芒属植物能源潜力评价体系的构建

摘要：

[目的]芒属植物是目前国内外生物质能源领域的研究热点,在全球共有14个种,且具有种间杂交的特点.文章为建立芒属植物能源潜力评价体系,为从众多的芒属基因型中筛选优良种质和选育能源作物品种奠定基础.[方法]通过文献法、调研法和专家咨询法探讨了芒属植物作能源作物应用的相关性状指标.运用层次分析法,根据能源用途不同按发电、制乙醇、产沼气、制生物油等4类,分别从农艺、品质、抗逆性等3方面,选取干物质产量、冠层高、茎高、茎径、基部直径、分蘖数、叶茎比、枯黄性、落叶性、含水量、灰分含量、挥发分含量、固定碳含量、热值、纤维素含量、半纤维素含量、木质素含量、矿质元素含量、耐盐性、抗旱性、抗寒性、耐淹性、抗病虫性等2 3项指标来构建芒属能源植物评价指标体系,同时制定了性状测量标准和能源利用潜力指数计算法则.然后使用该体系对湖南农业大学芒属植物资源圃中B0340(芒)、A0504(五节芒)、A0123(荻)、A0118(南荻)、D0302(奇岗)5个典型的芒属种质代表进行了测量和评价示范.再将评价结果与现有文献中有关发电、制乙醇和产沼气的能源理论产率计算公式的计算结果予以比对.[结果]芒属植物能源利用潜力指数分成4级,分别为极宜(75-100分)、适宜(50-74分)、一般(25-49分)、不宜(0-24分).示范评价结果显示:A0504(五节芒)发电得60.73分,制乙醇得60.14分,产沼气得60.27分,制生物油得57.19分;A0118(南荻)发电得64.32分,制乙醇得58.45分,产沼气得58.20分,制生物油得60.01分;D0302(奇岗)发电得54.06分,制生物油得50.33分.可知A0504、A0118、D0302为适宜的能源植物,发酵制乙醇和沼气最适用A0504为原料,燃烧发电和热裂解制油最适用A0118为原料.此结果与现有文献中有关发电、制乙醇和产沼气的能源理论产率计算公式的计算结果基本一致,且比能源理论产率计算公式更能真实反映实际生产情况.[结论]通过从农艺、品质、抗逆性等3方面构建的芒属植物能源潜力评价体系,能够在发电、制乙醇、产沼气和制生物油4类能源用途方面客观评价芒属植物的适用性,从而可用于其优良种质的筛选和新品种的选育.

关键词：芒属、能源植物、层次分析法、评价体系

所属期刊栏目：49

分类号：TQ9;S21

资助基金：国家“十二五”科技支撑计划2013BAD22B01;湖南省研究生科研创新项目CX2016B272;省部共建国家重点实验室培育基地科学基金开放项目15KFXM02

在线出版日期：2017-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：4687-4700