through analysis of the Pennisetum americanum×P.puroureum planting in Dongguan， it has higher energy transfer efficiency and economic benefit， and also has considerable ecological benefit， which can be a new direction for the development of the future new energy in Guangdong area.

Key words Bioenergy grass； Economic benefits； Ecological benefits； Pennisetum americanum × P. puroureum； Dongguan area

隨著社會(huì)工業(yè)的發(fā)展和高新科技的進(jìn)步，世界各國(guó)對(duì)能源的需求正迅速增大，其中消耗的能源主要來自化石能源。能源作為國(guó)家戰(zhàn)略性資源，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)穩(wěn)定的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代以來，隨著全球石油資源的日趨枯竭，生物質(zhì)能源的開發(fā)利用研究逐漸成為熱點(diǎn)[1]。面臨化石能源對(duì)環(huán)境污染破壞的挑戰(zhàn)，對(duì)可再生能源的研究和開發(fā)已迫在眉睫，而能源草被認(rèn)為是最具開發(fā)利用前景的可再生能源之一。

1能源草研究概況

能源草并不是一種植物草的名稱，其多為一年生高大草本植物，包括甜高粱、柳枝稷、芒屬作物、狼尾草等高大草本都是理想的能源草。能源草多為耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)的草種，種植和管理簡(jiǎn)單，在干旱、半干旱地區(qū)、低洼易澇和鹽堿地區(qū)、土壤貧瘠的山區(qū)和半山區(qū)均可種植。具有以下特點(diǎn)：生長(zhǎng)迅速，生物量大；抗逆性強(qiáng)，生產(chǎn)成本較低；生長(zhǎng)和良種繁育周期短，產(chǎn)出率高；能效較其他作物或林木高；生態(tài)效益高，清潔環(huán)保。

歐美國(guó)家對(duì)能源草的研究較早。巴西是世界上生物質(zhì)能源生產(chǎn)及利用的先驅(qū)，全球最大的生物質(zhì)能源項(xiàng)目普羅阿克爾（ProAlcool）于1975年在巴西建立[2]；丹麥于1960年開始對(duì)芒屬植物進(jìn)行研究，并于1983年建立了首個(gè)能源草試驗(yàn)基地[3]；美國(guó)能源部早在1984年就啟動(dòng)了“草本能源植物研究計(jì)劃項(xiàng)目”（1990年更名為“生物質(zhì)能原料發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目”）[4]；德國(guó)早在20世紀(jì)70、80年代就開始研究生物質(zhì)能源，于1993年在梅克倫堡地區(qū)的居斯特羅市，成立了生物質(zhì)原材料和生物質(zhì)能源研究中心，專門研究、開發(fā)、促進(jìn)和協(xié)調(diào)全國(guó)生物質(zhì)能源作物的種植、開發(fā)以及新技術(shù)、新工藝的推廣[5]。我國(guó)對(duì)能源草的研究剛剛起步，以北京為首對(duì)柳枝稷、芒草、荻和雜交狼尾草等研究較多，并在此基礎(chǔ)上建立了相關(guān)的評(píng)價(jià)體系[6]，有助于我國(guó)能源草的選擇。

2東莞狼尾草的種植

狼尾草屬禾本科黍亞科多年生C4草本植物，又名紫狼尾草，植株高大，再生能力強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速、抗旱性強(qiáng)，適用作燃料、飼料等。

2.1種植地點(diǎn)狼尾草種植于廣東省東莞市西部水鄉(xiāng)望牛墩鎮(zhèn)，這里土地肥沃，氣候適宜，交通發(fā)達(dá)，距虎門港僅5 km，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，是一個(gè)發(fā)展中的水鄉(xiāng)特色新城鎮(zhèn)。種植地點(diǎn)選在該鎮(zhèn)朱沙村，約666.67 hm2邊際土地。

2.2狼尾草的品種選取公司于2011年10月，引進(jìn)北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心副研究院左海濤博士提供的雜交狼尾草品種（圖1），種植面積1 500 m2（2 551株），分一年、多年和混合播種。

圖1雜交狼尾草品種2.3狼尾草的成長(zhǎng)趨勢(shì)狼尾草育苗時(shí)以斜角45°種植，且每天淋水，天氣干燥時(shí)早晚1次。育苗后狼尾草（圖2）的高度達(dá)20 cm以上時(shí)移植到大田。移植后每天淋水，保證足夠的濕潤(rùn)。移植后的狼尾草存活后，在條件許可的情況下施適量的氮肥。

圖2育苗15 d后的狼尾草根據(jù)2012年3～8月統(tǒng)計(jì)的狼尾草種植數(shù)據(jù)，分析其長(zhǎng)勢(shì)（圖3～5）。由表1可知，狼尾草長(zhǎng)勢(shì)最快為4、5月，月均長(zhǎng)高90 cm，月均分支11支，月均氣溫24.5 ℃。至7月長(zhǎng)至最高為390 cm，而8月狼尾草高度不再變化，說明此時(shí)正是其收割的最佳季節(jié)。多年生狼尾草在收割第1季之后，平均3個(gè)月的時(shí)間就能長(zhǎng)至第2季 。圖6為10月中旬收割后的第2季狼尾草長(zhǎng)勢(shì)。

4發(fā)展能源草的意義

開發(fā)利用生物質(zhì)能源草項(xiàng)目，是積極響應(yīng)國(guó)家關(guān)于大力發(fā)展可再生能源、國(guó)際京都會(huì)議，及對(duì)未來經(jīng)濟(jì)危機(jī)的重大決策背景下提出的，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)規(guī)劃。可以以循環(huán)生物科技帶動(dòng)優(yōu)化地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少環(huán)節(jié)中的依賴，保障國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展及生物安全。

能源草項(xiàng)目的核心是生產(chǎn)生物林田生物草基地建設(shè)，并可為未來規(guī)劃現(xiàn)代生物科技工業(yè)園的建設(shè)提供依據(jù)。大規(guī)模實(shí)施能源草項(xiàng)目，既可緩解未來國(guó)家物資不足的危機(jī)，又能提高農(nóng)民收入，同時(shí)還能治理荒山荒地，改善生態(tài)環(huán)境，甚至可以建設(shè)一些觀光農(nóng)業(yè)作為旅游景點(diǎn)，具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。規(guī)模化培育和基地建設(shè)推廣能源草，可帶動(dòng)農(nóng)民種植的積極性，增加收入，改善生態(tài)，也是解決“三農(nóng)”問題的重要新途徑。

5能源草的開發(fā)利用

生物質(zhì)能源草資源作為最有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉雌贩N之一，其使用的數(shù)量逐年增長(zhǎng)，消費(fèi)量?jī)H排在煤、油、氣之后，居第4位。其開發(fā)利用主要途徑為以下4個(gè)方面：①生物質(zhì)液化：將能量密度較低的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成密度高、品位高的液體燃料是合理利用生物質(zhì)能的有效途徑，也是21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一；②生物質(zhì)固化：生物質(zhì)能在可再生能源中是能量密度較高、可儲(chǔ)運(yùn)、可轉(zhuǎn)化和較少受自然因素制約、兼有礦物燃料屬性的能源資源；③生物質(zhì)發(fā)電：蘭溪市熱電有限公司在2007年5月與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作，進(jìn)行生物質(zhì)鍋爐設(shè)備技術(shù)開發(fā)，采用100%的生物質(zhì)農(nóng)林廢棄物替代現(xiàn)有的燃煤，從而實(shí)現(xiàn)向綠色環(huán)保熱電企業(yè)的轉(zhuǎn)型；④生物質(zhì)氣化：氣化技術(shù)發(fā)展較快，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用也很廣泛，主要有厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣技術(shù)、熱解氣化技術(shù)等。

6未來能源草在廣東地區(qū)的展望

應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廣東地區(qū)的邊際土地調(diào)查，分析當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)狀況、民生狀態(tài)等，同時(shí)查清土質(zhì)、氣象等數(shù)據(jù)；落實(shí)邊際土地制定工作及科研計(jì)劃，開展能源草的種植及管理；大力宣傳能源草的優(yōu)勢(shì)，引起廣東及東莞地區(qū)媒體的關(guān)注和領(lǐng)導(dǎo)的重視；創(chuàng)造條件把公司辦成高科技企業(yè)，走訪廣東及東莞市科技局，積極申報(bào)省、市科技企業(yè)創(chuàng)新基金；走訪廣東省科技廳，創(chuàng)造條件申報(bào)2014～2015年國(guó)家科技部惠民計(jì)劃。

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