1995—2014年中国农作物秸秆沼气化碳足迹分析

通过构建农作物秸秆沼气化利用潜力估算模型和秸秆沼气燃烧的碳足迹模型,对1995—2014年中国主要农作物秸秆资源量、秸秆沼气化潜力及其温室气体减排潜力进行计算,并分析了标准煤燃烧、秸秆直接燃烧及秸秆沼气燃烧的碳足迹,揭示了秸秆沼气化的减排效果。研究结果表明:1)1995—2014年秸秆资源量(含田间秸秆和加工副产物)年均值为7.55亿t。2)秸秆沼气化潜力巨大,若将其中37.5%的农作物秸秆沼气化,平均每年可产1 188.9亿m~3沼气,可替代约0.85亿t的标准煤。3)与秸秆直接燃烧碳足迹相比,秸秆沼气燃烧碳减排效果明显,1995—2014年秸秆沼气燃烧的碳足迹年均减少2.08亿t(CO_(2eq)),较秸秆直接燃烧减排46.8%。秸秆沼气化利用能够明显减少温室气体排放量,发展潜力巨大。     

调环酸钙-青鲜素复配剂对甜高粱节间生长的调控效应

选用甜高粱品种原甜1号,在拔节后第20天叶面喷施调环酸钙-青鲜素复配剂,设2.6、5.2和10.4 mg/m2共3个处理,研究了复配剂处理对成熟期植株各节间长度的影响。结果表明,调环酸钙-青鲜素复配剂对甜高粱所有节间直径和处理时已经完成伸长的节间长度无显著影响,对处理后5 d内正在伸长的节间具有抑制伸长作用,随复配剂用量增加,抑制效果明显,复配剂10.4 mg/m2处理使收获期第11节间比对照缩短了23.6%;调环酸钙-青鲜素复配剂对处理5 d以后开始伸长的部分节间产生促进伸长趋势,但均未达到显著水平。     

杨农复合种植模式土壤水分效应及生产力分析

 【目的】通过对海河低平原贫水区的杨农复合种植模式土壤水分消耗规律及生产力进行研究，从水分角度为该模式在该地的可持续性提供论据。【方法】用中子仪测定土壤水分，对作物及杨树进行产量测定。【结果】（1）5年林龄杨农复合种植模式耗水量高于常规冬小麦－夏玉米的种植模式达24%；0～4 m土壤贮水总量年平均下降32.1 mm，相当于总贮水量的3.3%；2～4 m土壤层次因无水分回补出现持续下降趋势；（2）土壤水亏缺及杨树遮荫等其它原因造成复合系统农作物减产趋于严重，其中林龄3年的杨农复合系统的小麦玉米产量减产平均达到35%。【结论】海河低平原区大面积推广的杨农复合种植模式威胁着水资源安全和粮食安全。     

华北地区播种量不同时旱稻产量的形成

为探明旱稻新品种旱稻297在华北地区的产量形成并确定适宜的种植密度,在2003年120 kg/hm2播种量基础上,2004年增设更为节约的60和90 kg/hm22个播种量,研究不同种植密度下的产量构成。结果显示:2004年60、90和120 kg/hm2播种量的产量分别为3.8、3.5和3.4 t/hm2;成熟期3个播量地上部生物量(单位面积内旱稻植株茎、叶、穗的总干重)在1 005.0~1 283.4 g/m2范围内无显著差异;收获指数分别为0.36、0.34和0.26,随播种量增大而依次降低,且120 kg/hm2播种量显著低于其他2个播种量。从产量构成因子来看,颖花数少是本试验旱稻产量低的主要原因;结实率对产量的作用受环境影响,年际间差异较大。总之,2004年60 kg/hm2播种量表现出较好的群体结构,在单株最高分蘖数、分蘖成穗率、穗粒数和结实率上都优于其他2个播种量;而90 kg/hm2播种量在相同条件下单位面积的颖花数最高。因此,60~90 kg/hm2播种量的旱稻群体在生产中具有进一步提高产量水平的潜力,是比较适宜的播种量。     

能源高粱茎、叶中能源转化相关化学成分的近红外光谱模型构建与优化

为建立能源高粱茎、叶中能源转化相关化学成分的近红外光谱快速定量分析模型,并探索模型优化方法,选取27份甜高粱和28份生物质高粱材料,采用化学分析方法测定茎、叶样品中可溶性糖、纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量,分析2类能源高粱在成分含量上的差异以及茎、叶各成分含量间的相关性。同时,利用偏最小二乘法(PLS)对能源高粱茎、叶的近红外光谱建立能源转化相关化学成分分析模型,通过光谱一阶导和光谱点“竞争性自适应权重(CARS)”筛选等方法对模型进行优化。结果表明,甜高粱与生物质高粱在茎中可溶性糖、纤维素、半纤维素、木质素和叶可溶性糖含量等指标差异极显著(P<0.01)。在近红外光谱模型建立过程中,“一阶导-CARS”双优化处理使模型交叉验证决定系数(R²_CV)达到0.82~0.99,茎中可溶性糖、纤维素、半纤维素和木质素模型以及叶中可溶性糖、纤维素和灰分模型的交叉验证相对分析误差(RPD_CV)和预测相对分析误差(RPD_V)均>3.0,显著提升了模型预测性能。     

腐殖酸键合硅胶固相萃取-气相色谱法快速测定玉米油中拟除虫菊酯类农药残留

为建立适用于玉米油中常见拟除虫菊酯类农药的快速分析方法,以腐殖酸键合硅胶作为固相萃取介质,建立固相萃取富集净化、气相色谱电子捕获检测器检测玉米油中氯氟氰菊酯、氟胺氰菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、氟氰戊菊酯和氯氰菊酯7种拟除虫菊酯类农药的分析方法。结果表明,在优化好的条件下,上述7种农药在0.01～0.60mg/L质量浓度范围内呈线性关系,R~20.991 2。7种拟除虫菊酯类农药的方法检出限在0.001～0.005mg/kg,均低于植物油中的最大残留限量。该方法较好地去除基质干扰,具有简单、快速和灵敏的特点,适用于玉米油中常见菊酯类农药的快速分析。     

高粱杂交种茎叶产量与能源品质性状相关性分析

为分析能源高粱杂交种茎叶产量与品质性状之间相关关系,以96份能源高粱杂交种为材料,采用完全随机区组设计,在华北平原自然环境差异较大的2个试点地区栽培,测定茎和叶产量及7个茎叶中与能源相关成分含量。结果表明,能源高粱杂交种能源相关性状变异系数在山西省介休市和河北省涿州市分别为3.7%～61.3%和4.8%～60.0%。其中,茎叶产量和理论乙醇产量的变异系数最大,主要归因于2个试点较大的环境差异。茎产量和叶产量极显著正相关,茎和叶的理论乙醇产量极显著正相关,茎叶之间绝大多数品质性状均呈正相关,说明可协同提高茎叶产量和品质以实现较大的理论乙醇产量。所有研究的性状在介休市和涿州市均可归类为4个主成分。在2个试点,排在前面的主成分均为秸秆产量和茎碳水化合物因子。因此,能源高粱育种应重点关注秸秆产量和茎碳水化合物因子。     

中国宜能非粮土地资源评价研究进展

就近年来中国不影响粮食安全的适宜发展能源植物生产的土地资源的研究成果进行综合述评。分析相关的概念定义,确定宜能非粮地或宜能边际地作为同义词是最合适的术语,其定义为经济上或生态上不适宜生产粮食,但具备能源植物生长需要的基本条件,适宜于规模化种植或天然生长非粮能源植物的土地。讨论并确定宜能非粮地包含的土地种类,即不适于粮食作物和果树的耕地和园地、宜能林地、荒草地、可复垦工矿废弃地、坑塘水面、水利设施林带、盐碱地、沙地和裸地。总结前人研究结果,不同研究者的结果差异很大,宜能非粮地的面积包括林地在3 420~16 374万hm2,不包括林地在700~6 473万hm2,在各省市区分布上的结果差异也很大。进一步研究方向是制定相关行业标准,以更准确地确定宜能非粮地资源分布和生产潜力,建立不改变土地用途的、因地制宜的土地利用规范,并加强政策性管理方法的研究。     

中国各省大田作物田间秸秆资源量及其时间分布

准确评估中国秸秆资源量及其时空分布对秸秆资源化利用具有重要意义。本研究采用各省市区不同作物的最新田间秸秆系数评估田间秸秆资源量,确定各作物秸秆热值合理取值折算标煤量,并依据中国主要大田作物田间秸秆成熟期,对各省各作物田间秸秆的时间分布进行研究。结果表明：2007—2009年中国年均秸秆量为7.35亿t,包括田间秸秆6.46亿t（折标煤量3.41亿t,占总量87.36%）和加工副产物0.89亿t（折标煤量0.50亿t,占总量12.64%）。三大粮食作物是田间秸秆的主要来源,其中水稻田间秸秆为19 865.13万t,折标煤9 177.69万t,占总量26.90%;玉米田间秸秆为14 947.83万t,折标煤量8 266.15万t,占总量24.23%;小麦田间秸秆为14 373.43万t,折标煤7 833.52万t,占总量22.96%。秸秆量最大的10个省份由高到低依次为河南、山东、江苏、黑龙江、安徽、四川、广西、湖南、河北、湖北,变化范围为3 772.15～7 295.06万t,折标煤为1 908.83～3 999.61万t,这10省总量占全国总量62.46%。田间秸秆成熟时间分布不均,第三季度（7—9月）最多,秸秆折标煤占总量44.49%;其次为第四（10—12月）和第二季度（4—6月）,分别为25.26%和24.27%;第一季度（1—3月）最少,只占总量的1.37%。     

我国能源草耐盐性研究进展

耐盐碱能源草的研究不仅有利于生物质能源的发展,而且还可以促进盐碱地等边际土地的改良,提高利用率。笔者主要从能源草发展现状,盐胁迫下能源草种子萌发,生理方面的变化以及相关耐盐基因的克隆等方面的研究加以综述,并对我国耐盐性能源草的前景进行分析和展望。