能源植物柳枝稷介绍
生物能源植物柳枝稷简介
生物能源植物柳枝稷简介
胡松梅;龚泽修;蒋道松
【期刊名称】《草业科学》
【年(卷),期】2008(025)006
【摘要】概述了柳枝稷Panicum virgatum作为生物能源的研究现状,柳枝稷是分布于中美洲和北美洲的一种多年生草本植物,20世纪90年代后国际上将其作为一种新型能源模式作物进行了深入研究,用于火力发电,或以木质纤维素生产乙醇.其种植成本低,生长迅速,植株可高达2m,最高产量可达74t/hm2,高产期可持续15年,对环境适应性强.柳枝稷木质纤维素含量极高,其乙醇转化率可达到57%.火力发电废气排放量少,燃烧充分.种植柳枝稷可给种植户带来巨大的经济效益.在我国推广柳枝稷,既可作为饲草,也可作为水土保持和风障植物,同时也是很好的生物燃料和生产替代能源的原材料.
【总页数】5页(P29-33)
【作者】胡松梅;龚泽修;蒋道松
【作者单位】湖南农业大学生物科学技术学院,湖南,长沙,410128;湖南娄底职业技术学院,湖南,娄底,417000;湖南农业大学生物科学技术学院,湖南,长沙,410128【正文语种】中文
【中图分类】S567.23
【相关文献】
1.能源植物柳枝稷功能基因改良研究进展 [J], 戴志聪;祁珊珊;黄萍;杨冉;杨淞惠;庄义庆;杜道林
2.不同水分梯度下能源植物芒草和柳枝稷生物量分配规律 [J], 王银柱;王冬;刘玉;匡彦蓓;武高林
3.能源植物柳枝稷抗逆性研究进展 [J], 杨淞惠;黄萍;杨冉;祁珊珊;李欣欣;杜道林
4.能源植物柳枝稷基因工程研究进展 [J], 曹慧颖;张立军;阮燕晔;张敖;董小妹;张馨悦
5.半干旱黄土丘陵沟壑区引种能源植物柳枝稷生态适宜性分析 [J], 林长松;程序;杨新国
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柳枝稷“京稷31”八倍体诱导及其表型与生理 分析
柳枝稷于 20 世纪 80 年代被引入我国，并在北京、宁夏、山西、陕西等地开展了生态适应性、生态 功能、生物产量与品质等发面的研究，发现该植物不仅生物产量高，而且能够改良土壤，增加土壤有机 碳含量，减少坡地水土及土壤养分流失，吸收二氧化硫和滞降粉尘等生态效益[6] [7] [8] [9]。此外，柳枝 稷作为观赏草在北京地区构建节约型园林建设中也得到了研究和利用，在园林景观中有多种应用方式， 如作地表覆盖植物、作边界屏障，或与其他花卉组合成花境，可以营造出自然、优美的园林景观。在我 国北方地区表现出了良好的开发利用前景[10] [11]。
柳枝稷的研究现状及其在云南的研究前景分析
的研究 和发 展提 供依据 。
１ 柳 枝 稷 的 优 良特 性 １ ． １ 生 物 学特 征
柳枝 稷 ｆ Ｐ ￣ ｍｉ ｃ ｕ ｍ ｖ ｉ ｒ ｇ ￣ｕ ｍ ）， 属 于 禾 本 科
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ５
力 ，能 够用 于生产能 源 ，因此 ，我 国于 ２ ０世纪 ８ ０年
生 物 柴 油 、生物 燃 料 。乙醇 与 生 物 柴油 可 作 为燃 料 以及 重 要 的化 工 原 料 。因此 ，乙 醇在 以石 油 为 基础 的经 济 向以 生物 质 能 源 为基 础 的 可持 续 经 济 和 环境 友好 经 济 的转 变 中意义 重大 。 牧 草 植 物 是最 易获 得 生产 力 高 、储 量 丰 富 的木 质 纤维 素 生物 质能 源之 一， 而 柳枝 稷作 为牧 草 中受关
其 植 株体 内 的木 质 素减 少 了 １ ／ ８ ，增加 了发 酵 效 率 。 这 种 柳 枝稷 通 过 发 酵 生产 的 乙醇 产量 较 普 通 种 的高 出３ ３ ％ 转 基 因 品 系发 酵 时 需 要 的 预 处 理 温 度 更
低 ．发 酵 相 同数 量 的 乙醇 只需 非 改 良 的柳 枝 稷
电外 ，柳 枝 稷 也 可作 为热 化 学处 理 的原 材 料 ，通 过
对 云南 地 区 发展 能 源 作 物特 别 是 柳枝 稷 这 种 优 质 能 源牧 草 的 文 章却 鲜 见 。本 文 旨在 介 绍柳 枝 稷 的研 究
现 状 、优 良特性 和 研 究 前景 ，为 云 南后 续 对 柳 枝 稷
高地 型 两种 生 态 型 。柳 枝稷 生 长 迅 速 ，有 极 好 的
重金柳枝稷在西安地区的观赏性与抗旱性初探
重金柳枝稷在西安地区的观赏性与抗旱性初探作者：李乐阎雪健张帆原雅玲来源：《西北园艺·蔬菜》2024年第04期摘要在观赏草类群中，多数种类株形较为松散，时间愈久愈不能保持挺拔的景观效果，这对园林布景来说是一个需要解决的问题。
而在众多观赏草中，重金柳枝稷可以在多年生长中依然保持挺拔的株形，且同时具有耐旱、观赏期长的特点。
运用重金柳枝稷在秦草沣西种业基地进行根系对比、高温干旱胁迫下表现记录、耐旱性对比的耐旱性试验和记录不同分蘖情况对其成活率、盛穗期、繁殖系数的影响的适应性试验，结果发现重金柳枝稷在各项对比中都有良好的表现，值得在西安地区推广使用。
关键词重金柳枝稷;观赏性;抗旱性;分芽繁殖【项目资助】：西安市科技局项目“观赏草收集与抗旱、抗寒品种筛选研究”（22NYYF010）。
李乐，阎雪健，张帆，原雅玲，陕西秦草自然生态科技有限公司，邮编710038（西安）。
收稿日期：2024-01-26*通讯作者：原雅玲（E-mail：****************）重金柳枝稷（Panicum virgatum L. Heavy Metal），禾本科黍属多年生草本植物，C4能源植物，原产北美，被美国能源部列为能源植物研究的模式植物。
其观赏期长，观赏价值高，品种优势强，秋季整丛呈金黄色竖线条，观感佳，季相明显，适应性强、繁殖简单。
重金柳枝稷和常见柳枝稷的叶色、花穗颜色和枝干质地均有一定区别。
重金柳枝稷叶色偏藍色，柳枝稷偏绿色;重金柳枝稷的花穗颜色为灰白死色，柳枝稷为紫红色;重金柳枝稷的枝干更粗更硬，株形更挺更直立，柳枝稷枝干相对较细软，株形较为松散。
1 生物学特性重金柳枝稷根深且须根发达，株高1～1.2 m，茎秆纤细紧凑直立，狭叶剑形，蓝绿色，花穗期7—11月，耐旱，耐-20 ℃的低温，耐排水不良、耐盐碱土壤。
可种植在湿地、林地公园、岩石园，也可盆栽观赏。
2 观赏性2.1 叶片颜色重金柳枝稷的叶色为蓝绿色，相比常见的绿色叶片植物，有别具一格的观赏效果。
能源植物柳枝稷功能基因改良研究进展
能源植物柳枝稷功能基因改良研究进展戴志聪;祁珊珊;黄萍;杨冉;杨淞惠;庄义庆;杜道林【摘要】An energy crop with a tremendous potential ,Switchgrass (Panicum virgatum) ,has been gradually used as a model plant for the related research .Recently ,genetic methods were applied to select the genotypes with high biomass ,low lignin ,high ethanol conversion rate and resistance in order to improve its applications in the are a of biological energy .The present paper attempted to provide relevant references for the future development on the breeding of switchgrass . The functional genes that might be applicable for the enhancement of the biomass production ,the saccharification efficiency ,and/or the resistance to stresses ,as well as related genetic methods are included .%柳枝稷 Panicum virgatum被认为是一种具有巨大发展潜力的生物质能源作物，逐渐成为能源植物研究较为理想的模式植物，应用基因工程对柳枝稷进行基因改良，选育出适宜作为能源植物开发的品种是提高柳枝稷功能的重要技术手段。
【国家自然科学基金】_柳枝稷_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
推荐指数 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5
科研热词 黄土丘陵区 营养元素 土壤有机碳 养分特征 人工草地
推荐指数 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2011年 科研热词 根际 黄土丘陵区 非根际 微生物量 微团聚体 土壤酶 分形维数 不同植被 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词 柳枝稷 质量配比 行距 菌液浓度 能源植物 相关性 生物质产量 生物质 燃烧特性 燃料品质 煤 浸种 正交设计 收获时间 成熟胚 愈伤组织 幼穗 土壤有机碳 土壤微生物量碳 土壤储水量 升温速率 分解率 农杆菌 再生体系 光合速率 人工穗芽
推荐指数 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4
科研热词 遗传多样性 种质资源 柳枝稷 is 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
2014年 科研热词 柳枝稷 非生物胁迫 遗传多样性 裂解膜 组织 生长发育 潮霉素抗性愈伤 植株再生 愈伤诱导 干旱胁迫 实时荧光定量pcr 复水 基因枪转化法 分蘖期 再生植株 内参基因 scot 推荐指数 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 黄土丘陵沟壑区 能源植物 生态功能 径流 多年生禾草 坡面尺度 土地利用格局 产能效益
四季异景—重金属柳枝稷
四季异景—重金属柳枝稷
在前几篇文章中小编有穿插介绍过重金属柳枝稷，这期小编为大家专篇介绍下重金属柳枝稷。
方便大家在景观上的运用。
重金属柳枝稷为多年生丛生型禾草，根深，株高100~120CM。
茎秆纤细直立，狭叶剑形，蓝绿色。
穗期8—11月。
耐旱，耐-20度的低温，耐排水不良的土壤，耐盐碱，此外这个品种对重金属土壤具有一定的修复能力哦~
夏秋盛放直立雾状花穗，如繁星一般甚是好看，观赏价值极高。
主要作为园林景观中点缀植物，可单株种植、片植或盆栽观赏效果理想。
亦可用于花坛、花境、岩石园。
可做假山湖边的背景材料。
可用作庭院围篱或大草坪中或河边路边的孤景障景。
花境配置在中背景位置，秋季整棵呈现出金黄色的竖线条感，季相明显，品种优势强。
冬季虽枯黄但也不会倒伏仍挺立于大地上为冬季带来别样的景致。
因重金属柳枝稷是多年生禾草，在翌年三四月份进行修剪后，可重新萌发。
感谢看官在百忙之中点开小编的文章阅读，小编倍感荣欣
基地重金属柳枝稷量大，看中的可在下方留言哦~
我们以谦逊的态度，竭诚为您服务，欢迎随时与我们联系。
柳枝稷的生物学研究现状及其生物能源转化前景
收稿日期:2007-03-04作者简介:吴斌,男(1983-)硕士生。
E -mail:wba020827@ 基金项目:国家自然科学基金:30571031,30521004;湖北省自然科学基金(2005ABA097)。
3通讯作者:E -mail:ljli@whu .edu .cn柳枝稷的生物学研究现状及其生物能源转化前景吴 斌, 胡 勇, 马 璐, 李立家3(武汉大学生命科学学院植物发育生物学教育部重点实验室武汉430072)摘要:柳枝稷(Panicum virgatum ,L.)是起源于北美的一种热带草原高秆草,具有优良的草料特性和水土保持功能。
因其有很大的能源利用前景,而目前全球能源紧缺,因此全世界范围内已有许多国家把研究柳枝稷转化生物能源这一利国利民的项目提到议事日程,展开了全方位的研究。
这篇论文综述了柳枝稷的生物学研究现状以及其生物能源转化前景。
关键词:柳枝稷;生物学特性;生物能源;转化中图分类号:Q943文献标识码:A文章编号:1006-8376(2007)02-0008-03 随着经济的发展,人类对石油天然气等能源的需求越来越大。
近年来国际石油价格直线上涨,促使发达国家加快了对替代能源的研究[1]。
石油进口量和进口依存度的迅速攀升给我国石油安全带来了日益严重的影响;我国的石油安全问题也引起了一些国家的顾虑。
利用生物能源作物生产燃料是一个开创性的理念,国际上对此已进行了十几年的研究,并筛选出了一系列的优势作物,比如木本植物杂交白杨,柳树和枫树。
但草本植物柳枝稷的优势尤为突出,下面我们将从生物学特性,市场转化前景等方面加以讨论。
1 柳枝稷的生物学基础研究柳枝稷(Panicum virga tum ,L.)是北美本土热带草原高秆草,它有优良的草料特性和水土保持功能[2]。
虽然草原高秆草对水分有严格的要求,但柳枝稷却广泛的分布于北美大陆。
柳枝稷有极好的耐受性,从干旱的草原到盐碱地,甚至在开阔的森林都可以生长。
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利用途径
（1）在更接近成熟阶段的柳枝稷放牧 地可以为成年的繁殖母牛和肥育牛提 供适当营养价值的饲草；同时，也会 增加牧地的载畜量。 （2）用柳枝稷制成的干草也同样具有 饲用价值。可进行饲养。
4.4、柳枝稷的生态保护
品质特点
柳枝稷可以吸收大气中约 94%的温室 气体并储存在根系中，对环境有更好 的净化作用。 （1）对柳枝稷施用氮肥以增加生物质 产量而不会产生负面的环境影响。柳 枝稷在近地表土壤中能有效存储有机 碳,其群落下土壤有机碳储存比耕作农 地高,在距地表30～ 90cm深度更高。 （2）使用柳枝稷燃料乙醇的E85燃料 汽车到2010年内,温室气体排放可降低 57%。
14
Thanks!
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7、发展前景
1、我国可再生能源发展目标宏大：化石能源资源日益枯竭, 生态环境不断恶化,大力发展可再生能源,有助于逐步缓解能源 供需矛盾,减轻环境压力。 2、我国宜能边际土地资源丰富：柳枝稷适应性强,对自然条 件要求不高,可以在不适宜其他作物生长的边际土地生长并获 得较高的产量。利用柳枝稷进行能源生产不仅不会占用耕地, 还能充分利用边际土地,增加农民收入。 3、国内许多学者看好柳枝稷：研究认为柳枝稷具有较好的生 态效益,其根系发达能固定土壤C、增加土壤有机质含量、保 持水土、提高土壤生产力,用柳枝稷生产燃料乙醇替代化石燃 料可以减少温室气体CO2的排放。因此,柳枝稷逐渐引起了国 内有关专家的重视,考虑在中国发展柳枝稷能源生产。
能源植物柳枝稷介绍
目录
1、概述 2、生长发育特点 3、生产现状 4、品质特点及利用途径 5、栽培管理技术 6、存在问题及对策 7、发展前景
2
1、概述
3
柳枝稷（Panicum virgatum L.）为一种暖季型C4丛生禾本科多年生草本植物。 源于中、北美洲，具有广阔地域适应性。 柳枝稷庞大的根系可用于防止河岸缓冲带非点源污染，能有效地提高土壤有 机质含量，有效的储存土壤碳，降低温室效应，可以显著改善当地生态环境。 新型的模式能源植物。柳枝稷具有较高的净能源输出，较低的维护成本、营 养需求和灰分含量等。研究表明，柳枝稷的产能是投入能量的五倍，美国能源 部将其列为一种理想的可再生生物质能源作物，并已用于燃烧发电、气化和生 产液体燃料（如生物乙醇）。
预处理
• 利用微生物和各种酶对葡萄糖、木糖、甘露糖和半乳糖进行发酵
发酵转化成
转化成乙醇。
乙醇。
4.2、柳枝稷的观赏价值
品质特点
柳枝稷作为暖季型观赏草，一般在秋 季产生花序，这些特征至少能在冬季 部分留存在植物上，茎和叶也一样， 通常也会保持整个冬季，色彩会褪变 为棕褐色等；柳枝稷为多年生丛生品 种，其观赏品种生命力旺盛，在低温、 阳光充足或部分遮阴、干燥或潮湿的 土壤环境中均可生长，而且开花繁茂。
2、生长发育特点
柳枝稷主要靠种子进行繁殖，种子细小， 低地型 表面坚实光滑。 四倍体 株高一般在0.5～2.7m。 根系具有较强的生长和分蘖能力、分布深、 多生活在泛滥平原地区 抗拉力大，深可达3m，具横向根状茎。 柳 枝 稷 叶 片 扁 平 ， 长 30 ～ 80cm ， 宽 0.8～1.3cm，被柔毛，两面有蜡质。 株高一般为2.1～3.0m 圆锥花序长15～50cm，分枝末端有小穗， 茎秆粗壮、分蘖多，开花 叶与茎连接处有白色绒。 晚，生长速度快 柳枝稷可分为低地和高地两种生态型。
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利用途径
（1）对生态环境差的地方种植柳枝稷； （2）汽车使用柳枝稷产生的燃料乙醇， 减少温室气体排放。
5、栽培管理技术
1、土壤类型及苗床准备 柳枝稷能适应多种土壤类型及酸性 土壤环境，在中性土壤条件下生长 最好，最适宜的土壤p H值一般为 4.9～7.6。柳枝稷较适应于含有一 定量磷，钾和石灰性土壤上生长。
5、肥料管理 柳枝稷对肥料的要求不高，但合 理的施肥有利于提高生物质产量 和改善品质等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、存在问题及对策
存在问题
1、能源转化效率不高 2、酶用量过大和酶生产成本过高
13
对策
1、增强品种适应性,提高产量与生物质产率,扩大 栽培面积,从而进一步研究不同微生物在生物质后 期同步糖化发酵过程中的利用情况。 2、通过重组DNA技术提高微生物产酶量以及采用 固定化酶技术
4.1、柳枝稷的能源利用
原料运输和
• 预处理前须对柳枝稷进行颗粒化使其水分含量低于15%,以易于
高效运输和安全贮存。（磨粉和压块）
8
利 用 途 径
储存处理
• 原料中的木质素进行分离,使得纤维素结合紧密度降低。（碾磨、
柳枝稷原料
高温分解、酶解和稀酸预处理）木质纤维素成分被降解和糖化, 得到能够被发酵微生物利用的葡萄糖、木糖、甘露糖和半乳糖等。
9
柳枝稷作为观赏草适宜 的应用方式
地被覆盖型、丛植片植型和镶边屏障 型；并应用于城市公园、郊野绿地、 观光园区。柳枝稷作为观赏草，在整 个生长季节中逐渐成熟，会给花坛和 花境带来令人兴奋的变化。
4.3、柳枝稷的饲料供应
品质特性
柳枝稷凭借其极好的耐受性，从 干旱的草原到盐碱地，甚至在开 阔的森林都可以生长。产量高， 可制成干草。
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3 种子休眠破除 种子干藏、擦种，浸泡均对破 除柳枝稷种子休眠有不同程度 的作用，其中以湿润冷冻层化 最有效。 6、收获管理 双次收割对湿润和寒冷地区 较为理想一年一次收获对柳 枝稷用作能源生产最合适， 收获时间一般在首次霜降后 一个月左右进行适宜的留茬 高度能够促进禾草分蘖与再 生，保证产草量和改善营养 价值。
5
4、品质特点及利用途径
6
4.1、柳枝稷的能源利用 4.2、柳枝稷的观赏价值 4.3、柳枝稷的饲料供应 4.4、柳枝稷的生态保护
4.1、柳枝稷的能源利用
其具有高木质纤维素含量
7
品 质 特 点
柳枝稷被酿成酒精之后，燃烧时可以放出 5倍于它本身
生长时所需的能量。
牧草产量可观,并且能够长期高产牧草更便于管理,且在大 面积种植情况下,通常已经实现机械化作业。
高地型
4
一般六倍体或八倍体，以 八倍体为主
多生活在干燥的高纬度地 区
株高一般为1.5～1.8m
茎干细弱，呈半匍匐状
3、生产现状
有研究表明,柳枝稷生产最大经济半径为48km, 面积为723 823hm 2,目前美国柳枝稷种子商业化 生产基地的种子产量一般为220～ 1 000 kg/hm2。 柳枝稷生物量主要受土壤类型和地理条件影响。 在我国陕北黄土丘陵区，川地生长第五年的柳枝 稷草地产量可达16t·hm-2坡地和山地梯田约为 2.65 t·hm-2。在宁夏固原，生长第五年的Cavein-Rock和Illinois US柳枝稷地上部分干物质量可 分别达到12.3 t·hm-2和10.93 t·hm-2。