芒荻类植物的发展前景

3 芒荻类植物的发展前景
芒荻类草本植物是重要的能源植物，在我国推广芒荻类植物生产、使用和种植，有利于减缓石油紧缺的矛盾，缓解能源危机，同时有利于促进农业产业化和实现农民增收，加快新农村建设，并且还具有净化空气、保持水土的生态效益。特别是在西部地区种植这类能源作物不仅不会占用耕地，还可以作为西部地区的一个经济发展手段以解决贫困，同时还可以有效改善当地的生态环境。野生芒草和荻草的价值在过去长期未得到足够的重视。它广泛的生态适应性、能源效益的高效性、经济用途的多样性以及强大的环保功能，使其未来具有广阔的发展空间和美好的发展前景。
3.1 加强能源价值利用20 世纪70 年代石油危机以后，美国就开始以玉米为原料制造和推广车用乙醇，其生产成本大约是7.6 美元/L，1 hm2 地大约能生产19 873.35 L。当原油小于60.0 美元/桶时，乙醇的生产成本超过汽油的成本。也就是说，当原油的价格接近70.0 美元/桶，生产乙醇才有利可图。现在国际油价大约是84.5 美元/桶，乙醇的生产成本低于汽油的成本，这就暗示了乙醇作为生物燃料具有巨大的潜能。但是用玉米生产乙醇存在一些弊端，因为目前的生产工艺让乙醇生产消耗太多的水，占用大部分耕地，并且会让粮食价格大幅上涨。由于认识到用玉米生产乙醇的缺陷，人们开始转向研究用纤维素生产乙醇。大部分草本植物都含有纤维素，芒荻类植物茎秆中纤维素含量很高。20 世纪80 年代中期以来，欧美国家先后启动多项科研项目开始研究草本能源植物， 1983 年欧洲就以芒属植物为研究对象建立了首个能源草基地。如今一些欧美国家已经开始利用芒属或荻属草本植物资源作为新能源代替煤、石油来发电。目前，我国对草本能源植物的开发利用专项还尚未发展，对芒荻类植物的利用也主要集中在造纸工业、食用和饲用价值方面，而在能源价值方面的利用较少。结合我国保护环境的基本国策和能源短缺的基本国情，深入利用芒荻类植物的能源价值，完善并突破纤维素生产乙醇的工艺，一旦获得成功将产生巨大的效益。
3.2 利用荒地、劣等地，提高资源利用率芒荻类植物作为能源植物的优势在于能够有效利用荒地、山坡地、盐碱地、干旱地等不宜种粮的土地，但该类植物在我国的自然分布主要集中于土壤肥沃的东部地区，若是大规模发展势必引起与粮争地的矛盾。因此，利用荒地、盐碱地等劣等地发展种植芒荻类植物是解决该矛盾的有效手段。根据国土资源部1996 年的全国土地资源调查、2002 年的土地利用变更调查、2003 年国土资源部“耕地后备资源调查”，以及1998 年国家林业局“全国森林资源调查”报告综合分析，我国可开发的后备土地资源面积为8.254 × 107hm2，占全国土地面积的9.3%，相当于我国现有耕地面积的66%。其中，可以种植能源植物的荒山荒地占总面积的30%，即1.402 × 107 hm2。根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.544 × 108 hm2，其中我国为9.913 × 107hm2。中国科学院南京土壤研究所研究员杨劲松在中国盐碱土资源利用学术研讨会上公布: 分布在我国西北、东北及滨海地区的盐碱荒地和盐碱障碍耕地总面积超过3.333 × 107hm2，其中具有农业利用潜力的近1.330 × 107 hm2，占我国耕地总面积的10%以上。那么，除去具有农业利用潜力的土地和难利用的重盐碱地，至少有1.330 × 107 hm2 的盐碱荒地和盐碱障碍耕地可供芒荻类植物利用，一些耐盐碱的荻属品种还可以作为改良盐碱地的先锋植物。全国湿地资源调查统计结果表明，我国现有的各类湿地总面积为3.848 × 107 hm2 ( 不包括香港、澳门和台湾的数据) 。其中，近海与海岸湿地面积为5.940 × 106 hm2，河流湿地的面积为8.210 × 106 hm2，湖泊湿地的面积为8.350 × 106hm2。这类水体沼泽化的沼泽湿地形成富含有机质的沉积层，浅水环境很适宜禾本科挺水植物( 荻、南荻、芦苇等) 的生长。综上所述，在坚持不争耕地的原则下，我国芒荻类植物只利用荒地、劣等地就有很广阔的发展空间。
3.3 开展技术研究用芒荻类植物纤维素提炼乙醇代替化石燃料，既可以减少CO2的排放又可以保养土地。美国经过多年的研究，现在可以通过多种方式利用芒荻类植物进行能源生产。欧洲已经开始利用芒属作物进行发电， 2000 年芒草的产电量在欧盟15 国中占其总产电量的9%。我国在利用多年生草本植物产沼气、生物质气化等方面取得了一些进步，但是对草本能源植物开发利用的专项技术研究尚未起步。因此，在以后发展中，一方面应加强遗传育种技术和杂交技术的研究和突破，培育抗干旱、抗低温、耐酸碱、耐贫瘠等对多种逆境胁迫具有较高耐受能力的新品种，以利于在干旱半干旱地区、荒山、荒地、盐碱地等不宜种粮的劣等地上种植，同时改善栽培技术，因地制宜合理种植，提高单位面积产量; 另一方面应完善纤维素转换成乙醇的技术，筛选出最适合的发酵菌种，提高转换率，从而降低生产成本。

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