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巨菌草

 戴维b 2017-12-04
关于福建农林大学菌草科研工作的调研报告
(福建省科技厅农业科技处)
2009年2月23日上午,我厅农业科技处郭运孝、林苏榕2同志,赴福建农林大学调研福建省菌草研究所科研工作情况,重点了解该研究所从国外引进的新草种-巨菌草的研究和应用工作进展情况。
一、初步的研究结果
巨菌草是农林大学菌草研究所林占熺研究员分别于2000年****引进培育,已初步进行了适应性栽培试验和生物学特性研究及其他应用研究。根据初步的观测、试验和研究,该草是禾本科多年丛生草种,生物量大,种植一次可连续收割二十年。该草粗蛋白含量高达10%,优于稻草(粗蛋白含量3.5%)和玉米杆(粗蛋白含量4%),粗纤维28.5%、粗脂肪3.8%。课题组已完成了巨菌草的分子标记基因型鉴定,初步结论为目前国内新引进的草种。初步的栽培和应用研究结果表明,该草用途广泛。经规模化种植和加工,用于以草代木栽培食用菌,适栽菌种主要有香菇、灵芝、猴头菇等多种菌;养分和能量的利用率高,可用于治理水土流失;粗蛋白含量高,作牧草栽培,用作青饲料供应规模化养殖场。作生物质燃料用于火力发电和其他工业锅炉燃料,燃烧热值高达3500-4100大卡/公斤,是理想的可再生能源,成本和效益优于桔杆燃烧利用。提取乙醇,与粮食作物相比具有很大优势。
二、作为新的生物质能源产业发展项目的可行性
目前,世界上普遍以甘蔗、玉米、甜高梁、陈化粮等粮食作物为燃料乙醇的生产原料, 3. 5 t粮食才生产1 t乙醇,在我国大规模发展该项生产,势必占用耕地,并与保障粮食安全发生冲突。我国目前主要发展的是秸杆直燃发电,国家电网以及五大发电集团的中电投、华电集团、大唐集团等纷纷在全国范围内抢占优质秸秆发电资源。从我国已建成的生物质发电厂来看,暴露出了一些问题,秸秆的连续稳定供应是一大瓶颈,也是高成本的一大因素。桔杆季节性强,可收集的时间短,需要的仓储面积大,储藏时间长,如含水量高易霉坏腐烂。农户分散,单户生产规模小,收集运输环节多,管理难:田间收集-经纪人收储点-电厂收储站-电厂;收集经济半径不宜超过50km,现有的生物质发电厂超过90km,燃料质量不稳定,燃烧稳定性差。长期使用除草剂、杀虫剂,水体和土壤污染严重。一年生,频繁耕作
巨菌草、象草等能源草可在非农用土地上种植,对生态环境产生积极的影响,并且效率更高。能源草作为生物燃料发电,在大规模专业化的生产经营情况下,其成本并不比收购储存加工秸秆高。假设以种植一次可收割二十年来计算,用草发电是目前生物燃料中最经济、最清洁的方法。用草发电的生态效益还远远大于用煤。替代石化燃料可减少CO2的排放量; 能源草发电CO2近零排放;能源草的推广可补充或替代煤、重油、秸秆和林木作为新的燃料来源。巨菌草可一年收割多次,除长期雨季外都可收割,根据电厂的生产计划和当地气候进行分批收割、破碎、干燥,从加工地点直接运送到电厂。所需仓储面积较小,储藏时间短,草粉质量和供应稳定。专业化集中种植,草源稳定,以每日提供400吨草粉(可发电686,000kwh) 计算,约需1000公顷(=10平方公里)的种植面积。大大减少运输距离。P、K、S等矿物质元素含量低于秸秆,燃料质量稳定,燃烧稳定性好抗病虫害性能强,对各种重金属具有富集作用,有助于土壤及水体污染治理,能在矿区附近及其它环境受到污染地区种植。多年生,能增加土壤有机质含量及理化性质的改善,有利于生物多样性状况的改善。
三、已有的成功应用的案例
课题组在宁夏对口帮扶种植巨菌草,亩产达24000斤新草,适合作菌草栽培也可作青饲料。在宁夏河套地区做治理沙漠栽培试验取得初步成功。在浙江金华兰溪河滩沙地栽培108天,株高3.5米收割,亩产1.4万斤新草,全年亩产4.5万斤新草。在巴布亚新几内亚做菌草栽培可年收割3次,生物量大、蛋白质营养水平高,是做菌草和饲草的理想原料。另外可做生物质燃料用于火力发电和工业锅炉燃料,燃烧值3.5-4100千大卡/公斤,在巴西和德国等国家已有合作成功运用大规模种草火力发电的案例。菌草研究所和南非已开发出该草种种植和收割机械,3人1小时可一次性完成1公顷草场的裁种、开沟、房中、施肥、盖土、压实,六道工序一次完成。
四、生态安全问题
巨菌草是丛生草种,收割后留桩可再生。该草在我国大部分地区不抽穗,偶有个别抽穗开花结子,但草籽发芽率仅千分之一左右,不易自然传播,人工以扦插栽培为主,目前没有发现生物安全性问题。福建农林大学菌草研究所林占熺研究员在我国、马来西亚、巴布亚新几内亚、南非、莱索托、卢旺达种植多年的情况来看,没有发生生物入侵现象。
五、可预见的经济和生态效益
根据初步研究和推测,发展巨菌草产业的生态和经济效益十分显著。
(1)生态效益:种草有助于保持甚至改善生态多样性,草丛中生长各种昆虫,并且吸引鸟类筑巢和小型哺乳动物栖息;与农作物相比,少施肥,不用除草剂杀虫剂;多年生的草不干扰土壤系统,能修复生态,在坡地、盐碱地、沙地、荒地、受到重金属污染等地方种草,能保持水土,增加土壤有机质含量,减轻土壤板结,吸附重金属,净化水体。种一年可连续收割至少二十年,在长达二十年的生产栽培期间,对土壤的耕作仅限于种植当年,可降低土壤侵蚀,增加土壤有机质含量; 营养物质可通过根茎系统进行循环利用,因此对化肥的输入要求较低; 天然害虫较少, 需要杀虫剂少; 可有效利用和改良农业废弃地、农田边际土地、荒地、盐碱地、干旱地、山坡地、重金属污染农田、沙地等土地资源; 也能函养和保护水源用于治理水土流失。由于长期免耕,再加上晚冬至早春的延迟收获方法,以及少杀虫剂的使用,少量肥料。由于不需要翻种,生长茂密。适合各种鸟类和小动物繁殖,有助于保持甚至改善生态多样性。可增加草丛中不同物种,特别是鸟类、哺乳动物和昆虫的数量。
(2)经济效益:种植和利用巨菌草可实现CO2零排放,减少SO2排放。国家政策支持,可获国家专项资金资助和电价补贴等。种植能源草,每亩年产新草达30-45吨,相当于4-7吨原煤(煤600-1000元/吨)。栽培技术简单,一次耕种,每年收割多次,20年不需再种植。经济价值远远大于一般农作物。                
六、下一步工作打算
课题组下一步拟在已有的研究工作基础上,深化开展巨菌草生物学特性研究,丰产栽培试验研究和产业化开发等研究,成果产业化目标是每亩年产30-45吨能源草,相当于4-7吨原煤。到2010年,生物质发电达到550万千瓦,生物液体燃料将达到200万吨 。
具体课题:(1)省科技厅支持菌草研究所开展菌草生物特性丰产栽培、综合开发的研究,以支撑我省菌草产业发展的需要。并在闽清上莲乡建设菌草循环产业的试验示范科技园区。(2)省科技厅支持,申报国家级菌草技术研究中心。(3)省农办拟计划实施菌草产业百村计划,为确保改计划顺利实施,提供技术服务。(4)发改委拟实施菌草产业工程包括菌业发展、生物质能源,拟建立菌草产业基地,为我省菌草产业发展提供政策扶持。
 
 
          二OO九年二月二十六日
 

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