生物質(zhì)能源樹種文冠果發(fā)展可行性探析

毛沂新

(遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032)

生物質(zhì)能源樹種文冠果發(fā)展可行性探析

毛沂新

(遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032)

我國在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時也試圖將能源消費結(jié)構(gòu)從單一的化石能源向多元的可再生能源轉(zhuǎn)變，以減輕對傳統(tǒng)能源的依賴，有效降低能源消耗對環(huán)境造成的負(fù)面影響。本文對文冠果作為生物質(zhì)能源的可行性進(jìn)行了探析，以期為我國能源戰(zhàn)略需求與消費的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

文冠果；生物質(zhì)能源；發(fā)展可行性

目前能源短缺和能源消費所引起的生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)成為制約各國可持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一，同時也使得新能源開發(fā)與利用成為當(dāng)今能源和環(huán)境科學(xué)研究的重要領(lǐng)域。促進(jìn)能源消費結(jié)構(gòu)從單一的化石能源向多元的可再生能源轉(zhuǎn)變，成為目前國際上開發(fā)新能源的大趨勢。許多國家為了維持經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)著手可再生能源的開發(fā)工作，試圖走多能互補、綜合利用的道路。在這些可再生能源中，生物質(zhì)能源還具有資源豐富、生態(tài)環(huán)境友好等特點。因此，生物質(zhì)能源成為可再生能源中關(guān)注程度較高的能源形式之一。以生物乙醇、生物柴油為代表的一系列經(jīng)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)和能源產(chǎn)品陸續(xù)被研發(fā)出。同時，部分國家陸續(xù)頒布了相關(guān)生物柴油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完善了生物柴油產(chǎn)業(yè)化體系，并出臺鼓勵政策。作為能源板塊的重要組成部分，生物質(zhì)能源未來的發(fā)展空間與潛力巨大，其憑借特殊優(yōu)勢逐步替代傳統(tǒng)能源已成為可能。

1 問題與現(xiàn)狀

研究表明，作為世界上的能源消費大國，我國溫室氣體排放總量將會在2025年前后超過現(xiàn)居世界第一的美國，使得我國在氣候變化和生態(tài)安全的壓力陡升。我國政府在十五規(guī)劃綱要中就將生物液體燃料確定為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。但基于糧食作物的生物質(zhì)能源道路與我國的糧食產(chǎn)量保護(hù)原則相悖，只有開發(fā)非糧植物發(fā)展生物質(zhì)能源才不影響糧食安全。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，林木通過光合作用把大氣中的CO2以生物量的形式固定在植被和土壤中。其固碳成本也遠(yuǎn)低于工業(yè)減排。因此，在能源安全、糧食安全以及氣候和生態(tài)安全的三重壓力下， 大力發(fā)展木本生物質(zhì)能成為解決我國能源匱乏、糧食短缺、節(jié)能減排和氣候變化等問題的有效途徑。

文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge)作為一種重要的經(jīng)濟(jì)林樹種，是我國特有的木本油料樹種，其種子含油率高達(dá)74%，因其具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性，在我國北方16個省(市、自治區(qū))均有分布或栽培。其豐富的營養(yǎng)和較高的醫(yī)藥、能源、工農(nóng)業(yè)價值、獨特的綠化觀賞價值，使其日益受到人們重視。尤其是近年來作為生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略性原料樹種之一，更加受到人們的矚目。文冠果的藥用價值也不可低估。文冠果枝、葉、干、果實均可入藥。種仁經(jīng)脫脂后可制成治療小兒遺尿癥的良藥[1]，并可制取治療心血管病、關(guān)節(jié)炎、脫發(fā)、皮膚病、智力低下等[2,3]。油分中的亞油酸具有顯著的降血壓效用，能夠有效防治高血壓。文冠果果殼中含有皂甙對治療老年癡呆癥有很重要的作用[4]。文冠木可以祛風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕內(nèi)熱、皮膚風(fēng)濕癥等。另外，文冠果木、種皮中均含有能夠抑制HIV蛋白酶活性的成分[5]?，F(xiàn)有文冠果資源以半野生狀態(tài)為多，產(chǎn)量低、效益差，人工栽培大都為零星栽植和小片地造林。據(jù)統(tǒng)計，山西、內(nèi)蒙古、遼寧和陜西相對集中文冠果僅約5 333.3 hm2。由于長期處于野生狀態(tài)，類型混雜，單株生產(chǎn)能力有限，且單株間種子產(chǎn)量懸殊，加上不孕率高，形成“千花一果”的現(xiàn)象。作為生物質(zhì)能源戰(zhàn)略樹種，產(chǎn)量是限制其發(fā)展的重要因素。

2 建議與展望

目前我國尚有大面積宜林的荒山荒地、鹽堿地、沙地、礦山、油田復(fù)墾地等不適宜農(nóng)耕的邊際性土地以及一些退耕地需要改造，文冠果的適應(yīng)性強，能生長在環(huán)境條件較為惡劣的地區(qū)[6]。發(fā)展作為重要生態(tài)樹種的文冠果是解決目前我國日益嚴(yán)重的生態(tài)綠化問題的重要措施之一。由于其用途多，經(jīng)濟(jì)效益明顯，目前部分地區(qū)已經(jīng)開始注重文冠果樹的引種種植。

2.1 加大種源保護(hù)力度

20世紀(jì)六七十年代，全國很多地方興起文冠果林的營造?，F(xiàn)在天然文冠果林是發(fā)展文冠果的基礎(chǔ)，是一種寶貴的森林資源。但目前由于缺乏各級政府與相關(guān)行業(yè)企業(yè)對文冠果林保護(hù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性投入，造成現(xiàn)有的文冠果優(yōu)良品種資源林在逐步縮小。所以應(yīng)從國家層面以及林業(yè)有關(guān)部門加強對文冠果進(jìn)行必要的保護(hù)性投入。

2.2 選育優(yōu)良品種

由于文冠果人工馴化歷程短，還保留著許多野生性狀，所以在栽培中單株結(jié)實量差別很大，而且多系自然雜交，后代遺傳變異較大，群體類型混雜，文冠果的千花一果和雄性不育現(xiàn)象的存在也給選育造成許多障礙，因此要著重文冠果優(yōu)良品種的調(diào)查和選育。

2.3 注重養(yǎng)分循環(huán)與分配機理研究

水肥措施作用對林木生長和元素循環(huán)有著顯著影響，其理論研究有著重大的實踐意義。文冠果栽培歷史較短，缺乏對其生長和結(jié)果習(xí)性的全面了解，其相關(guān)的生物學(xué)機制研究也待進(jìn)一步加強，以上因素都對文冠果的開發(fā)和經(jīng)濟(jì)價值的實現(xiàn)有所影響，阻礙了文冠果作為經(jīng)濟(jì)樹種的推廣。因此應(yīng)結(jié)合目前文冠果生產(chǎn)發(fā)展的實際需要運用樹木養(yǎng)分循環(huán)與分配機理，探討文冠果體內(nèi)養(yǎng)分對水肥措施等經(jīng)營管理措施的響應(yīng)，從而通過水肥措施為文冠果人工林的定向培育提供科學(xué)依據(jù)。以期提高文冠果養(yǎng)分利用效率，指導(dǎo)栽培管理，調(diào)節(jié)和改善林地環(huán)境。

2.4 提高文冠果綜合利用

由于目前文冠果果實產(chǎn)量不高，導(dǎo)致采用種仁制成的生物柴油成本過高。因此，除通過優(yōu)良品種馴化和調(diào)控水肥措施增產(chǎn)外，也可通過擴展延長其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈提高文冠果資源的綜合利用來降低其生產(chǎn)成本。如高效合理利用生物柴油制取過程中的產(chǎn)生的副產(chǎn)品。目前，文冠果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模偏小，加之在其綜合利用方面研究和投入還有待進(jìn)一步強化，產(chǎn)業(yè)化程度低，相關(guān)服務(wù)體系不完善，產(chǎn)后商品化處理率低，貯藏保鮮的相關(guān)技術(shù)與設(shè)備落后，缺少具有核心競爭力加工龍頭企業(yè)，精深加工產(chǎn)品少、附加值低。因此，要加大文冠果綜合利用的科技投入，為其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供必要保障。政府需在政策上給予一定傾斜和扶持，鼓勵相關(guān)企業(yè)加入完善整個文冠果產(chǎn)業(yè)鏈。

3 小結(jié)

當(dāng)前，生物產(chǎn)業(yè)正逐漸成為全球主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，而我國也正處于生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期。文冠果作為我國北方重要的木本油料作物，具有很大的經(jīng)濟(jì)價值。同時開發(fā)利用文冠果資源對我國林農(nóng)持續(xù)增加收益、實現(xiàn)小康目標(biāo)具有重要意義。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)將有望成為保障國家能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。從國內(nèi)自然資源形勢看，我國是一個多煤少油的國家，能源問題主要是結(jié)構(gòu)不合理。目前文冠果提取柴油已獲得成功，文冠果發(fā)展前景看好。因此，大力發(fā)展文冠果產(chǎn)業(yè)是我國一項重要的能源保障措施。

[1] 澄宇,白桂珍,張雪廉.文冠果治療小兒遺尿癥臨床療效分析[J].實用兒科雜志,1990,5(1):34

[2] 包三月,戴軍,陶克陶.蒙藥治療糖尿病并發(fā)末梢神經(jīng)血管病變[J].中國民族醫(yī)藥雜志,2001,7(2):31

[3] 海海杰,白海海.蒙藥治療慢性蕁麻疹78例[J].中國民族醫(yī)藥雜志,2006,12(5):14

[4] 劉新霞.文冠果果殼提取物對阿爾茨海默病防治作用的實驗研究[D].沈陽：沈陽藥科大學(xué),2006:5-6

[5] 李在留,李鳳蘭,鄭永唐,等.文冠果種皮中的香豆素類化合物及抗HIV-1活性研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,29(5):73-83

[6] 李瑞平,張永信,王鑫.北方干旱半干旱地區(qū)退耕還林重點樹種——文冠果[J].河北林業(yè)科技,2003(1):51-52

F326.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.043

1005-5215(2017)09-0119-02

2017-08-22

毛沂新(1985-)，男，遼寧沈陽人，碩士，工程師，主要從事森林生態(tài)研究,Email: 550338589@qq.com