生物质原料植物讲稿.ppt

关于生物质原料植物第一页，讲稿共四十五页哦 生物质原料植物是能够直接或间接加工成生物质原料植物是能够直接或间接加工成能源和其他生物基产品的植物原料。包括能源和其他生物基产品的植物原料。包括一年和多年生植物，其能加工的产品形式一年和多年生植物，其能加工的产品形式可以是固体、液体、气体能源以及其他生可以是固体、液体、气体能源以及其他生物基产品。物基产品。第二页，讲稿共四十五页哦 我国的生物质能源植物一般需要具备以下我国的生物质能源植物一般需要具备以下特性：特性：有较强的抗逆性，能适应条件较差的边际有较强的抗逆性，能适应条件较差的边际性土地。性土地。有较高的生物量产出和较好的原料加工品有较高的生物量产出和较好的原料加工品质；质；有较广的地域适应性；有较广的地域适应性；有较高的可获得性和可持续供应性；有较高的可获得性和可持续供应性；有经济上的可行性；有经济上的可行性；与传统农产品在市场供应方面有较强协调与传统农产品在市场供应方面有较强协调性，不争地、油和糖。性，不争地、油和糖。第三页，讲稿共四十五页哦生物质产业发展初期，美国的玉米乙醇、巴生物质产业发展初期，美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、欧洲的油菜籽生物柴油。西的甘蔗乙醇、欧洲的油菜籽生物柴油。第二代能源的原料植物则看重非食品基的纤第二代能源的原料植物则看重非食品基的纤维素类植物维素类植物“美国的柳枝稷和芒草，欧洲美国的柳枝稷和芒草，欧洲的灌木柳，以及多年生和多样性的草灌植的灌木柳，以及多年生和多样性的草灌植被、木本油料植物。被、木本油料植物。第三代原料植物：微藻类等低等植物第三代原料植物：微藻类等低等植物第四页，讲稿共四十五页哦第一节第一节 含糖类植物资源含糖类植物资源 糖类原料植物是一种可以直接提供单糖和糖类原料植物是一种可以直接提供单糖和双糖的原料植物，与淀粉类多糖相比，加双糖的原料植物，与淀粉类多糖相比，加工过程可以省去淀粉水解工序。工过程可以省去淀粉水解工序。第五页，讲稿共四十五页哦一、一、甘蔗甘蔗甘蔗是禾本科甘蔗属多年生植物。甘蔗是禾本科甘蔗属多年生植物。甘蔗对土壤要求不高，甘蔗能在不同类型、甘蔗对土壤要求不高，甘蔗能在不同类型、不同质地的土壤生长。不同质地的土壤生长。甘蔗是光合转化效率很高的一种能源作物，甘蔗是光合转化效率很高的一种能源作物，其主要成分是蔗糖、葡萄糖和果糖，是生其主要成分是蔗糖、葡萄糖和果糖，是生产乙醇的理性底物。产乙醇的理性底物。第六页，讲稿共四十五页哦二、甜高粱二、甜高粱甜高粱是一种糖类生物质原料，属高光效碳甜高粱是一种糖类生物质原料，属高光效碳四植物，是粒用高粱的一个变种，具有生四植物，是粒用高粱的一个变种，具有生长快、产量和抗逆性强的特点。长快、产量和抗逆性强的特点。甜高粱用种少，产量高，农田管理较简单，甜高粱用种少，产量高，农田管理较简单，生产成本明显低于北方玉米和南方甘蔗。生产成本明显低于北方玉米和南方甘蔗。第七页，讲稿共四十五页哦三、菊芋三、菊芋菊芋又称菊薯、洋姜、鬼子姜等，为菊科向菊芋又称菊薯、洋姜、鬼子姜等，为菊科向日葵的多年生宿根草本植物，富含多聚果日葵的多年生宿根草本植物，富含多聚果糖（菊糖），干物质含量超过甘蔗糖（菊糖），干物质含量超过甘蔗30%30%，甜，甜度比蔗糖高度比蔗糖高1 1倍。倍。菊芋具有很强的抗逆性、耐干旱，抗风沙，菊芋具有很强的抗逆性、耐干旱，抗风沙，抗病虫害，能在盐碱地、沙地、滨海滩涂抗病虫害，能在盐碱地、沙地、滨海滩涂等低质土地上生长，能在等低质土地上生长，能在-40-30-40-30的冻土的冻土层内安全越冬。层内安全越冬。种植管理简单，生产成本低。种植管理简单，生产成本低。第八页，讲稿共四十五页哦第九页，讲稿共四十五页哦第十页，讲稿共四十五页哦中国的中国的10001000多万多万hmhm2 2沙地和沙地和200200多万沿海滩涂多万沿海滩涂都是规模化发展能源菊芋的良好基地。都是规模化发展能源菊芋的良好基地。利用菊粉酶解转化为低聚果糖、果糖，进而利用菊粉酶解转化为低聚果糖、果糖，进而转化成高附加值的甘露醇、琥珀酸等。转化成高附加值的甘露醇、琥珀酸等。第十一页，讲稿共四十五页哦第二节第二节 含淀粉类植物资源含淀粉类植物资源被子植物的种子含胚、胚乳和种皮三部分，被子植物的种子含胚、胚乳和种皮三部分，其中胚乳占分量最大，储存着淀粉和脂肪其中胚乳占分量最大，储存着淀粉和脂肪等营养物质，以供胚萌发之用。等营养物质，以供胚萌发之用。淀粉是由几百或几千个单糖脱水缩合形成的淀粉是由几百或几千个单糖脱水缩合形成的一种多糖。一种多糖。薯类是将淀粉储存在地下的块根内，由于块薯类是将淀粉储存在地下的块根内，由于块根是营养器官，比种子生长发育的时间长，根是营养器官，比种子生长发育的时间长，积存的淀粉多得多，所以薯类堪称农作物积存的淀粉多得多，所以薯类堪称农作物的淀粉之王。的淀粉之王。第十二页，讲稿共四十五页哦一、一、甘薯甘薯 甘薯也称红薯，白薯、山芋、红芋，是一种甘薯也称红薯，白薯、山芋、红芋，是一种高产、稳产、耐贫瘠、适应性很广的块根高产、稳产、耐贫瘠、适应性很广的块根作物，是世界第七大农作物。作物，是世界第七大农作物。第十三页，讲稿共四十五页哦二、二、木薯木薯木薯是世界三大薯类作物之一，属大戟科木薯是世界三大薯类作物之一，属大戟科大戟属，光合机制介于大戟属，光合机制介于C3C3和和C4C4植物之间，植物之间，主要生长在年温主要生长在年温2020以上的南亚热带和热以上的南亚热带和热带。带。木薯的光合效能高，抗逆性和适应性强，木薯的光合效能高，抗逆性和适应性强，耐瘠薄，是南方丘陵低山区缺少灌溉条件耐瘠薄，是南方丘陵低山区缺少灌溉条件下的一种很有潜力的旱作能源植物。下的一种很有潜力的旱作能源植物。第十四页，讲稿共四十五页哦第十五页，讲稿共四十五页哦一名参观者在广西区农业厅展厅观看重一名参观者在广西区农业厅展厅观看重4949公斤公斤的的“木木薯王薯王”第十六页，讲稿共四十五页哦第三节第三节 含油脂类植物资源含油脂类植物资源一、一、一年生油料作物一年生油料作物 禾本科的谷类作物种子的胚乳里以淀粉为禾本科的谷类作物种子的胚乳里以淀粉为主，而十字花科、豆科的油菜、大豆、花主，而十字花科、豆科的油菜、大豆、花生等的胚乳则含有近生等的胚乳则含有近40%40%的脂肪，储存的能的脂肪，储存的能量比糖类高很多。量比糖类高很多。第十七页，讲稿共四十五页哦二、木本油料植物二、木本油料植物 中国已查明的木本油料植物中国已查明的木本油料植物152152科科697697属属15541554种，其中种，其中154154个种的种子含油量在个种的种子含油量在40%40%以上，具有开发价值的有以上，具有开发价值的有3030多种，面积多种，面积342.9342.9万公顷。万公顷。第十八页，讲稿共四十五页哦第十九页，讲稿共四十五页哦1 1、麻风树、麻风树麻风树属大戟科麻风树属木本植物，是目前麻风树属大戟科麻风树属木本植物，是目前发展最快的一种木本油料植物，灌木或小发展最快的一种木本油料植物，灌木或小乔木，也称芙蓉树或小桐子，原产于南美，乔木，也称芙蓉树或小桐子，原产于南美，树高树高3-5m3-5m，扦插法繁殖，成活率高，生长，扦插法繁殖，成活率高，生长速度快，当年即可结果，速度快，当年即可结果，5 5年进入盛果期，年进入盛果期，采摘期为采摘期为4040年。年。小桐子抗干旱能力强，可在丘陵地区种植。小桐子抗干旱能力强，可在丘陵地区种植。种仁含油种仁含油50-55%50-55%。第二十页，讲稿共四十五页哦第二十一页，讲稿共四十五页哦2 2、文冠果、文冠果文冠果是我国特有的一种优良木本油料树种，种文冠果是我国特有的一种优良木本油料树种，种 子含油子含油率为率为30-36%30-36%，种仁为，种仁为55-67%55-67%。其中不饱和脂肪酸中油酸其中不饱和脂肪酸中油酸52.8-53.3%52.8-53.3%，亚油酸占，亚油酸占37.8-37.8-39.4%39.4%。文冠果是我国特有的树种，原产我国北部干旱寒冷地区，文冠果是我国特有的树种，原产我国北部干旱寒冷地区，是一种抗旱、抗寒、耐瘠薄、移栽成活率高的绿化先锋是一种抗旱、抗寒、耐瘠薄、移栽成活率高的绿化先锋树种。树种。该树全身是宝，开发潜力很大，种仁营养丰富。该树全身是宝，开发潜力很大，种仁营养丰富。第二十二页，讲稿共四十五页哦第二十三页，讲稿共四十五页哦3 3、光皮树、光皮树光皮树是一种理想的多用途油料树种。光皮树是一种理想的多用途油料树种。树皮白色带绿，斑块状剥落后形成明显斑纹，树皮白色带绿，斑块状剥落后形成明显斑纹，果球形，紫黑色。果球形，紫黑色。光皮树广泛分布于黄河以南地区。光皮树广泛分布于黄河以南地区。光皮树喜光，耐寒，喜深厚，肥沃而湿润的光皮树喜光，耐寒，喜深厚，肥沃而湿润的土壤，在酸性土及石灰岩土生长良好。土壤，在酸性土及石灰岩土生长良好。实生苗造林一般实生苗造林一般5-75-7年始果，人工林林分群年始果，人工林林分群体分化严重，产量高低不一，嫁接苗造林一体分化严重，产量高低不一，嫁接苗造林一般般2-32-3年始果，结果早，产量高，树体矮化。年始果，结果早，产量高，树体矮化。第二十四页，讲稿共四十五页哦第二十五页，讲稿共四十五页哦 光皮树的利用价值高，作为生物柴油基础光皮树的利用价值高，作为生物柴油基础原料油，光皮树油含油酸和亚油酸高达原料油，光皮树油含油酸和亚油酸高达77.68%77.68%，所产生的生物柴油理化性质优，所产生的生物柴油理化性质优，同时可以利用果实作为原料直接加工原料同时可以利用果实作为原料直接加工原料油，加工成本低廉。油，加工成本低廉。第二十六页，讲稿共四十五页哦4 4、黄连木、黄连木 黄连木耐干旱、瘠薄，对土地要求不严格，黄连木耐干旱、瘠薄，对土地要求不严格，深根性、萌发力强、生长较慢，种仁含油深根性、萌发力强、生长较慢，种仁含油量为量为56.7%56.7%。遍布于华北、华中、华南。遍布于华北、华中、华南2323个个省区。省区。第二十七页，讲稿共四十五页哦第二十八页，讲稿共四十五页哦5 5、石栗、石栗石栗是一种阔叶常绿乔木，多分布与广西石栗是一种阔叶常绿乔木，多分布与广西山地。山地。石栗的土壤适应性强，抗干旱洪涝和病虫石栗的土壤适应性强，抗干旱洪涝和病虫灾害。灾害。第二十九页，讲稿共四十五页哦第四节第四节 含纤维素类植物资源含纤维素类植物资源植物体全身是宝，而组成成分中最多的是纤植物体全身是宝，而组成成分中最多的是纤维素（含半纤维素），可占到一半以上。维素（含半纤维素），可占到一半以上。自然界中含有大量的纤维素类植物，草本的、自然界中含有大量的纤维素类植物，草本的、灌木的和乔木的。灌木的和乔木的。第三十页，讲稿共四十五页哦一、草本能源植物一、草本能源植物1.1.柳枝稷柳枝稷2.2.一种美洲大陆随处可一种美洲大陆随处可见的野生物植物，主要用见的野生物植物，主要用于水土保持和喂牛。它的于水土保持和喂牛。它的适应性强，耐贫瘠土地，适应性强，耐贫瘠土地，产量高，草梗粗壮，高及产量高，草梗粗壮，高及3m3m，生长周期，生长周期2020年。年。第三十一页，讲稿共四十五页哦2 2、芒草、芒草 芒草在美国伊利若依州的试种效果比柳枝芒草在美国伊利若依州的试种效果比柳枝稷好，芒草的产出大约是柳枝稷的稷好，芒草的产出大约是柳枝稷的2.62.6倍。倍。第三十二页，讲稿共四十五页哦3 3、巨菌草、巨菌草 巨菌草又称皇竹草、巨巨菌草又称皇竹草、巨象草，是由象草和非洲象草，是由象草和非洲狼尾草杂交育成的品种，狼尾草杂交育成的品种，属狼尾草属，是一种适属狼尾草属，是一种适应性广，抗逆性强，产应性广，抗逆性强，产量高、粗蛋白和糖分含量高、粗蛋白和糖分含量高的植物。量高的植物。第三十三页，讲稿共四十五页哦二、灌木能源植物二、灌木能源植物灌木耐干旱贫瘠，能截雨蓄水、固定土壤、灌木耐干旱贫瘠，能截雨蓄水、固定土壤、减少水土流失、防风固沙、以及用于饲料减少水土流失、防风固沙、以及用于饲料和肥料等多种功效。和肥料等多种功效。营造灌木林营造灌木林3-53-5年后，即可成林和发挥生态年后，即可成林和发挥生态效益。平茬复壮是灌木林培育的重要特点，效益。平茬复壮是灌木林培育的重要特点，即成年灌木必须每三四年砍除地上部枝条即成年灌木必须每三四年砍除地上部枝条以促生长。以促生长。第三十四页，讲稿共四十五页哦第三十五页，讲稿共四十五页哦三、乔木能源植物三、乔木能源植物种植薪炭林要求树种生长快、适应性和抗逆种植薪炭林要求树种生长快、适应性和抗逆性强，热能高，同时兼有良好的生态功能。性强，热能高，同时兼有良好的生态功能。树种有阔叶树矮林型，有速生乔木型。树种有阔叶树矮林型，有速生乔木型。第三十六页，讲稿共四十五页哦 一种温泉红藻：一种温泉红藻：Galdieria sulphurariaGaldieria sulphuraria物种从原核生物处获得的基因，有可能帮物种从原核生物处获得的基因，有可能帮助了它适应生存的极端环境助了它适应生存的极端环境酸性、有酸性、有毒金属丰富的硫磺温泉。发表在毒金属丰富的硫磺温泉。发表在20132013年年ScienceScience）杂志）杂志 。第三十七页，讲稿共四十五页哦第五节第五节 油藻类植物资源油藻类植物资源微藻是一种单细胞自养型低等植物，种类微藻是一种单细胞自养型低等植物，种类繁多。繁多。微藻对环境适应性强。微藻对环境适应性强。第三十八页，讲稿共四十五页哦第三十九页，讲稿共四十五页哦第四十页，讲稿共四十五页哦第四十一页，讲稿共四十五页哦产油微生物产油微生物高产烃的丛粒藻高产烃的丛粒藻 丛粒藻，呈串状集落生，又译为葡萄藻，是一种丛粒藻，呈串状集落生，又译为葡萄藻，是一种在温带、热带和大陆性气候的陆地、淡水和微咸湖水在温带、热带和大陆性气候的陆地、淡水和微咸湖水等地广为分布的单细胞绿色微藻。由于在一些石油沉等地广为分布的单细胞绿色微藻。由于在一些石油沉积层中几乎全部有机质都是丛粒藻形成的，故美其名积层中几乎全部有机质都是丛粒藻形成的，故美其名为为“油藻油藻”。在培养物中，其产烃量为生物质量干重的在培养物中，其产烃量为生物质量干重的0 0.3 37676，通常为，通常为25254040，大大高于其他微生物的，大大高于其他微生物的含烃量含烃量 几乎都低于几乎都低于 1 1 。第四十二页，讲稿共四十五页哦图图22l 22l 图图A A为光学显微镜下的丛粒藻英国藻种，为光学显微镜下的丛粒藻英国藻种，化学种化学种A A。图中一些折射的脂类球状。图中一些折射的脂类球状4 4是盖玻片所压出的图；图是盖玻片所压出的图；图B B是象牙海岸的化学种是象牙海岸的化学种L L的透视电子显微镜切面显示出连续的的透视电子显微镜切面显示出连续的外壁包围着细胞。图外壁包围着细胞。图C C为化学种为化学种B B的非常大的藻群的非常大的藻群的扫描电子显微镜图。的扫描电子显微镜图。第四十三页，讲稿共四十五页哦丛粒藻丛粒藻第四十四页，讲稿共四十五页哦感感谢谢大大家家观观看看第四十五页，讲稿共四十五页哦