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混种柳枝稷为生物燃料加码

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-01-28浏览次数:1845

在农民定居在美国中部并种植庄稼之前,草原的密集根部具有高强度的茎和柳枝稷,丰富了土壤并创造了数百万英亩的农田。今天,科学家正在探索牧场,尤其是柳枝稷,如何丰富该国的生物燃料供应。目前,该油田以玉米为主,易于转化为生物燃料,可满足食品,牲畜饲料和工业产品的需求。

种植柳枝稷有很多好处。这是一种美国当地作物,生长在广泛的土地上,适应多种气候。它易于维护,因为与玉米不同,它不需要每年重播;它对疾病和极端天气具有相对抵抗力;它可以使用商业干草设备种植和收获。

然而,将硬质木质纤维素从柳枝稷的细胞壁转化为乙醇(汽油添加剂,美国最常见的生物燃料)比玉米淀粉转化更困难。因此,对柳枝稷的研究一直集中在如何在达到生物精炼水平后有效地处理它。

由美国能源部牵头的国家实验室和大学研究小组正在探索柳枝稷生产周期的另一面:农场。

研究人员首次将柳枝稷的各种遗传变种与具有一定规模生产的地块混合,假设这可以通过延长生长季节来增加产量,区分不同大小的柳枝稷植物以产生更丰富的作物,可能减少脆弱性农作物对气候变化的影响。

七年研究的结果发表在《全球生物学生物能源变化》。 “该项目涉及生物能源研究的生态组成,换句话说,如何在一个地区保持产量,同时尽量减少化肥和农药的使用,”陆地生态学家资深专家Julie Jastrow说。

从农民的角度来看,柳枝稷的好处很容易被忽视。长期以来已经成功地选择了玉米等商业作物,具有高产量,适应性和有效收获。柳枝稷是一种野生草,主要用于饲料和土壤修复,成熟缓慢。需要三到四年才能达到其最高产的作物产量,因为它储存能量以在早期建立强大的根系,但它将减少对水和肥料的需求。

通过选择更容易加工成乙醇的品种,研究小组试图找到提高这种柳枝稷生产力的方法。 “柳枝稷广泛分布于全国各地,并且存在遗传多样性。”Jastrow说,“不同品种的特征是不同的。南方品种较高,茎和叶较大,但不繁盛;北方品种较短,但茎较多。茎是生物燃料生产中最重要的木质纤维素来源。品种差异也与不同生长季节的日照量和温度有关。

2008年,研究小组在伊利诺伊州东北部种植了13英亩的柳枝稷。 2014年,他们在三个不同的地理位置种植了三种不同的遗传类型的柳枝稷,并且还混合了三个品种的植物来测试它们的理论:遗传变异促进了生长。

从第二年开始,收获每个地块上的柳枝稷,并由当地农民称重以确定产量。 “这是一个牧场试验,我们的目标是尽可能地将结果转移到真正的生产系统,”堪萨斯州立大学作物遗传学助理教授杰夫莫里斯说。

虽然没有正式的方法来研究作物产量与极端天气之间的关系,但记录仍然显示出一些线索。 “尽管天气波动,混合品种的连续生产等于或大于表现最佳的个体品种,”Jastrow说,至少从参数研究中,通过种植混合品种和增加遗传多样性来建立和保持最高总量作物产量。最快捷的方式。