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甜高粱将是生物质能源的主力军

   

编者按:最近发布的可再生能源发展 十一五 规划显示,以甜高梁茎秆、木薯等非粮原

料生产燃料乙醇的技术已具备商业化发展的条件。规划还表示要加强能源作物生产组织体
系的建设,合理组织好能源作物的选育、种植、栽培的规划工作,形成完善的能源作物种
植、抚育管理和收购储存的产业化服务体系。因此,本文作者黎大爵教授通过对甜高梁选
育和栽培成果等方面的介绍,为我们呈现了能源作物甜高梁解决能源问题的光辉前景。
       甜高粱原是一种热带作物,但由于它的种质资源十分丰富,品种繁多,生育期自3-
7 个月不等,因此在热带、亚热带、温带地区均可栽培。我国是一个盛产高粱的国家,1993 
年,我国粒用高粱栽培面积达 282.8 万公顷,总产量达 703.4 万吨,占全世界的 10.73%。
我国甘蔗的单位面积的产量与世界持平,甜菜的单位面积产量只有世界平均产量的
54%,而粒用高粱的单位面积产量却为世界平均单产的 285%。甜高粱的生物学特性与粒
用高粱类似,实践也表明,我国非常适合于甜高粱的栽培。第四届世界能源协会国际座谈
会会议中指出:甜高粱作为大规模的能源作物具备有利的特性,其前途很有希望。
用甜高粱生产酒精具有以下优点:
1. 产量高
    甜高粱的生长快、产量高,在生物量能源系统中,甜高粱是第一位的竞争者,在北京,

 

甜高粱品种 雷伊 ,从 7   

月 20

 

日至 26 日间,平均每天长高 12 cm,其生长速度之快,实

——

在令人赞叹!无愧于 高能作物 的光荣称号。阿根廷农业

工业实验站的试验表明,甜

高粱碳水化合物的产量为玉米的二倍。据美国农业部的资料,用甜高粱生产酒精的其产量
为 500 加仑/英亩(单季),分别为玉米的 234%、粒用高粱的 400%、小麦的 633%、黑麦的
926%、燕麦 877%、大麦的 602%、水稻的 286%、白马铃薯的 167%、甜马铃薯的 263%、甜菜
的 121%。因甜高粱的种子和茎秆均可用以生产酒精,是一种非常理想的作物。美国的实验
结果表明,每公顷甜高粱可产酒精 6106 升,而被称为太阳能最有效的转化器的甘蔗,每

 

公顷仅产酒精 4680 升,比甘蔗高 30%。印度用甘蔗和甜高粱生产 99.5%无水酒精,甜高
粱的单位面积产量为 5700-6500 升/公顷/年,比甘蔗的 4000-4500 升/公顷/年高 30%左右。
南斯拉夫联邦共和国的实验也表明,在水浇地每公顷可产 8,000 升酒精。中国科学院植物

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研究所植物园的试验也表明,甜高粱品种 M81-E’ ‘

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、雷伊 、凯勒 和 泰斯 的酒精产量分

别为每公顷 5607、5981、6131 和 6159 升。日人新川清星作过以下试验:若将以下作物每公
顷、每天所合成的碳水化合物都转化为酒精的话,甜高粱为 48 升,而玉米、小麦和粒用高

 

粱则分别为 15,3

 

和 9 升。

      同甘蔗比较,用甜高粱生产酒精有许多优点:在热带地区,甜高粱一年可收获2-3 次,
而甘蔗只有一次;甘蔗用茎秆繁殖,亩用 500—800 公斤的蔗茎,且不易机械化种植,而
甜高粱用种子繁殖,每亩 0.5 公斤种子即足,一台播种机一天可播种数百亩;甜高粱耐
旱、耐涝、耐盐碱,它对水分的需要量仅为甘蔗的 1/3,玉米的 1/2。对肥料的需求只有甘蔗
的 35-40%。
美国能源部在 1979 年制订的酒精产量计划中,拟逐步用甜高粱取代玉米生产酒精,因为
甜高粱每英亩可产 600 加仑酒精,而玉米只能生产 237 加仑。在一些特殊的缺水、土壤贫
瘠地区(巴西北部,非洲的一些地区和中国等等)用于生产酒精,甜高粱甚至是一种比

甘蔗更有希望的作物( 撒哈拉生物酒精的前景和发展机会 的研究摘要,世界银行)。
2.甜高粱是减排的优良作物
    开发甜高粱酒精燃料的另一个好处是降低了空气中二氧化碳的含量。近来大气中的二
氧化碳的浓度已从工业革命前的 280 ppm 上升到 2000 年的 416 ppm;20 世纪 80 年代后平
均增长率为 0.4%,专家指出,如果温室气体在大气中增长速度保持在目前态势,那么至
2100 年温度将上升 1.5—4.5 C

,全球海平面将可上升一米左右。世界上有些城市和岛屿,