本文发表于《中国新能源》，生物质能专题
2008年No. 7：43-46

开发甜高粱酒精燃料的时机已经成熟
黎大爵／文■北京绿能经济植物研究所

    当前，我国正在落实科学发展观，构建和谐社会，国民经济也正在平稳、快，速发展。但国际油价飙升，石油价格每桶已超过143美元；国外粮价暴涨，据统计，世界主要粮食价格自2005年来已上涨80％。2008年3月，大米价格达到19年来最高，小麦价格创下28年来最高。仅今年前两个月，世界粮食价格就上涨了9％，泰国大米价格上涨一倍多，达到每吨680美元，能源安全和粮食安全面临挑战。争粮食、争资源被认为是造成高粮价的一个重要原因。相关数据显示，美国2007年生产乙醇燃料消耗掉的玉米占总产量的30％，是2006年的两倍，这在很大程度上造成了玉米出口量的减少。2001年，我国燃料乙醇原料中玉米占总量的比重为59％，到2005年，这一比重已经上升到76％!用粮食生产燃料，第一次将粮食和能源联系在一起，由于油价一路飙升，粮价回落的希望渺茫。
现在是中国有史以来粮食最安全的时候，连续几年的丰收，使中国粮食市场不存在产能不足的问题。但在世界经济日趋一体化的今天，如何避免国外不利因素对我国的影响则是我们应该考虑的问题。自第一、第二次能源危机以后，笔者开始了将糖料作物和饲料作物甜高粱用作能源作物栽培的研究，1985年发表了“新的能源作物——甜高粱”的文章并提出了6点建议；1992年在“甜高粱及其利用” 一书中，把用甜高粱用作能源作物放在重要经济价值的首位，极力主张用甜高粱生产酒精，认为用玉米生产酒精是没有吸引力的，然而甜高粱生产酒精至今尚未产业化。目前汽油的价格已涨到甜高粱酒精燃料的3倍! 现在是发展非粮能源作物甜高粱酒精燃料的时候了。
一  用甜高粱生产酒精的成本只有汽油的三分之一
    一种能源作物能否得以发展，其关键在于它在价格上能否同其它能源作物或石油竞争，也就是说，有没有经济效益?
    2005年，标致——雪铁龙在巴西的执行董事长塞尔日·哈比卜说，“只要油价在37美元以上，用甘蔗生产乙醇就有利可图’’，“汽油已经比加工甘蔗获得的生物乙醇燃料价格高出70％”。而甜高粱的单位面积酒精的产量一般比甘蔗要高出30％左右。
    甜高粱作为一种高能作物，它的产出与投入比远高于其它作物(见下表)。

用以生产酒精燃料的能源作物和汽油的产出与投入比

    2004年9月，赞比亚的Yamba教授和英国的Jeremy Woods博士来北京绿能经济植物研究所参观并引去‘雷伊’，‘考利’，‘甜饲一号’，‘绿能二号’和‘绿能三号’等甜高粱品种并于2005年在赞比亚进行试验，结果表明，用甜高粱生产酒精的成本仅为0.20美元，而甘蔗的成本为0.25一0.45美元，用甜高粱生产酒精的成本只有甘蔗的44—80％。现在，每桶石油的价格已破143美元，折每升汽油的价格为0．9美元。考虑到酒精的效率只有汽油的80％的情况下，汽油的价格已是甜高粱酒精燃料的3.75倍，甜高粱生产燃料酒精的成本只有汽油的27％，用甜高粱生产酒精燃料已有很大的利润空间。2007年6月7日，国务院召开可再生能源会议，玉米变乙醇项目被叫停。非粮高能作物甜高粱酒精燃料产业化的时机已经成熟。
二  我国非常适于甜高粱的栽培
    我国是一个盛产高粱的国家，1 983年，我国高粱播种面积4205万亩，占世界的6％，但总产量却占全世界的16％，单位面积产量为世界平均产量的3.7倍。1 993年，我国甘蔗的单位面积的产量与世界持平，甜菜的单位面积产量只有世界平均产量的54％，而粒用高粱的单位面积产量却为世界平均单产的285％! 甜高粱的生物学特性与高粱类似，可见我国非常适合于甜高粱的栽培，事实也证明，最符合我国国情、适合我国气候条件、既产粮食又产能源、纤维的理想的作物就是甜高粱。
    甜高粱不仅有“高能作物” 之称，而且也因它有抗旱、耐涝、耐盐碱的特性，故有作物中的? “骆驼”之称。它对土壤的适应能力很强，pH值从5.0 - 8.5，各品种均能很好生长。由于甜高粱具有若干特有的生理结构和抗逆性，使它分布的地理范围十分广泛。首先，它有强大的根系，并且根的表皮层存在着重硅酸，在根系成熟时，形成一个完整的硅柱，使得它在干旱期间仍然有足够的机械强度以防止根系的崩塌。加之茎的外皮覆盖着蜡粉，遇旱时叶片能自行卷缩以减少水分的蒸发；在干旱期间，它能“休眠"，当水分重新供应时，植株又能很快恢复生长。甜高粱每生产1公斤干物质需水分250一350公斤，而小麦、大豆约需500一700公斤。甜高粱也很耐涝，特别在生长后期尤为显著，只要田间的积水不淹没穗部，对其生长和发育的影响都不太大。试验表明，东起山东，西至新疆，南从海南岛北达黑龙江，凡l 0℃以上的积温达2800—5100℃的地区均可栽培甜高粱，但最适宜栽培的地区是山东、河北、北京、天津、河南、江苏、安徽、湖北、四川、陕西南部、山西南部、宁夏南部、内蒙古南部、甘肃南部和新疆南部地区，正当甜高粱旺盛生长、需水较多的时期适逢当地高温、多雨季节，恰好满足了甜高粱对温度和水分的要求。实践也表明，该地区的甜高粱产量最高。
    长江以南温度较高的地区，可栽培再生甜高粱，每年种一次可收获两次，其总产量仍比北方的单茬高很多。我国北方有15亿亩的盐碱地可利用，只要开发、利用其中的三分之一用来种植甜高粱，即可满足我国近期对能源的需求。
三  超级杂交甜高粱的问世，为燃料酒精的生产开拓了广阔的前景
甜高粱同其它作物如玉米、水稻一样，有着显著的杂种优势。但甜高粱杂种优势利用至今尚未在甜高粱生产中广泛应用。一些学者曾用粒用高粱的雄性不育系与甜高粱杂交，以期育出粮、秆兼用的甜高粱杂交种，但因甜高粱的髓质(蒲心)对多汁是显性，非甜对甜是显性，因此，杂种第一代的茎秆蒲心、少汁，含糖量下降，丧失了甜高粱应有的特性。北京绿能经济植物研究所在数万株甜高粱中发现了一株茎秆富含糖分的雄性不育株，收获时果穗没有种子且已干枯，通过组织培养而保存了下来。后来，我们又发现了一株高大、茎秆富含糖分的突变株，将它们进行杂交便产生了单位面积产量比常规甜高粱品种‘凯勒’高40一80％的超级杂交甜高粱(SHSS)，株高5米左右，有个别植株的茎秆比甘蔗还粗，SHSS的问世，将大大地降低燃料酒精的成本，为酒精燃料产业的发展开拓了广阔的前景。

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