第二代生物质能源呼之欲出 芒草成能源作物新星

　　可“点绿”我国干旱半干旱地区

　　研究小组对我国黄土高原地区进行了考察，根据芒草在我国的产量，保守地进行了一个效益测算。

　　除开耕地以及不宜种植土地，黄土高原有43万平方公里可以用于种植芒草，根据甘肃庆阳试验基地的产量，保守估计以每公顷年产芒草干重11吨计算，总产量为五亿吨。这些产量如果全部转化成乙醇，大致相当于我国2010年消耗的汽油总量。

　　再进一步推算，如果在集中分布于中国北方和西北的贫瘠、退化土地上种植一亿公顷(100万平方公里)芒草，以平均每公顷干重10吨计算，总产量为10亿吨，可发电1458万亿千瓦时，减排二氧化碳16亿吨，相当于中国2007年总用电量的45%和二氧化碳总排放量的28%；用其中的一半作为原料转化出的乙醇，大致相当于我国2010年消耗的汽油。

　　中科院武汉植物园系统与进化植物学学科首席研究员李建强总结认为，对芒草作为第二代能源作物研发可以实现三大功能：

　　一是粮食安全。芒草可取代粮食、经济作物成为新一代能源作物，缓解粮食危机。

　　二是能源独立。我国有大面积的干旱、半干旱无法耕种的边际性土地，如果这部分土地能够作为生物能源的生产地，将改变能源依赖进口的格局。

　　三是生态保护。芒草极强的环境适应性可以改善干旱、半干旱非耕地的植被状况，同时保持水土和防止土地荒漠化。

　　“荒芜的干旱、半干旱地区，如果种上芒草，想象一下都很激动。绿了、亮了，老百姓还可以从中发家致富。”中科院植物研究所资源植物研发重点实验室主任桑涛对芒草也抱着巨大的希望。

　　进入人工驯化阶段

　　要使上述一切变为现实，对芒草的研究还有不短的路要走。桑涛说，目前的研究结果已经证明，芒草是我国最优的第二代能源作物选择，接下来要突破的是进行人工驯化。

　　所谓人工驯化就是将野生的作物种子通过人工选育、杂交等方式转变为可以人为育种、种植的作物。“完成芒草从野生植物到作物的转变就是人工驯化的目标”，桑涛说。

　　其实，人们对人工驯化并不陌生。桑涛告诉记者，我们吃的大米、小麦都是经过人工驯化得来的，始于大约一万年前的粮食作物驯化奠定了人类文明的基础。比如水稻就是野生稻经过人类逐渐移栽、选育、培育的漫长过程形成的。
 

　　据了解，根据研究小组的安排，接下来要完善芒草基因组学平台的建设。明年开始筛选出在干旱、贫瘠、退化土地和盐碱地上的高产芒草株系，开展杂交试验。2013年到2014年，对芒草的抗逆性和产量性状进行数量遗传学分析；通过模拟分析，评估芒草能源植物在我国的生产潜力以及大规模种植的环境生态效应。

　　作为植物驯化领域的专家，桑涛表示，根据现有的遗传基因技术，芒草的基础驯化只需要几年时间。据他介绍，今年研究小组在山东东营的盐碱地和甘肃环县更加干旱的地区进行了试验，选取30万个基因个体，从中挑出更加耐旱、耐寒、抗盐碱的种质资源，进行人工杂交和育种，然后做基因遗传学分析。

　　“这个过程不会很长，而且这件事情全世界目前都没有做过，因为欧美国家不是芒草原产地，没有种质资源。另外，欧美国家耕地众多，不需要驯化在干旱、贫瘠土地上生长的能源作物。但是他们最终也需要遗传多样性高的作物，这样很可能要依赖我们的驯化育种。”桑涛说。

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