请问谁知道“文冠果”啊?
文冠果
文冠果拉丁名:Xanthoceras sorbifolia Bunge英文名:Shinyleaf
Yellowhorn隶属无患子科(sapindaceae),文冠果属。别名文登阁、僧灯毛道、温旦革子、文冠木、文官果、土木瓜、岩木瓜等,是我国特有的珍稀木本油料树种,作为生物柴油原料的发展潜力极大,是国家有关部门列为制造生物柴油的八大树种之一,有“北方油茶”之称。
文冠果寿命可达数百年,属落叶乔木或灌木,高可达8米,树皮灰褐色,有直裂。叶互生为奇数羽状复叶,小叶9—16枚,长椭圆形或披针形,无柄,多对生;小叶长2.5—6厘米,宽1.2—2.2厘米,边绿有尖锯齿,叶面暗绿,光滑无毛,花叶顶生。花为总状花序,多为两性花,花萼5枚,花瓣5片,白色质薄;雄蕊8枚,花期为五月到六月之间。果稍圆或球形,绿色,多数分为3或4室,果径4—6厘米,长4—8厘米,7月到8月成熟。文冠果原产我国北方,分布在秦岭、淮河以北,内蒙古以南,东起辽宁,西至青海,南至河南及江苏北部(即N33º~46º,E100º~125º)。在黑龙江省南部,吉林省和在年降水量仅148.2mm的宁夏也有较大面积的文冠果栽培树林。生于海拔52米~2260米的荒山坡、沟谷间和丘陵地带,现有资源以陕西延安,山西临汾、运城和忻州,河北张家口和辽宁朝阳为多。文冠果为温带树种,适应性很强,对土壤要求不严,在年降水量250mm的干旱地区以及多石山区、沟壑边缘、黄土丘陵、石砾地和地下水位2m以下的地方均能生长。但在中性、微酸或微碱性的肥沃土壤中生长更好,结实较多。喜光,比较耐干旱瘠薄,抗寒性强。在气温-40℃时不受冻害。但不耐水涝,低湿地不能生长。
文冠果不但是木本油料植物,具有很高的应用价值,而且还具有荒山绿化、水土保持、防风固沙和观赏等诸多生态功能。文冠果树姿秀丽,花序大、花朵密、开花时间相对较长,春天满树白花与秀丽光洁的的绿叶相互映衬,颇为美丽,是珍贵的园林绿化树种;其花是很好的蜜源植物;其根是黄色,可以代替染料染布;其果壳、叶子及木材的提取物有抗炎、改善记忆、防治心血管疾病、抗病毒、抗癌等功效,可制作医药;其果皮含糠醛12.2%,是提取目前市场极为紧缺的重要工业原料糠醛的最好原料。其嫩叶焖炒加工后,可代替茶叶作饮料。文冠果油料是半干性油,色黄,芬香可口,似花生油,比豆油好吃,是很好的食用油;文冠果油也可作为高级润滑油、增塑剂和油漆、肥皂等原料。油渣含有丰富的蛋白质和淀粉,故可提供作提取蛋白质或氨基酸的原料,经过加工也可以作精饲料。文冠果除榨油外,即可炒食,又可当作鲜果直接上市,还可以作为罐藏原料大规模加工,升值途径多,潜力大。文冠果嫩果皮色翠绿,种仁清亮,味道甘美,风味十分特别,是特殊的保健水果。此外,文冠果的木材坚实致密、纹理美观、结实耐用,是家具、农具和手工艺品的好原料。
作为高级木本油料,文冠果种子含油量为35%~40%,种仁含油量为72%,比油菜籽含油量高一倍多,不仅可代替部分油料作物,不占用大量的基本农用耕地,而且是温带生产生物柴油的最佳木本植物原料。能源危机成为世界性问题,我国已经在部署生物能源产业项目。我们认为在南方建立生物柴油木本原料基地,以麻疯树(小桐子)为最佳,而北方则首推文冠果。因为文冠果树木寿命特别长,人工选育的新品种二年生每亩即有200公斤左右产量,五年生亩产文冠果种子达300—1000公斤。8-10年株产20-50公斤,高产栽培亩产种子2000—
2500公斤,每亩折算能生产生物柴油700——1000公斤或更多,经济效益显著。据研究,由文冠果籽油制备的生物柴油相关烃脂类成分含量高,内含18C的烃类占93.4%,而且无S、无N等污染环境因子,符合现行的优质生物柴油指标。
目前,文冠果生产栽培上所用苗主要来自种子育苗。有性繁殖的实生苗基本处于半野生状态,种质不纯,变异非常大,优劣并存,在实际生产中存在着低产、严重的幼树生理性落花,挂果率很低,形成千花一果的独特现象。这将极大地影响文冠果开发与利用。我们为了解决这一难题,完全可以充分利用文冠果自然分布区内生态条件差别较大,存在着有性生殖种源差异,首先从中筛选出生长速度快,树势健壮,座果率高,单株产量高果大皮薄,籽粒饱满,种子出仁率和种子含油量高抗病虫种子产量的遗传增益和生产能力大的优良母株;然后通过低成本高效快速的科隆无性快繁技术,将该优良母株克隆成遗传性状稳定的无性系。同时运用李长潇研究员发明的植物非试管高效快繁技术进行文冠果大规模产业化种苗生产,将有利于解决文冠果挂果率低、优良资源不足;将会加快文冠果提取生物柴油所急需的原料基地建设的速度。植物非试管高效快繁技术是极其节约种质资源,且生产成本低的能产业化生产的环植物快繁高新技术。该技术在许多经济植物的快繁历史上均以最低的生产成本实现了最高效快速的生产快繁,比以往任何工厂化育苗技术更具经济、社会和生态效益。
预计生物产业正逐渐成为全球主导产业,而我国也正处于生物产业发展的关键时期。利用文冠果提取生物柴油替代石油能源,将成为国内外温带地区推进能源革命的首要选择。中国已对燃油木本植物文冠果等进行推广,而且提取柴油已获得成功。文冠果发展前景看好。相信在不久的将来,文冠果生物柴油必定能够在我国能够形成个巨大的可再生能源产业。
8月11日,由甘肃省林业厅主办,北京看购科技有限公司与甘肃万林科技有限公司承办的文冠果种植开发专家研讨会暨“荒岭变油田:500万亩文冠果项目”正式在甘肃兰州落地。专家一致认为,如果文冠果能够在甘肃等省份大力推广种植,建立一个山川秀美的大西北就不再是梦想。西北自然条件恶劣,生态环境脆弱,经济发展落后,发展文冠果等林业生物质能源林基地,有利于改善生态环境,调整农业产业结构,促进农民增收,提供高效清洁生物质能源,催生新型绿色新能源产业,实现经济效益、社会效益和生态效益多赢的目标。甚至可以说“利用文冠果提取的生物柴油和生物乙醇等植物能源作为替代石油的重要选择,将成为推进能源革命的必由之路”。
前林业部副部长、中国木本油料协会会长李育材,国家林业局造林司副司长王剑波、治沙办副主任罗斌、场圃总站副总站长杨连清、三北防护林建设局党组成员洪家宜,白银市委副书记宋奋吉,白银市林业局局长马志勇,武汉大学教授何东平等政府官员及专家学者出席研讨会并见证了北京看购与甘肃万林的签约仪式。
早在2008年,甘肃被纳入国家林业局全国生物质能源林基地建设省份,计划建设110万亩文冠果原料基地。而甘肃也是文冠果最适宜省省份之一,无论是气候、土壤、海拔,还是地理特征都与文冠果的生物学特性相吻合。文冠果顺理成章地被列为国家战略资源和石油替代资源,已纳入国家和甘肃等省区的“十二五”发展规划。然而,随后几年,文冠果在甘肃的推广种植力度并未实现突破。
直至2012年12月,刚刚成立半年多的甘肃万林科技有限公司在靖远县五合乡通过土地流转方式取得为期50年的农业用地8.59万亩,而后用于种植文冠果、油用牡丹等油用经济林木。1.6万亩的文冠果林种植规模,使得甘肃万林拥有了当时国内最大的文冠果种植基地,而公司已成为全国木本食用油加工领域的一支新锐力量。
如今的“荒岭变油田:500万亩文冠果项目”堪称甘肃万林的一个大手笔。在“文冠果种植开发专家研讨会”上,尹菊萍动情讲述了自己的艰苦而执著的创业经历,令与会者无不动容。好在,经过不懈努力之后,甘肃万林找到了自己的战略合作伙伴——北京看购科技有限公司。北京看购即是“500万亩文冠果项目”的共同推动者。
事实上,北京看购原本游离于木本食用油产业之外,其公开的资料显示“一家服务于世界500强及中国500强的集团福利供应商,定位于影票定制领域”。 其公司掌舵人张庆永则被称为“中国电影传媒第一人”,“经营央视三维,看购集团,星飘传媒,爱和庭集团等四家市值逾10亿的公司”。
不过,尹菊萍之于张庆永,有一点是相同的,甘肃万林的常务副总经理权军称之为“公益情怀和社会责任”。据称,张庆永“多年以来坚持社会资源可持续发展、保护生态环境,改善文化环境,解决儿童成长环境问题,服务全民健康事业”, 这位两次攀登珠穆朗玛峰的企业家还是“北京万人徒步”活动发起人,先后多次组织全国10万人徒步健身活动。而现身签约仪式的张庆永风趣且富有激情,颇具亲和力和感染力。
文冠果栽培技术
选地整地
造林地应选择土层深厚、背风向阳、地势高的地方。积水的低洼地、重盐碱地不宜栽植。整地分为全面、带状、块状和鱼鳞坑整地4种。全面整地适用于地势平坦、土层深厚、杂草丛生和质地黏重的土壤,整地深度25厘米以上。带状整地适用于丘陵地和沙地,带宽2米以上,带距依行距而定,在坡度较大的山地应修筑梯田和水平沟。块状整地适用于山地及黄土丘陵,沿等高线进行。鱼鳞坑要按株行距定点施工,定植穴深度60厘米以上。
抚育栽植
栽植密度 土壤瘠薄、肥源缺乏的山地和沙地,株行距可采用2米×3米,较肥沃的山区或丘陵可采用3米×4米,土层深厚、肥沃、水肥条件较好的地方可采用4米×5米,零星栽植可适当稀些。
栽植方法 随挖随栽。根系在穴内要舒展,边填土边提苗,做到根土密接,埋土不要过深,填土后踏实,有条件的定植后立即浇水,水渗后覆-层干土保墒。
抚育管理 生长季节每年中耕除草3-5次、施肥2-3次,花前追施氮肥,果实膨大期追施钾肥。在新梢生长、开花坐果以及果实膨大期适当浇水。早春开花前结合浇水可进行施肥。落花后浇水可减少落果,封冻前浇1次水利于早春保墒。
田间管理
幼苗出土后,浇水量要适宜。苗木生长期,追肥2-3次,并松土除草。嫁接苗和根插苗容易产生根蘖芽,应及时抹除,以免消耗养方。接芽生长到15厘米时,应设支柱,以防风吹折断新梢。肥水管理 幼苗出土后,浇水量要掌握好,用小水,防止土壤湿度过大,造成根颈腐烂,从而导致幼苗倒伏。第1次浇水时结合撒施神农丹1-1.5kg,防治地下害虫。6-7月份每次浇水667m2追施15kg尿素,9月份停止灌水并停止施肥,11月份封冻前浇1次冻水。
造林原理
文冠果抗逆性强,具有耐寒、耐旱、耐贫瘠等特性,但人工栽植存在着品种差异大、结实不稳定等现象,因而产量低,效益差。该技术在总结近来生产实践的基础上,将文冠果造林分为油料林和生态林进行经营管理,最大作用地发挥文冠果的生态效益和经济效益。
油料林营造
造林地选择:选择土层深厚、土壤肥沃、地势平坦、排水良好、灌溉方便、土壤呈中性或微碱性、相对集中连片的地块。
整地:造林前-年雨、秋季全面整地,深度在25厘米-30厘米,土壤结冻前灌冻水保墒,为翌年春栽做准备。
栽植时间:一般采用春季造林,时间在4月上旬至5月上旬进行。
栽植密度:选用一级苗栽植,适当密植,株行距2 米×2米,每666.7㎡167株; 株行距2米×3 米,每666.7㎡111株;株行距2米×4米,每666.7㎡84株;两行-带可采用2米×2米×5米,每666.7㎡95株;2米×2米×6 米,每666.7㎡84株。
栽植方法:采用穴状栽植,栽植穴径、深各60厘米,先回填5kg粉碎秸杆,再回填表土与腐熟的农家肥(按5:1比例)混拌均匀的土肥20㎏-25㎏,上部再填表土至坑满。栽植时扶正苗木,确保苗木根系舒展。埋土踏实后苗的根迹部要略高于地平面1厘米-2厘米,立即浇透水,待水渗后,修成直径略大于栽植穴的树盘,上覆塑料薄膜,并距地面60厘米定干。
中耕除草:生长季节结合除草进行松土扩穴,每年中耕除草3-4次。
水肥管理:灌水栽植1-3年:栽植当年灌水3-5次;栽后2-3年,每年视苗木生长情况及土壤墒情适时灌水,确保苗木成活和正常生长发育。
栽植4-5年:每年4月至7月中旬在植株萌芽期、新梢生长期、花期、果实膨大期分别灌透水1次,果实采收前半个月停止浇水,采收后结合施肥灌透水1次,结冻前浇冻水1次。
施肥栽植前3年,每年6月-7月追肥1次-2次,选用氮、磷、钾等复合肥,株施肥0.25㎏,撒施或坑施,与土壤混拌,灌透水。见果后,每年在萌芽前、开花后和果实膨大期分别追施氮、磷、钾复合肥3次,施肥量视树龄在0.5㎏ -1.0㎏/株;每年秋季果实采收后施基肥10㎏-20㎏/株。
整形修剪:按乔状树体进行整形,可培养成小冠疏层形、自然开心形、单主干高干形或多主干高干形等树形。栽植当年定干,高度为50厘米-60厘米。定干剪口下10厘米-20厘米内按不同方位选留3个-4个萌芽枝培养主枝,其余全部去除。栽植当年若主干抽条,则选留根部萌孽的2个-3个健壮枝条培养,来年定干。
栽植第2年至第5年:中心干明显的选留,按疏层形修剪,培养2层-3层主枝,控制树高在2.5米左右。中心干不明显的,按开心形整枝,在前-年定干保留的萌芽枝30厘米-40厘米处打顶摘心,培养固定主枝;在主枝顶部10厘米-20厘米选留2个-3个萌芽枝培养,其余萌芽枝全部去除。
栽植5年后,树体基本形成,主要疏除过密枝、重叠枝、交叉枝、纤弱枝和病虫枝,增加通风透光,提高产量。根据文冠果具有顶花芽开花结果的特性,修剪时尽量保留枝条顶芽。
生态林营造
造林地选择:土壤较瘠薄、地势略有起伏、排灌水条件较好的固定半固定沙地、坨沼地、丘陵地,土壤呈中性或微碱性。坡地要求坡度不超过15°。
整地:丘陵或缓坡沙地实行带状整地,带宽2米左右,深度30厘米,带间距由行距而定;荒山坡地或局部起伏较大的半固定沙地采用块状或穴状整地,深度在30厘米;流动或半流动沙地应先设置沙障,待沙地固定后再造林。
造林密度:适当稀植,株行距3米×4米,每666.7m256株;株行距4米×4 米,每666.7m242株;株行距4米×5 米,每666.7m234株;两行-带可采用2米×3米×6米,每666.7m274株,3米×3米×6 米,每666.7m250株等。
造林方法:穴状栽植,栽植穴径、深均为30厘米,平缓地块南北行向栽植,丘陵、山地、坡地沿等高线栽植。栽植时确保苗木根系舒展,根茎外露,踏实后浇透水,待水渗后再覆-薄层干土,修成低于地面15厘米、直径70-80厘米的蓄水盆。
中耕抚育:生长季节结合除草进行松土扩穴,每年抚育1-2次。
水肥管理:浇水栽植1-3年,每年浇水2-3次,确保苗木成活。栽植4-5年以后可不必浇水,如遇特殊年份,则视干旱程度酌情处理。
施肥每年追肥1次,5月-6月结合灌水或降雨追施”巴内达碧卡“复合肥1次,追肥量视树龄在0.25㎏-0.5㎏/株。
整形修剪:栽后第2年,根据植株生长情况,有明显主干的在30厘米-40厘米处定干,按乔状树体修剪;无明显主干的,按不同方位选留3个-4个间隔生长的粗壮枝条作为主枝培养,控制生长过旺的徒长枝,稳定树势,平衡树体。
栽植3年后,毎年适当疏剪平行枝、拥挤枝、交叉枝、病虫枝等。由于某种原因未能形成良好树形的“小老树”,可采用平茬扶壮或换头扶壮的方法来培养理想树形,从而达到丰产的目的。
1 文冠果育苗技术
1.1 采种:文冠果不同品种之间产量高低、质量优劣差异极大,应从树势健壮、连年丰产和抗性强的母树上采集成熟、种仁饱满的种子。采种季节一般是在8月上旬。采下的果实要放在阴凉通风处,除掉果皮,晾干种子,进行贮藏,在贮藏中要注意防潮。
1.2 种子处理
⑴湿沙埋藏法:在土壤结冻前,选背风、向阳的地方挖坑,先在坑底铺设25~30cm左右厚度的湿沙层,在其上以一层湿沙、一层种子交错铺设,种子铺设完后,在进口处,将种子沙堆做60°左右的斜坡,将种子沙堆轻轻拍实即可。⑵快速催芽法:临时处理种子,可采用这种方法。播种前一周左右,将选出的种子用45℃温水浸泡,自然冷却,经3天捞出,上盖1层湿草帘,放在20~25℃的温室内催芽,每天翻动2~3次。并注意保持适宜湿度。待种子有2/3裂嘴时进行播种或选出裂嘴的种子分期播种。
2 文冠果育苗地选择
选择育苗地时应以地势平坦、土质肥沃、土层深厚、灌水方便、排水良好、管理方便的沙壤土为最好。文冠果育苗不宜重茬。秋季深翻20~25cm,播种前可全面施基肥,每公顷5万kg,然后浅耕15cm,将肥料拌在土内并充分碎土和平整土地,以利作床、作垄。肥源不足的地区可在播种前进行沟施,每公顷施肥量为4万kg。基肥以厩肥最好,土壤瘠薄地区可混以少量人粪尿,但须充分腐熟和捣碎,未经腐熟的有机肥料不能使用。降水量较多的地区,可用高垄。比较干旱地区,可采用平垄作业。
3 文冠果育苗
3.1 播种育苗
文冠果适于早播,一般4月中、下旬播种,播种量为250kg/公顷。播种前5~7天,灌足底水,顺垄或畦每隔15~20cm搂出4cm左右深的长条沟,在沟内每隔15~20cm点播1粒裂嘴的种子,播种密度以15cm×15cm较为适宜,种子要横卧沟内。播后立即覆土2~3cm。播种用大水缓灌沉实,使种子与土壤密接,以利种子吸收土壤中的水分,待垄面稍干后及时进行松土。
3.2 插根育苗
春季起苗后挖出残留在地下粗0.4cm以上根系,截成长10~15cm的根段,区分上下,进行湿沙埋藏,准备扦插。插前,苗圃地深耕20~25cm,每公顷施基肥400~500kg,采取作床或垄育苗。在平整好的土地上进行插根,行距15~20cm,插根距离15cm,把准备好的插根区分上下垂直插入缝中,切勿倒插。插根顶端低于地表2~3cm,插后合缝灌水沉实,待水下渗后进行松土。一般在插根后15~20天愈合伤口,开始萌芽出土。根穗上萌发许多芽,选留一个健壮的芽,其余全部摘除。
3.3 嫁接繁殖
文冠果嫁接在春季树液流动、芽萌动前。砧木选择实生壮苗,地径在0.7cm以上,苗高60cm左右,顶芽饱满,干形直立。接穗应选择或引用适于当地条件的良种,一般应在2月份采集,最迟不宜晚于3月中旬。嫁接部位尽量要低,这样砧木根部供应水分养分充足,有利于接口愈合。嫁接15天以后,就可以检查嫁接成活情况,接芽开始萌发时可以在接芽上方0.6cm处将砧木上梢剪掉,剪口向接芽背面倾斜,形似马蹄形,有利接口愈合,苗木生长直顺。
3.4 苗期管理
文冠果追肥宜早,最晚不得迟于6月上旬。6月上旬亩施磷钾肥5kg、草木灰9kg;9月要勤松土和除草,增加地温,加速秋季生长。霜冻前灌封冻水。
4 文冠果造林技术
造林地应选择土壤深厚,湿润肥沃,通气性好,无积水,排水灌溉条件良好,ph值7.5~8.0的微碱性土壤,按经济林标准,进行集约经营管理。栽植时,株行距为2×3m,挖60×70×30 cm的鱼鳞坑,有条件每穴施入土杂肥70 kg左右,碳铵、过磷酸钙0.5~1.0 kg。栽植分春栽和秋栽,春栽在土壤解冻后萌芽前,秋栽在苗木落叶后上冻前。栽植深度适当浅栽1~2 cm,可减少根茎腐烂,提高成活率和新梢生长量。栽植方法采用"铺床盖被"的栽植法,它可抵制土壤水分蒸发,提高土壤温、湿度。
5 文冠果田间管理
5.1 及时除蘖 文冠果的根蘖萌发力很强,影响生长发育和冠形,因此要结合中耕除草,随时除蘖。
5.2 修枝整形 文冠果幼苗定植后及时定干,干高40cm左右,肥地、水地适当高些。主枝应分布均匀,角度开张相互错落有致。所选留的主枝要高低一致,应张开保其生长,若有过强开张枝要适当回缩,使其高度与其它主枝基本一致。
第二年修剪是培养枝组,调整树型,促进开花。主枝一般可摘心处理。其余枝组一般放开不作处理,三年生树一般均已挂果,此时的任务是控制横向生长,防止郁闭,留好二层主枝,养成优良树型,层间中央干上的分枝可回缩一半,培养成结果枝,过于郁闭时再进行疏除,第一层主枝应继续打头,促生分枝。郁闭处应适当疏松或回缩。
5.3 水肥管理 追肥一般一年进行3次。一般在10月中上旬进行,并结合施肥进行浇水,并注意防涝、排涝。
文/段劼 李海英 贾黎明
近期,国家发改委连续发布了《“十四五”生物经济发展规划》(以下简称《生物经济规划》)和《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《可再生能源规划》)。《生物经济规划》是我国首部生物经济五年规划,也是“生物经济”概念的首次提出,聚焦面向人民群众在医疗 健康 、食品消费、绿色低碳、生物安全等领域更高层次需求和大力发展生物经济的目标。生物能源是《生物经济规划》中的战略性新兴产业,与生物医药、生物农业、生物安全一起被列为生物经济的四大重点发展领域。《生物经济规划》中提到,发展生物能源对维护国家能源安全、粮食安全、生态安全,实现乡村振兴与绿色发展具有重要意义。《可再生能源规划》中指出发展生物质能源对于碳达峰和应对气候变化具有重要作用,是保障国家能源安全的重要选择,是我国生态文明建设、可持续清洁能源发展、建设生态宜居美丽乡村的客观要求。林业生物质能源发展正处于大有可为的战略机遇期。
林业生物质能源产业是生物经济与可再生能源的重要组成部分
《生物经济规划》中将生物能源定位为生物经济的支柱产业,目标是推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。《可再生能源规划》明确提出了将推动林业生物质能源多元化开发,包括生物质发电、生物质能清洁供暖、生物天然气和非粮生物质液体燃料四种类型,与《生物经济规划》中提到的生物能源领域产业发展类型一脉相承。此外,《生物经济规划》还明确了林业生物能源领域产业发展可采取的工程路径,包括:定向选育、推广和应用高产、高抗、速生的油料和能源林新品种,因地制宜开展生物能源基地建设,加强热化学技术创新,推动高效低成本生物能源应用在有条件的区域开展纤维素乙醇、生物柴油、生物天然气产业示范,打通生物质原料收集等重要环节,提高生物燃料生产规模建设以生物质热电联产、生物质成型燃料及其他可再生能源为主要能源的产业园区支持有条件的县域开展生物质能清洁供暖替代燃煤,稳步发展城镇生活垃圾热电联产,推进生物质成型燃料、沼气等生物质能清洁取暖在有条件的地区开展生物柴油推广试点,推进生物航空燃料示范应用。
我国国情特殊,富煤贫油少气,当前原油对外依存度超过70%,能源安全问题突出。同时,我国人口基数大,18亿亩耕地的红线不能突破,发展生物质能源不可能像国外一样使用粮食原料,必须以“不与人争粮、不与粮争地”为原则。依托我国46亿亩林地发展林业生物质能源是最佳选择,可以促进对化石能源的加速替代,保障国家能源向低碳、零碳方向发展,同时兼顾生态、粮食、能源和 社会 多重效益。
林业生物质能源具有可再生、储备量大、能值高、绿色低碳、能源转化类型多、安全等特点,是生物经济产业和可再生能源的重要组成部分,是绿色低碳能源银行。林业生物质能源不仅能促进实现碳中和,部分产业还可实现负碳排放。两个《规划》是在我国迈向“双碳”目标和第二个百年目标的背景下提出的,为我国林业生物质能源提供了巨大的发展机遇。
北林能源中心致力林业生物质能源产业发展
自2013年以来,依托于北京林业大学“国家能源非粮生物质原料研发中心”和“林业生物质能源国家国际 科技 合作基地”等科研平台,在国家自然科学基金、 科技 部 科技 基础资源调查专项和国家国际 科技 合作项目等支持下,北林林业生物质能源研发团队经过10年多系统研究,助力“能源林”写入新版《森林法》,牵头编制了《能源林培育技术规程》《油料能源林培育技术规程》和《纤维素乙醇能源林培育技术规程》等3项林业行业标准,协助国家林草局生物质能源办起草发布了刺槐、灌木、文冠果、元宝枫、欧李、山桐子等7项能源原料林可持续培育指南。在高能效先进生物质原料林可持续经营技术和“林油一体化”产业可持续发展模式等方面取得了重要标志性科研成果,为落实两个规划奠定了雄厚的技术基础。
(1)高能效先进生物质原料林可持续经营技术
为解决限制我国林业生物质能源产业发展原料短缺这一瓶颈问题,在 科技 部国家国际 科技 合作项目和教育部重大项目培育项目等的支持下,北林团队以刺槐、柠条、沙棘、沙枣、胡枝子、紫穗槐、三倍体毛白杨B301、欧美107杨、文冠果、无患子、黄连木等11个主要能源原料树种为研究对象,创新形成了高能效先进生物质原料林可持续经营技术。团队基于雄厚的前期研究基础,依托 科技 部“林业生物质能源国家国际 科技 合作基地”,与德国哈尔博格学院、西班牙马德里理工大学等一流高校的相关机构,围绕燃料型、燃油型能源原料林可持续经营技术开展了务实合作,形成了刺槐和杨树能源林高密度超短轮伐培育技术体系,生物质收获量比原有培育模式提高20%以上;形成了立地-树种(品种)适配、合理密度确定、平茬复壮等灌木能源林培育技术体系,生物量提高35%,还可形成能-饲联产产业体系;建立了我国主要燃油树种高含油率、高皂苷含量优良种质资源筛选技术,可实现多目标利用最优种质精确选择,并形成了系列新品种;形成了无患子、文冠果等主要燃油树种种质资源经济性状与立地适配、冠形及花果精准调控等原料林高效标准化培育技术,果实原料产量比现有措施分别提高47.4%和51.0%提出了国际接轨的能源原料林培育经济、环境、能耗可持续评价指标体系和评价技术。以上技术为保障林业生物质能源产业原料稳定供应奠定了坚实基础。
文冠果高产单株
刺槐高密度超短轮伐原料林
杨树高密度超短轮伐原料林
柠条饲能兼用原料林
(2)“林油一体化”产业可持续发展模式
为解决我国林业生物质能源产业原料供应不足、原料林培育技术体系不完善、产品单一、企业投资回报期长等问题,北京林业大学团队牵头,联合我国林业生物质能源龙头企业开展了“林油一体化”产业可持续发展模式及相关因素研究。以无患子、小桐子、光皮树等油料能源树种为研究对象,创新提出了“优良无性系种植园原料林培育模式+多联产产业链可持续发展模式”。研究表明:无患子无性系种植园的果实产量是实生林的2.3倍,经济效益是实生林的3.3倍,林油-皂-碳多联产产业链扭转了仅生产生物柴油的亏损局面1吨无患子干果的净收益可达3.5万元;1吨无患子生物柴油的碳足迹为-11.5t CO2eq,相比石化柴油,温室气体减排量达15.2 t CO2eq/t。除此之外,研究还形成了我国自主创新的“林油一体化”生产工艺及多联产路线图提出了符合我国国情的优先享受营造林普惠财政补贴政策、国家种业和良种优惠政策、财税优惠政策等7条产业可持续发展扶持政策建议。该模式为我国乃至世界林业生物质能源“林油一体化”产业发展提供了一条优化路径,对推进我国林业生物质能源产业高质量发展具有重要现实意义。
林业生物质能源生物产业发展展望
十多年来,北林林业生物质能源研发团队已基本摸清了适合各主要气候区的各类型最优能源原料发展树种,并围绕这些树种构建了原料高产稳产培育技术体系,在各能源林树种主要发展区域建立了优良种质资源收集与种植试验基地,作为技术支撑单位有效带动了一大批坚定开展林业生物质能源相关领域研发与推广应用的企业。同时,在国家林业和草原局的带领下,建立了“无患子产业国家创新联盟”“国家林草刺槐工程技术研究中心”等。这些平台的建立打通了 科技 成果转化通道,形成了林业生物质能源产业的良性合作和推广转化机制,在我国林业生物质能源原料树种良种选育和原料林培育、应用开发、绿色精深加工等方面实现了“政产学研用”的有机结合,为逐步形成有效的林业生物质能源市场化开发机制奠定了重要基础。
两个《规划》的发布为我国林业生物质能源的发展提出了纲领,也为“能源中心”的 科技 创新指明了方向。“十四五”期间,“能源中心”制定了8大专项计划共27条具体措施,将重点在油料能源林、固体燃料能源林及纤维素能源林等方面开展理论和技术突破,并开创淀粉能源林、新型林草生物质能源等新领域,在行业标准化建设方面继续发挥积极作用,扩大在生物质能源领域的国内外影响力,助力我国生物经济与林草生物质能源事业高质量可持续发展,最终为服务国家“双碳”战略和维护我国能源安全发挥重要作用。(作者单位系北京林业大学国家能源非粮生物质原料研发中心)
人造石油是有的,现在已经能用植物作为生物柴油,国家早已经立项,并作为日后发展需要的储备能源。
随着我国经济社会的快速发展,对能源需求量日益增加,能源需求的巨大缺口已成为我国经济社会可持续发展的 “瓶颈”。油桐、乌桕、文冠果、麻风树、黄连木等都是重要的生物质能源资源,更是一个巨大的可再生资源库。基地建设可为生物柴油工业提供丰富的原料,从而减少对部分化石能源的依赖,有效缓解我国能源短缺的状况,实现生物质液体燃料产业可持续发展。
我国主要用玉米,木薯作原料提取乙醇作为替代石油能源.目前已经在我国华南的几个省,自治区实行。我们广西现在用的大部分都是乙醇汽油。
我国政府不会优先考虑植物能源了,因为这种能源提取的前提是和人类抢夺食物, 中国本身也还有人没有解决温饱.只能作为过度的,或作为技术上的储备能源。
文冠果。
文冠果(学名:Xanthoceras sorbifolium Bunge),无患子科、文冠果属落叶灌木或小
乔木,高可达5米;小枝褐红色粗壮,叶连柄长可达30厘米;小叶对生,两侧稍不对称,顶
端渐尖,基部楔形,边缘有锐利锯齿,两性花的花序顶生,雄花序腋生,直立,总花梗短,
花瓣白色,基部紫红色或黄色,花盘的角状附属体橙黄色,花丝无毛;蒴果长达6厘米;种子
黑色而有光泽。春季开花,秋初结果。
分布中国北部和东北部,西至宁夏、甘肃,东北至辽宁,北至内蒙古,南至河南。野生于丘
陵山坡等处,各地也常栽培。
文冠果耐干旱、贫瘠、抗风沙,在石质山地、黄土丘陵、石灰性冲积土壤、固定或半固定的
沙区均能成长,是中国特有的一种食用油料树种。
当前世界,能源对世界经济的影响居于首位。人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计,地球上这三种能源供人类开采的年限分别只有40年、50年和240年。我国煤炭剩余可开采储量仅为1390亿吨标准煤,按照2003年的开采速度,只能维持83年。人类可能面临煤炭、石油枯竭。同时使用煤炭、石油能源,造成的严重的环境污染也不容忽视。所以新能源的开发刻不容缓。在经历了生物质、煤炭和石油之后,新的能源时代即将到来。科学家们经过努力,终于发现了一种新的石油资源——植物。石油植物即含有天然烃油的植物,包括乔木、灌木及藻类等。如木屑生产的类石油转换率达70%;用蒸汽蒸馏技术处理桉树,每公顷桉树可提炼石油20多吨。
我国的海南及越南、泰国、马来西亚、菲律宾的热带森林里的油楠,树高可达20米,胸径达0.6米,树体内含有丰富的油脂,1株油楠最多可年产油50千克。收集到的油脂可直接作为燃料用于柴油发动机。
美国加利福尼亚的蓝桉树,挥发性油的含量为树体重量的1.2%。澳大利亚的辐射桉含油率高达4.2%。南美洲亚马孙河流域热带森林中的苦配巴树、三角大戟、牛奶树等,都是能提炼石油的树种。在苦配巴树上钻孔,流出的液体可用作柴油,1株苦配巴树一年可产石油20千克。
加拿大利用单净菌和单紫菌,使之产生石油产物。每2.6平方千米的盐水池里,每48小时收获一次,一年可收获1200万桶油。
东南亚地区的汉加树和我国的乌桕树的果实均可榨油。汉加树每株每年可获5千克石油。马来西亚是生产棕榈油最多的国家,年产量可达数百万吨。这些棕榈油稍经加工,就可作燃料油。
科学家发现300多种灌木含有一定比例的石油。有些芳草植物也可提炼石油。美国学者对6000多种野草进行了研究和鉴定,发现其中的30多种含油丰富,如乳草等。每公顷野生的黄鼠草大约可提炼1000千克的石油。人工栽培的杂交黄鼠草,每公顷可以炼石油6000千克。科学家还发现一些藻类植物也含有石油。这些植物油类大量生产后,可以通过裂解或转脂作用等化学方法转变成燃料油。然而,提取石油最有希望的是硅藻,而最有用的是美国南部水塘或大面积淡水池里的藻类。科学家在美国西海岸的海域里已培育成功一种巨型海藻,一昼夜可长0.6米,这种海藻经过加工也能得到类似石油的液体燃料。
日本科研人员将燃烧后排放的二氧化碳收集起来,泵送到养殖绿藻的水池中,从而使绿藻迅速生长。这项研究工作在英国也获得了可喜的进展。
据美国一家科研单位的实验结果,某些海藻中类脂物含量可达67%。美国已大面积养殖巨藻以获得甲烷。
法国科学家发现,丛生藻(Botryococcus braunii)能够以液体形式排出大量类似于石油的碳氢化合物,现在法国已开始大规模养殖,并设法解决工业化养殖经常出现的细菌污染问题。
中国现已查明的油料植物(种子植物)种类为151科697属1554种,其中种子含油量在40%以上的植物有154种。但是,分布广,适应性强,可用作建立规模化生物质柴油原料基地的乔灌木物种不足30种。如漆树科的黄连木,无患子科的文冠果,大戟科的麻疯树,山茱萸科的光皮树等。