荻的开发利用研究进展

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1、荻的开发利用研究进展本文介绍了荻的生长和生物质特性，着重论述了荻作为能源草开发的必然性和重要性，并简介了荻在能源、造纸和环保中的作用以及荻的防洪固堤、食用、饲用和药用功能等。结合现阶段对荻的研究情况，概述了在荻的开发应用中存在的问题及今后的发展前景。关键词：荻；生长和生物质特性；能源草；造纸；环保荻(Miscanthussacchariflorus(Maxim．)Benth．)，禾本科芒属多年生C4植物，原产东亚，中国是世界获类植物资源的分布中心，荻在我国东北、华北、西北、华东均有分布，具有适应性强、生物质产量高、燃烧特性好和再生能力强等特点，属高光效、高生物量植物

2、，是欧洲广泛应用的草本能源作物之一，可以用来作燃料、发电，并可以造纸、防风固堤、净化水体、美化环境等，具有多种用途，是一种兼具生态效益和经济效益的优良植物资源。1荻的生长和生物质特性荻属C4植物，其植株高大，秆年生长高度为5～7m，直径2～3cm，如每平方米生长20～30株，年可产22.5～30t/hm2的干荻秆，是一种可持续利用的高生物量资源。黄平、左海涛等所做的拔节期水分胁迫对荻生长和生物质特性的影响实验表明，土壤含水量对荻的生物质特性影响显著，表现为：茎、叶中的灰分、固定碳含量随着土壤含水量的降低而增加，而挥发分含量逐渐减少；钾、氯元素含量与土壤含水量呈负相关

3、，而硫、硅元素含量与土壤含水量呈正相关。丘华昌等的研究也发现荻和其他植物一样，其吸收累积氮、磷、钾等养分和其他元素的数量，除有其物种特有特点外，还与它所处的生态环境有很大关系。荻地上部植株氮、磷、钾含量深受其周围生态环境中温度、水分、光照及土质的影响。荻的生物质特性、生物质能源的转化利用与荻对环境的影响之间关系密切。如灰分含量高，易引起燃炉堵塞；钾、硅含量高，则可导致灰分熔点降低，易形成污垢；氯与水反应会生成氯化氢腐蚀性气体，从而缩短燃炉使用寿命；而氮、硫在燃烧过程中则易形成二氧化氮和二氧化硫等环境污染物，从而会对大气造成污染。据在湖北省许多芦苇场采集的荻植株样本的

4、分析结果统计表明，茎秆中含氮量为0.100～0.364％；叶片中为0.670～1.090％。磷素含量，在茎杆中为0.020～0.093％；叶片中是0.101～0.177％。钾素含量在茎秆中为0.19～0.73％；叶片中为0.17～0.41％。有机碳含量茎秆中为42.83～50.20％；叶片中为36.38～45.30％[4]。2荻的开发应用研究进展2.1荻是一种优良的能源草在能源需求日益高涨，矿产资源面临枯竭的背景下，世界各国都对生物质能源越来越重视，纷纷制定和实施了相应的开发研究计划。如日本的“阳光工程”、印度的“绿色能源工程”、巴西的“酒精能源计划”等[8]。从经

5、济角度来说，燃料能源草产生热量成本是最低的。以荻干物质热值（17～18MJ/kg）折合标准煤（29.26MJ/kg）计算，每公顷荻干物质产出相当于标准煤11～39t；以每吨标准煤500元钱计算，能源草产值为5500～19500元/hm2。从环保角度看，能源草含硫量极低，不会产生对大气的硫化物污染，燃烧时释放的二氧化硫很少，对环境污染轻微。能源草的灰分含量低，其中的钾又可补充地力。由于能源草有发达的根系，种植几年之后能改良土壤，增加土壤腐殖质含量，可很快换耕其它作物。2.2荻是很好的造纸原料荻类植物茎秆纤维细胞含量高。据测定，南获纤维细胞含量为50％左右(43％～65

6、％)，纤维细胞平均长度约3mm，最长纤维达6.8mm，长宽比值平均为182.5，中部为209.4。其产量和质量都比芦苇、毛竹、杨树和柳树高，是一种优良造纸材料。生产证明，1hm2荻秆可产出15t的干纸浆板，是制造纸张的好原料。我国人口众多、纸张需要量极大，而我国又是一个贫林国家、木材资源就人口而言相对短缺，每年要花费大量外汇进口纸浆。发展南荻等荻类植物可以取代术材和进口纸浆，从而减少外汇投入。近年来，通过诱变多倍体获得的南荻同源四倍体“芙蓉南荻”，其产量和纤维质量均得到大幅度提高，产量增加1倍，纤维长度及长宽比值增加约50％，是一种更为优良的造纸原料。2.3荻的环保

7、作用自从塑料制品问世来，大量非降解产品给人们生活环境造成了严重的“白色污染”。据有关方面估算，我国每天所消耗的塑料饭盒等餐具，数量高达几亿只，利用植物纤维生产可降解产品．替代一次性发泡塑料制品，是杜绝“白色污染”的最佳途径。荻群落(包括人工培植的群落)在生长过程中有比一般植物(或农作物)吸收更多的CO2放出更多O2的能力，对平稳大气各成分含量十分有利。芒获群落还能吸收大气与土壤中的有害气体和物质。例如芒荻能改善受染土壤中的N20含量，降低土壤重金属砷(As)等有毒物质，荻一年能滞固约300t/hm2大气中的粉尘。而且荻群落有高度吸收阳光的能力，使反射光降到很低(