发展甜高粱生产 开创能源农业新时代

甜高粱是一种多用途可再生的高能源作物。阐述了其国内外开发利用概况并对其综合利用的经济效益和开发利用前景进行了分析,指出充分发挥甜高粱作为高能作物生产饲料和燃料乙醇高效益、低成本的优势,能有效缓解中国的饲料和能源危机,具有良好的经济、社会和生态效益。     

Net energy analysis of alcohol production from sugarcane

Energy requirements were calculated for the agricultural and the industrial phase of ethyl alcohol production from sugarcane grown in Louisiana. Agricultural energy requirements comprised 54 percent of all energy inputs, with machinery, fuel, and nitrogen fertilizer representing most of the energy subsidies. Overall net energy benefits (output:input) for alcohol production ranged from 1.8:1 to 0.9:1 depending on whether crop residues or fossil fuels were used for industrial processes.     

我国甜高粱育种方法探讨

甜高粱生物产量高、含糖量高、乙醇转化率高、抗逆性强,是一种能源作物,合理开发利用,对我国粮食安全、能源安全具有重大意义。我国甜高粱育种水平落后,现有品种不能适应生产发展。可利用现有品种应用提纯复壮、杂交育种、诱变育种和杂种优势利用等方法进行甜高粱品种选育。     

甜高梁育种思路探讨

甜高粱生物产量高,含糖量高,乙醇转化率高,抗逆性强,是能源作物,对其合理开发利用,对我国粮食安全、能源安全具有重大意义.我国甜高粱育种水平落后,现有品种不能适应生产发展的需要.创新育种思路,可从选育粮糖兼用型品种和自交不结实的品种方面进行甜高粱品种选育.     

甜高粱育种思路探讨

甜高粱生物产量高,含糖量高,乙醇转化率高,抗逆性强,是能源作物,对其合理开发利用,对我国粮食安全、能源安全具有重大意义。我国甜高粱育种水平落后,现有品种不能适应生产发展的需要。创新育种思路,可从选育粮糖兼用型品种和自交不结实的品种方面进行甜高粱品种选育。     

黑龙江省能源作物——甜高粱的研究与发展

甜高粱作为高能作物生产燃料乙醇具有高效益、低成本的优势,可有效缓解能源危机,具有良好的社会、经济和生态效益.分析了甜高粱作为能源作物的研究和发展趋势.     

高能作物——甜高粱

甜高粱是粒用高粱的一个变种。甜高粱不仅有高能作物之称,而且也因其具有抗旱、耐涝、耐贫瘠、耐盐碱等特性,而享有作物中的“骆驼”之美誉。甜高粱生物产量高,含糖量高,乙醇转化率高,是优良的饲料作物、糖料作物和可再生能源作物,合理开发利用,对我国粮食安全、能源安全具有重大意义。     

甜高粱抗倒伏性研究进展

甜高粱生物产量高,含糖量高,乙醇转化率高,抗逆性强,是能源作物。倒伏一直是影响甜高粱高产稳产的主要因素,倒伏导致甜高粱籽粒产量下降并影响茎秆干物质的积累,也不利于收割。从形态和生理生化性状、预防的栽培措施、遗传、评估等方面对甜高粱抗倒伏性的研究进行了探讨,以期为甜高粱的推广种植和品种选育提供参考。     

山西省甜高粱的发展与展望

简述了山西省甜高粱发展的历史及现状,对甜高粱发展的科研生产状况进行了较全面的回顾,重点讨论了利用甜高粱茎秆制糖、酿酒、酿醋以及青贮、饲用综合利用研究结果和效益。在此基础上,针对全省甜高粱的发展,以利用甜高粱茎秆中的糖分发展酿造业,替代部分粮食;以利用茎叶作饲草、饲料发展畜牧业;以绿色能源作物发展、制取酒精等方面提出了设想和建议。     

甘蔗作为生物能源作物的潜力分析

基于目前世界性的石油危机现状,分析了甘蔗在中国作为可再生生物质能源作物的必要性及可能性。甘蔗是C4作物,其光能转换效率、光合速率、单位面积生物产量显著高于其它作物,具有高净能比,适应性广、耐旱、产量潜力大。用甘蔗加工生产酒精,成本低。巴西利用甘蔗大规模生产能源酒精取代汽油已相当成功,因此认为甘蔗是中国最有潜力的生物能源作物,但是中国需要重视能源甘蔗品种的选育,加强甘蔗能源酒精生产工艺的研究与开发,开展相适应的酒精汽油燃料动力机械的研制。可以展望,利用甘蔗发展能源酒精生产具有广阔的前景。     

利用盐碱地种植甜高粱生产燃料乙醇的产业化前景分析

介绍了中国以及世界的燃料乙醇发展现状,从甜高粱的生物学特征、光能利用率、能量平衡、温室气体减排、种植环节的经济性以及国家燃料乙醇发展政策和产业发展规划等方面全面阐述了利用盐碱地种植甜高粱生产燃料乙醇的比较优势;根据我国发展燃料乙醇＂不与人争粮,不与粮争地、不破坏环境＂的原则,分析了我国适宜种植甜高粱的盐碱地资源状况、土壤盐分对甜高粱主要经济性状的影响、甜高粱制燃料乙醇的发展潜力以及近期产业化的重点发展区域。同时,提出了目前我国甜高粱原料生产中存在的主要问题及建议。     

不同类型高粱主要农艺性状与品质性状差异分析

对来自国内外60份不同类型高粱材料的农艺性状、产量性状和品质性状在新疆干旱区的表现进行分析比较,目的是了解不同高粱类型在新疆干旱区的差异表现,为新疆干旱区能源用高粱品种选育提供参考依据.研究发现,供试高粱材料间生育期差异显著(P＜0.05),其中,甜高粱的生育期最长,平均为116.8 d,变幅在100.5～131.5 d之间.农艺性状分析发现,帚高粱的株高最高,平均为275.2 cm,籽粒高粱最矮,平均只有235.6 cm.甜高粱的伸长节间数最多,平均为12.6个,其中,甜高粱X054伸长节间数最多,为15.6个.各高粱类型的产量构成差异较大,籽粒高粱的籽粒产量最高,平均为7.9 t/hm2,而甜高粱和帚高粱的茎秆产量较高,分别为10.3和10.2t/hm2,全株总干物质积累量以甜高粱为最高,平均为25.3 t/hm2,变幅在18.4～31.5 t/hm2之间,其次为帚高粱的23.6 t/hm2,籽粒高粱最低,平均只有20.3 t/hm2.品质性状分析表明,籽粒各组分含量最为稳定,各高粱类型间差异较小,其次为叶片和叶鞘,而不同高粱类型间茎秆的碳水化合物含量和木质素含量差异较大,其中,甜高粱表现出更高的可溶性总糖含量,平均为236.6 g/kg,是籽粒高粱的3倍、帚高粱的2倍之多,而甜高粱的木质纤维素含量明显低于籽粒高粱和帚高粱,特别是纤维素含量,平均要低100 g/kg以上.碳水化合物产量分析发现甜高粱和帚高粱的平均积累量较高,分别为14.2和13.8 t/hm2,各高粱类型中均以纤维素和半纤维的贡献最大,特别是帚高粱材料,平均贡献率达65.9％.综上,相比于籽粒高粱和帚高粱,甜高粱整体表现出更强的能源利用潜力.同时应指出,各类型高粱材料均为宝贵的种质资源,应充分的挖掘利用,以筛选并进一步培育出适合新疆干旱区种植的能源用高粱新品种.     

甜高粱茎秆含糖量的研究进展

甜高粱生物产量高、茎秆多汁多糖、乙醇转化率高、抗逆性强,是最具优势的生物质能源作物之一,其含糖量高是主要性状之一。综述了与甜高粱茎秆含糖量有关的遗传变异、遗传力、遗传模型、遗传相关方面的研究进展,分析了茎秆含糖量育种选择的观点,以期为高产优质甜高粱品种的选育提供参考。     

甜高粱种子为外植体离体再生体系构建

甜高粱是最具优势的生物质能源作物之一,为提高甜高粱转基因育种效率,以甜高粱成熟种子为外植体,分析了影响愈伤组织生成以及离体再生的相关因素,建立了一套利用甜高粱成熟种子离体再生甜高粱的技术体系。结果表明:用0.1%升汞处理甜高粱种子10 min,具有较低的污染率(低于20%)和较高的发芽率(76.7%)。雅津4184的成熟种子,接种在添加3.0 mg/L的2,4-D和0.3 mg/L的6BA的MSB5基本培养基上培养3周后,可以获得最高的出愈率(81.7%)。愈伤组织在添加0.2 mg/L NAA和1.6 mg/L KT的B5培养基上培养4周后出芽率最高,为93.3%。不定芽在添加2.0 mg/L的IBA的1×MS培养基上培养3周后,具有最大的生根率(96.7%)。建立的甜高粱高频、高效离体培养再生体系,将为利用转基因技术改良甜高粱遗传性状提供便利的方法,加速甜高粱高育种进程。     

施肥对重茬甜高梁茎秆品质性状的影响

[目的]研究施肥对甜高粱茎秆品质性状的影响,以期克服甜高粱的连作障碍。[方法]以甜高粱品种甜杂2号为材料,研究施肥对重茬甜高粱茎秆锤度和粗蛋白含量的影响。[结果]长期连作使甜高粱茎秆饲用品质降低。甜高粱重茬种植时,施用重茬肥600ks／hm^2加450kg／hm^2N肥、450ks／hm^2P肥、150kg／hm^2K肥时,甜高梁茎秆的锤度和粗蛋白含量最高,其饲用品质最佳;非重茬时,施用P肥450kg,／hm^2加重茬肥600kg／hm^2时,其品质最好。[结论]该研究为克服甜高粱连作障碍提供了必要的科学依据。     

我国能源甜高粱育种现状及应用前景

简要介绍了高粱及甜高粱的生物学特性、起源分类与在农业产业中的作用,同时对高粱杂交育种历史进行回顾。并对杂交体系中的遗传资源与种质资源角度进行阐述。探讨目前甜高粱杂交的种质资源与育种体系存在的问题,以及今后发展能源甜高粱的育种目标和设计思路,并希望引起各界对甜高粱育种与能源产业的重视。     

Photosynthetic pathway and biomass energy production

The current interest in locating new or alternative sources of energy has focused attention on solar energy capture by crops that can be subsequently utilized as a substitute for fossil fuels. The very high productivity of sugarepane and the fact that it accumulates sugars that are directly fermentable to alcohol may have caused seemingly less productive crops to be overlooked. We show here that recoverable alcohol from achievable commercial yields of pineapple can actually equal that of sugarcane, with the pineapple crop requiring only a fraction of the water used by sugarcane. Pineapple is well adapted to the subhumid or semiarid tropics and thus is particularly well suited for exploiting large areas not now under cultivation with any crop of commercial value.     

生物质能源甜高粱的研究进展

甜高粱是全球目前最重要的能源植物之一。对甜高粱的抗逆性强、生物产量高、含糖量高、适应面广的特性和用作能源、饲料、糖料、酿酒等用途进行了归纳总结;并从甜高粱的资源、育种、生理生化三方面阐述了目前甜高粱的研究现状,在全球能源岌岌可危情况下从粮食安全、可再生的环保能源利用和产业结构的调整等方面分析了其发展前景。     

甜高粱的加工利用

甜高粱是高效的能源作物,文章对甜高粱品种、甜高粱酿酒、加工饲料、生产酒精及发展前景进行了综述.     

甜高粱生产生物燃料关键因素分析

针对以甜高粱为原料生产生物燃料中存在的原料不足、产品成本高等问题,根据近10年甜高粱育种与栽培研究成果以及与企业的合作经验,对影响上述问题的主要因素如品种、种植区域、技术、政策等进行分析。结果表明：甜高粱虽有较好的品种,但不能满足所有地区以甜高粱秆为原料生产燃料产业持续发展的需要,这是造成原料基地不足的首要原因。我国的边际土地面积巨大、类型众多,不都完全适合种植甜高粱来生产燃料乙醇,选择种植区域不当是甜高粱种植不足的第2个原因。在甜高粱高产种植、加工技术方面,重视了高产栽培、发酵技术等核心技术的研究,忽略了配套技术研究,这是造成生产成本高的主要原因。国家虽然制定了相关产业政策,但不足以引导生物质能产业健康持续发展。在今后发展以甜高粱为原料生产生物燃料过程中,首先需注意甜高粱品种的多元化,要特别注意选育早熟、高产、高含糖量品种、杂交种;其次根据区域气候特点,选择适宜地区不仅适合种植甜高粱,更要适合甜高粱的储藏和加工;同时研究甜高粱机械化收储运、甜高粱秆连续发酵、糟渣利用等配套技术研究,构建完整的产业链;制定中小规模生物质能产业持续发展的政策法规和生物能源研发的国家持续投入机制,保障生物质能产业稳步发展。