中国的芒草
植物学年鉴

在边际土地上种植生物燃料

种植生物燃料的一个问题是它们会占用种植食物所需的土地。 当您开始在无法种植粮食作物的边际土地上种植生物燃料时会发生什么?

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种植生物燃料有助于减少净碳排放,但这并不是一个简单的解决方案。 “在一些地理区域,土地竞争非常激烈,因为我们还面临着为世界不断增长的人口提供粮食安全的挑战,”达科斯塔及其同事在他们的研究中心说道。 Annals of Botany 刊文 营养和干旱胁迫:对芒草物候和生物量质量的影响“利用粮食作物残渣作为生物精炼的原料,可以部分缓解土地利用竞争。优化土地利用的补充策略是在未充分利用的低等级农田(也称为边际土地)上种植专门的生物质作物。这样可以避免将目前用于粮食和饲料生产的作物从高产农田转移到边际土地上,从而避免损失用于粮食作物的优质土地。但为边际土地选择合适的生物燃料作物至关重要……”

中国的芒草
图片:画布。

边际土地会对植物产生压力。 它们可能是缺乏养分的土壤,或者可能是水分不足的土壤。 因此,仅仅植物是一种良好的能量来源是不够的。 即使在压力下,它也必须保持良好的能量来源。 da Costa 及其同事检查了芒草的三种基因型, 芒草(Miscanthus sinensis), Miscanthus sacchariflorus芒草 × 巨芒草,看看他们对恶劣条件的反应。

“虽然水和营养压力大多是单独研究的,但它们往往是结合在一起的,尤其是在边际土地上种植作物时。 出于这个原因,当考虑到预计的气候变化时,了解这些压力的综合影响很重要,”达科斯塔及其同事说。 他们使用自动成像设备自动观察植物 国家植物物候学中心 在阿伯里斯特威斯。

自动成像是一个快速发展的研究领域,da Costa .的论文已经导致 新研究展示了更便宜的 3D 增长跟踪方法. 对于 da Costa 及其同事而言,自动成像是一种用于观察植物对胁迫的反应的工具,既可以单独观察,也可以相互结合观察。

目标是了解这些条件如何影响细胞壁的构建,以及它们有用的糖类有效载荷。 他们发现植物对困难条件的反应存在明显差异。 da Costa 及其同事说:“不同灌溉和营养处理的组合对糖从叶和茎的细胞壁基质中的释放产生了显着影响,突出了基因型-环境相互作用的重要性。” “支持观察到的糖释放差异的不同非生物环境引起的细胞壁特征变化尚未确定,但可能是由细胞壁成分的精细结构变化引起的。 未来的研究,使用更复杂的细胞壁分析方法和改进的营养水平和堆肥质地测量,可​​以更详细地解决这些变化。”

da Costa 此后与同事合作,仔细研究了细胞壁。 他们认为没有单一的理想细胞壁,而是 有针对性的育种应该产生具有特定生物精炼目标的细胞壁. 这个变量是在结束 Annals 论文时提到的一个问题。 “虽然芒草具有液体生物燃料的潜力,但未来的工作还需要解决与芒草生物质价值链产​​品相关的其他质量措施,例如燃烧、沼气和其他生物材料要求……”

虽然芒草可能在未来的能源政策中发挥作用,但该作用将取决于新能源经济的目标是什么。

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作者

Alun Salt

Alun(他/他)是 Botany One 的制作人。他的工作是维护服务器的正常运行。

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