綠洲一號

綠洲一號

“綠洲一號”是菌草的一個新品種,屬多年生禾本科蘆竹屬植物,是國家菌草工程技術研究中心經過多年引進並改良培育的菌草新品種。

有八個重要特點:

一、產量高,固碳量大;

二、當年種植,當年可收割利用,是非常適口的飼料,可以餵牛、羊、豬、雞、鵝、兔等食草性動物;

三、根系發達,可向周邊延伸達9.3米,入土最深與根須厚度可達1.5米,有良好的環境適應性,耐水澇、耐旱、耐鹽鹼、耐寒、耐重金屬,可利用邊際土地大面積種植;

四、成本低、經濟性好,並且有良好的生態價值,可用於荒漠化治理、水土保持、土壤修復、鹽鹼地改良、水土治理、礦山修復等生態項目;

五、可用於食藥用菌的生產,作為食藥用菌培養基的原材料,有效替代傳統的木腐菌生產模式,有效緩解“菌林矛盾”,可作為蘑菇、靈芝、木耳等各種食用菌藥用菌的培養基原料;

六、可用於製作沼氣,乾草可用於生物發電,是生產生物炭黑的原料;

七、綠洲一號可作為化學機械漿的原料提煉出纖維素,綠洲一號的綜纖維素含量高,纖維形態好,細小纖維組分偏少,且纖維的平均長度較長,比常規的桉木和楊木等闊葉木的要長,從纖維形態方面來說,綠洲一號是一種較為優質的製漿纖維原料。

八、作為新型原料,替代木材,用於紙漿、纖維板等領域的工業化生產套用。

基本介紹

植物學史,形態特徵,生長環境,分布範圍,生長習性,繁殖方法,栽培技術,主要價值,保護環境,經濟價值,

植物學史

“綠洲一號”是由國家菌草工程技術研究中心首創研發的菌草品種,20多年來在黃河流域開展菌草治理水土流失、治理荒 漠化、防沙固沙、改良鹽鹼地、治理砒砂岩等研究示範,取得了系列成果。“綠洲一號”在水土保持、治理鹽鹼地、提供新型工業原料、加快第三產業發展、 實現三產融合等方面取得了突破,展現了新的發展前景,為黃河流域“綠洲一號”菌草技術的開發與套用,為扶貧攻堅、調整產業結構提供了新思路、開闢了新途徑。

形態特徵

綠洲一號,屬禾本科,形似蘆葦又似細竹,是一種多年禾本科植物。具有粗而多節的根莖,稈直立,高大,粗壯,可分枝,株高3-10m,莖粗1-4cm,葉片寬大鮮綠,寬2~5cm。植株生長快,覆蓋性強、管理粗放,生長成熟基本不需要施用肥料和除草劑,無病蟲害。綠洲一號耐旱、耐澇、耐高溫、耐寒、耐鹽鹼、耐瘠薄,抗逆性強。
綠洲一號
綠洲一號組培苗
綠洲一號組培苗為高產超級多倍體,是套用世界領先的細胞脫毒和無菌微組培等生物工程學技術,利用原株細胞培育的超級多倍體品種,一次種植,每年收割,滿產可望收穫20年。

生長環境

綠洲一號適種於各種類型的土壤,酸性粗砂質紅壤土和輕度鹽鹼地均能生長。無論在旱地、荒地、田地、山坡、平地、田埂、河埂、湖泊邊、沙地等地方均可種植。

分布範圍

綠洲一號在我國適用種植區域廣,可適種範圍北起遼寧,南至海南,東起台灣、西至新疆,幾乎涵蓋我國全域,並從南到北橫跨我國境內幾乎所有的重要畜牧業重點發展地區,可利用的荒地資源巨大。

生長習性

綠洲一號是抗逆性很強的植物,在不同的土壤質地條件下成活率都很高,只是長勢和生物量存在差異。多年來制約著“綠洲一號”發展瓶頸——扦插方式越冬成活率極低的難題,經過我國專家艱苦攻關,創造了苗木組織培養法,在實際過程中,組培苗試種後越冬成活率達到99%以上。綠洲一號依靠自然降水就可正常生長,耐粗放管理。在我國北方極寒地區,綠洲一號發達的根狀莖抗逆性也很強,只要有一小部分未被凍傷,來年就可發出新芽,但發芽時間早晚與有活力根狀莖的體積有直接關係,體積大則發芽早,反之則晚。西藏、新疆、內蒙等地的越冬種植實驗數據為:根系成熟後在冬天最低溫度-25℃以上的地區,綠洲一號來年開春的發芽成活率達90%。

繁殖方法

由於綠洲一號為多年生植物,因此每年采割後不需要重新種植,采割後自然萌發新芽。綠洲一號栽培後第2、第3年就能達到成熟期。若能進行復壯更新,則利用期長達20年以上。
綠洲一號
綠洲一號

栽培技術

雖然綠洲一號具有耐寒性,但為了保證綠洲一號能安全順利地越冬,還需建議做好以下保護措施:深層種植、土層覆蓋、推遲收割時間,這三點可效解決了在高原地區及北方高寒地區種植綠洲一號並保障其安全越冬成活率。
綠洲一號前期畝年產量平均在12噸左右,水肥光條件好可以超過15噸。成熟後在灌溉和土肥條件充裕的條件下,年產量可達到25噸/畝,甚至更高。

主要價值

種植綠洲一號,具有保持水土、治理荒漠、防風護沙,改良土壤、改善生態環境的作用。根據綠洲一號的生物學特性以及多年來對各地的種植情況的觀測,可以判斷綠洲一號不會造成入侵現象。
與耕作其它糧食、經濟作物相比,在荒山、荒坡等地種植綠洲一號,種植一次,收割多年,不需要翻種,減少土壤干擾;無需使用除草劑、殺蟲劑;大量腐殖質增加土地養分;草叢中生長各種昆蟲,並且吸引鳥類築巢和小型哺乳動物棲息繁殖。
在坡地、鹽鹼地、沙地、荒地、受到重金屬污染等地區種草,能保持水土,增加土壤有機質含量,改良土壤結構,減輕土壤板結,吸附重金屬,淨化水體。

保護環境

保持水土,治理土地沙化
綠洲一號根系茂密發達,可向周邊延伸最長達9.3米,根系在土壤中交織成網狀結構,緊緊封住邊坡、河灘的泥沙,不僅可以防止河川的水土流失,而且在洪水到來之前,可以提前收割,即使河道暢通,又有很大經濟效益。大量種植綠洲一號,將實現中華民族幾千年來根治水患的夢想。
同時,在雨季,綠洲一號能夠通過大量吸收保持地表水,使地表水保持達97%以上,土壤侵蝕量減輕78%以上;
改善土壤質量,淨化水體
與一些一年生作物,如玉米、水稻等不同,綠洲一號對土壤耕作的要求主要集中在建植的第一年,因此,種植綠洲一號能防治土壤退化和增加土壤含碳量及有機質含量的增加,其在栽植的第3年就可以控制水土流失,土壤得到明顯改良。
修復濕地重金屬污染及護堤
綠洲一號是一種非常有效的淨化水體的生物過濾植物。在污染或非污染環境中都能較好地富集鎘、鉛、汞,修復後作為能源植物資源利用,一方面切斷了有害金屬進入食物鏈,另一方面通過資源再利用過程,使富集的重金屬得到稀釋,避免了重金屬的2次污染。
綠洲一號耐鹽鹼、抗海風能力強,耐短期水淹能力強,能首先立足於頻海惡劣環境條件下生長,可在新海堤外坡遍栽綠洲一號,用其護堤。綠洲一號深根,根系蔓延性強,盤根錯節,可作為平原區和沿海地區河、渠、堤、路、固土護坡林及農田防護林的先鋒樹種。

經濟價值

從綠洲一號的特性可以看出,綠洲一號作為牧草具有以下優勢:
生物質產量高
綠洲一號畝年產量平均在8噸左右,水肥光條件好可以超過15噸。成熟後在灌溉和土肥條件充裕的條件下,年產量可達到25噸/畝,甚至更高。
生態適應性強
它既耐旱又耐澇,既耐熱又耐寒,在貧瘠土地、沼澤地、河灘地、河岸、沙荒地或普通的曠野地上都能生長。綠洲一號是一種高抗逆性植物,是低洼鹽鹼地的“先鋒植物”,綠洲一號在鹽鹼地上的開發利用以及栽培技術的研究為其更廣泛栽培套用提供了理論依據。
因此,在我國耕地非常緊張的基本國情下,可充分利用田邊地角等各種邊際性土地、沙地、鹽沼等後備土地進行種植。陝西、山西、河南山東、江蘇等地區,由於受黃河沙土沉積的影響,灘涂面積逐年擴大,為發展綠洲一號生產帶來了得天獨厚的優勢。
便於機械化收割
綠洲一號成熟後植株依然保持生長期時的直立狀態。每年秋末到次年早春收穫,並且可以推遲收穫時間。推遲收穫雖然會使綠洲一號生物量損失,但可使材料本身容易加工處理。同時由於綠洲一號主要生長在陸地環境中,且植株高大,因此非常便於機械化采割。
綠洲一號的工業用途介紹如下:
作為禽畜及水產生物的優質青飼料
綠洲一號,高大禾本科的多年生植物。莖幹直立,葉片大而扁平,植株可高達3--10米,在我國分布廣泛。
綠洲一號
綠洲一號新鮮與風乾營養分析報告
我國自古就有利用嫩葉做牧草餵養動物的習慣,然而禾本科植物隨著生長木質素含量會越來越高,而綠洲一號在抽穗期後纖維素含量迅速上升到30%,木質素含量為13%--20%,而木質素含量的增高則勢必影響飼糧的適口性和營養物質的吸收,故綠洲一號不宜種植過老後收割。
綠洲一號葉片厚大,葉質柔軟多汁,具有營養豐富(表1),適口性好,容易消化等特徵,可用於豬,牛,羊,馬,兔,鵝,鴨,雞,鹿,大象,魚等禽畜、水產生物的優質青飼料。
(表1)綠洲一號營養成分
天數
乾物質(%)
粗蛋白(%)
粗纖維(%)
粗脂肪(%)
灰度(%)
130天
92.41
18.64
42.48
5.61
6.72
160天
92.67
15.36
42.80
4.01
7.80
190天
94.05
12.76
44.29
4.82
6.59
220天
95.15
10.47
45.23
3.71
6.17
註:➀ 乾物質含量變化(採用烘箱乾燥法測定);➁ 粗纖維含量變化(採用範式纖維測定法測定);➂ 粗蛋白含量變化(採用凱氏定氮法測定);➃ 粗脂肪含量變化(採用索氏抽提法測定);➄ 粗灰分含量變化(採用550℃高溫灼燒法測定)
作為生物質燃料燃燒發電
綠洲一號生物轉化主要有3種形式:1.轉化為液體燃料;2.直接燃燒;3.與化石燃料共同燃燒產熱、氣、電。
綠洲一號作為能源牧草,種植費用低,易於維護,在其生長期25~35年內每年可提供的乾物質產量高。
因綠洲一號抗逆性好、產量高、燃燒熱值大,且生長後期纖維含量極高,燃燒一噸綠洲一號等於4噸原煤所燃燒的發電量。
作為生產紙漿的原材料
綠洲一號用於生產紙漿,出漿率高於一般木材、蘆葦、麥秸,而且這種紙張強度大,光潔度好,易於漂白。因此,綠洲一號是一種高產優質造紙原料。很多地區利用荒灘、沼澤、河岸大量引種建立造紙原料基地。
綠洲一號
綠洲一號作紙漿原料
作為生產燃料乙醇原材料
從長遠看來,將纖維素類物質轉化為燃料乙醇是生物質能源的根本出路,是降低成本,與化石燃料形成競爭的有效途徑,有研究預測,2010年木質纖維素生產燃料乙醇成本將為22歐元/GJ,2015年將降為13.2/GJ,到2025年將僅為8.72歐元/GJ。
綠洲一號
生產燃料乙醇
隨著其工業成本的降低,纖維素作物生產燃料乙醇將是生物質能源研究與產業化發展的最重要領域之一。
不同與澱粉類能源作物制乙醇,綠洲一號生產燃料乙醇可避免消耗糧食作物和占用良田,且其最大的競爭有時在於低廉的原料價格與廣泛的來源,因此更具有市場開發價值。
作為生物質能源沼氣
綠洲一號
青貯及作為生物質能源沼氣
綠洲一號中水溶性碳水化合物主要包括纖維二糖和葡萄糖,為綠洲一號青貯過程中的乳酸發酵提供糖源。針對青貯品質較差的早期收穫綠洲一號,引入尿素處理輔助調控綠洲一號的青貯過程,尿素的添加提高了綠洲一號的生物降解性並縮短了轉化成甲烷的時間,有利於提高沼氣工程的產甲烷效率。
其他工業上的用途
從綠洲一號中可以提取普通纖維素(出漿率45%-50%)和純纖維素(95%—97%),戊聚糖(24%),以及在沒有木質素情況下僅有灰分0.1%;這種半成品適合加工人造絲、汽車輪胎帘子線,紡織粘膠絲、纖維板、硬壓板、管樂簧片材料,並可編織用具。

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