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五节芒生物量及其热值的动态研究

陈慧娟  
【摘要】: 能源危机是人类面临的巨大挑战,生物质能的开发利用已成为当今国际上的热点。五节芒(Miscanthus floridulus)为禾本科芒属多年生C_4草本植物,具有生长迅速、适应性强、生物质产量高和生物质特性好等特点,是较有潜力的草本能源植物之一。本研究对武汉植物园西岗外的五节芒进行了生物量及其热值的月变化研究,并对五节芒和其他几种高大禾草的热值进了比较。论文从获得最大的能量生产效果出发,依据生长特性、生物量、热值、生物质特性等指标,明确五节芒生物量、热值的变化规律,确定最佳收获时间,以获得最大能量生产效果,从而为其合理开发利用提供理论依据。结果表明: (1)五节芒的物候期可以分为展叶期、拔节期、抽穗期、开花期、结实期、枯黄期共6个生长发育阶段。在整个生长过程中,展叶期生长缓慢,抽穗开花期生长速度最快,而结实期生长速度开始下降,并逐步停止生长。 (2)大面积种植开发利用五节芒时,采用种子繁殖的方法。五节芒再生能力强,一年四季都有分蘖,春、秋为两个分蘖高峰期。五节芒在整个生长季节内生长迅速,干物质积累相当快。 (3)草丛高度为170~200cm时,地上生物量多,茎的比重大,生物质特性好,是最佳刈割时期。 (4)五节芒叶全年平均干重热值是17.44 kJ·g~(-1),平均灰分含量是7.03%,平均去灰分热值是18.77 kJ·g~(-1);茎平均干重热值是17.76 kJ·g~(-1),平均灰分含量是2.55%,平均去灰分热值是18.23 kJ·g~(-1)。五节芒的热值随着季节的更替而发生变化,这与其生物学和生态学特性相关联。 (5)和其它几种高大禾草相比,五节芒具有相对较好的生物质特性。 (6)施肥改变了五节芒的生物质特性,氮、磷、钾肥对其叶的干重热值影响显著,氮肥对叶、茎的灰分含量影响显著,钾肥对叶的灰分含量影响显著。 (7)植物体内所含元素含量对热值的影响不显著。 (8)能量现存量的季节变化,主要受地上部生物量的影响,其变化规律基本与地上部生物量的变化相一致,热值的变化对其影响程度较小。


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