隨著社會的發展,煤炭、石油等一次能源不斷減少,世介面臨能源危機,生物質、生物質能越來越廣泛地被各國所重視。目前,木本植物仍是生物能源的主體,是最古老的能源物質。國際社會普遍關注並大力發展能源林,目的是透過利用選育出的速生、高產、高熱值或高產油量的能源樹種種質資源,以定向最佳化集約栽培技術獲取高產能源收穫物,透過加工利用替代化石能源,解決目前世界性的能源危機問題。而橡樹作為木本生物質能源樹種,以橡子為原料可以提取出耐低溫乙醇生物柴油,以下是對橡樹及產業推廣的簡單介紹。
1.品種簡介:
栓皮櫟(Quercus variabilis Bl.) 殼鬥科櫟屬,俗稱橡樹,是我國特有的落葉喬木,分佈廣,北自遼寧,河北,陝西,甘肅南部,南到兩廣,西到雲南,貴州,四川,而以鄂西,秦嶺,大別山區為其分佈中心;朝鮮,日本也有分佈。
喜光,常生於山地陽坡,但幼樹以有側方庇廕為好。對氣候,土壤的適應性強。能耐-20℃的低溫,在pH4-8的酸性,中性及石灰性土壤中均有生長,亦耐乾旱、瘠薄、而以深厚、肥沃、適當溼潤而排水良好的壤土和沙質壤土最適宜,不耐積水。
2.栓皮櫟具有重要能源價值與經濟價值
2.1、栓皮櫟是優質林木生物質能源樹種。作為生物質能源樹種,栓皮櫟具有如下優勢:首先,栓皮櫟為優質薪柴,火力旺、耐燃燒,所以歐盟很多國家已經開始將廢棄的橡樹枝椏在高壓及加熱條件下壓縮成棒狀、顆粒狀且質地堅硬的成型物來作為發電燃料和工業鍋爐燃料。其次,栓皮櫟具有較強的生態穩定性,到目前為止,並未有關於栓皮櫟發生大面積病蟲害的報道,可以與槐樹、胡枝子等植物建立混交能源林。另外,栓皮櫟適應性強,耐乾旱瘠薄土壤,適宜於在山區發展,有大量的荒山荒地可供利用,不與農爭地,不影響糧食生產。
2.2、栓皮櫟是營造防風林,水源涵養林及防護林的優良樹種。栓皮櫟根系發達,有菌根,能從土壤吸收林木必需的養分和水分,故栓皮櫟林在改良土壤、保持水土、涵養水源等方面作用顯著。橡樹林經規模化、科學化的管護之後,能防止濫砍濫伐、促進林木生長和保持生態平衡。據專家測算,100萬畝橡樹林基地可以儲水3.32億立方米,每年可新增涵養水源能力6667萬噸,可滯留灰塵453萬噸/年,每天可吸收CO2 6.667萬噸,同時釋放O2 4.8666萬噸。
2.3、栓皮櫟是重要軟木資源樹種。其軟木具有比重小、浮力大、彈性好、不透水、不透氣、絕熱、隔音、耐壓、耐摩擦及耐酸、耐鹼、不與化學藥品起反應等優良特性,素有“軟黃金”之稱,是我國輕工、汽車、飛機、輪船、高階裝飾建材不可缺少的原料。軟木飾材以其綠色環保、迴歸自然、返璞歸真等諸多優勢,將廣泛地進入裝修領域,現在國際上每年對軟木裝飾材料的需求量約為1200萬平方米。軟木裝飾材料也正在逐漸受到國人的青睞。近兩年來,市場需求量不斷逐年增加,一些國外品牌已開始落戶我國的北京、廣州、深圳等發達城市。以我國市場現在銷售葡萄牙生產的3毫米厚軟木牆飾材料為例:它每平方米價格達180元人民幣。
2.4、栓皮櫟是重要的經濟用材林樹種。木材堅韌耐磨,紋理直,耐水溼,結構略粗,是重要用材,可供建築、車、船、傢俱、枕木等用。橡子澱粉含量高為51.83%,且具有其他澱粉不具備的獨特性,橡子澱粉含80%的直鏈澱粉,玉米等主要澱粉源中的直鏈澱粉不超過30%,直鏈澱粉能製成強度很高的纖維和薄膜,這對應用澱粉製作可降解地膜或者一次性衛生用品是非常有利的。利用橡子澱粉生產各類特色食品,諸如橡子粉絲、橡子涼粉等等特色食品都非常暢銷。橡子外被的殼鬥也具有獨特的使用功能,橡碗可以用來提取工業栲膠。
2.5、栓皮櫟是良好的綠化觀賞樹種。樹幹通直,枝條廣展,樹冠雄偉,濃蔭如蓋,秋季葉色轉為橙褐色,季相變化明顯,孤植、叢植或與它樹混交成林,均甚適宜。
3.橡樹生物質能源產業現狀:
環球能源網獲悉,我國首個具有自主智慧財產權的以橡子為原料的耐低溫乙醇生物柴油技術,2007年11月中旬由陝西綠迪投資控股集團公司研製成功,該公司還計劃建設100萬噸/年的工業化專案。
我國目前生物柴油專案多以木本油料植物為原料。該技術是以橡樹種子澱粉為原料生產工業乙醇,將其與專用增能劑經充分混溶,製成熱值及理化效能與普通柴油相當的生物柴油。該生物柴油無需改動發動機,可直接用於一般柴油車,並具有高耐寒、低排放、低成本等特點。
4.橡樹繁殖推廣技術:
由於栓皮櫟大多適應性強,耐乾旱瘠薄土壤,適宜於在山區發展,有大量的荒山荒地可供利用,不與農爭地,不影響糧食生產。並且我國尚有大量的宜林荒山荒地和農業邊際性土地適宜培育橡樹能源林,所以發展橡樹能源林潛力很大。國內許多科研單位和公司都在致力於橡樹品種、栽培、終端產品的開發與研究,前期面臨最大問題是品種選育與繁殖,目前栓皮櫟以種播、扦插為主,一些高校利用栓皮櫟莖段離體培養,篩選出適宜培養基的最優組合,促進生根,但還不能大量繁殖。
栓皮櫟大多以種子繁殖,後代遺傳變異大,並且橡實象鼻蟲的侵害和種子不能較長時間貯藏,而傳統的無性繁殖(扦插)困難,目前栓皮櫟嫩枝扦插成活率僅為56%,硬枝扦插成活率10%,優良株系的繁殖遠不能滿足發展的需要。李長瀟研究員發明的植物非試管高效快繁技術採用一葉一芽技術,克服了常規技術的全部缺點,該技術已經成功地快速繁了989種重要經濟植物,下圖為植物非試管高效快繁技術與傳統育苗的對比:
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