南方4種生物能源樹種能源品質(zhì)的種源差異研究.pdf

1、為解決目前世界面臨的能源危機(jī),尋找可再生替代能源成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中急需解決的重大課題,近年來作為無污染的生物能源越來越受到重視。我國(guó)南方地區(qū)能源植物資源豐富,因此如何開發(fā)南方的生物能源樹種資源顯得十分迫切。雖然近年來國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)我國(guó)南方的一些生物能源樹種資源的分布、含油量和能源品質(zhì)進(jìn)行了研究,初步篩選出了一些適合南方地區(qū)種植的生物能源樹種。但目前的這些研究多是從同一來源的樹種角度進(jìn)行研究的,而這些生物能源樹種由于分布區(qū)地形、氣候、土壤

2、等條件的不同,這些樹種的含油量和能源品質(zhì)存在較大的地理種源差異,目前的研究忽略了地域不同可能導(dǎo)致能源樹種含油量和能源品質(zhì)的差異,引起能源樹種開發(fā)利用中存在極大的盲目性,因此如何篩選出含油量高和能源品質(zhì)好的能源樹種種源成為當(dāng)前能源樹種開發(fā)利用中急需解決的重大課題。
　　 有鑒于此,本文在導(dǎo)師課題組對(duì)我國(guó)南方地區(qū)分布的能源植物資源進(jìn)行調(diào)查和篩選基礎(chǔ)上,選擇南方地區(qū)含油量較高的4種生物能源樹種烏桕(Sapiumsebiferum)、三

3、年桐(Verniciafordii)、麻瘋樹(Jatrophacurcas)和無患子(Sapindusmukorossi)為研究對(duì)象,收集這4個(gè)生物能源樹種的不同地理種源種子,通過測(cè)定4個(gè)樹種不同地理種源種子形態(tài)、苗期形態(tài)特征、發(fā)芽率、種子含水率、百粒重、含油率、密度、灰分、硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)、水分、酸值、運(yùn)動(dòng)黏度等油脂生物柴油理化特性指標(biāo),比較生物能源樹種不同地理種源之間的差異,篩選含油量高和能源品質(zhì)好的能源樹種種源,為篩選可供生產(chǎn)上應(yīng)用的生

4、物能源樹種和種源提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.南方4個(gè)生物能源樹種不同種源的種子形態(tài)存在明顯差異。從種子形態(tài)上看,三年桐種子最大,烏桕最小。4種不同種源能源樹種長(zhǎng)、寬、厚種源差異除南平三年桐種子厚與尤溪、河南之間外均達(dá)極顯著水平。尤溪與河南三年桐種子厚存在顯著性差異,河南與南平烏桕種子長(zhǎng)之間不存在顯著差異,江西與清流烏桕種子長(zhǎng)不存在顯著差異,江西與南平烏桕種子寬不存在顯著差異,南平與清流烏桕種子寬存在顯著差異。
　　 2.

5、南方4個(gè)種源生物能源樹種不同種源的苗期形態(tài)特征存在明顯差異。無患子各種源平均苗高、地徑、單株葉片數(shù)差異不顯著,但平均葉長(zhǎng)、葉寬以及葉面積差異達(dá)極顯著水平。三年桐種源平均苗高、地徑、單株葉片數(shù)、葉長(zhǎng)和葉寬差異達(dá)極顯著水平,平均葉面積差異顯著。云南麻瘋樹種苗平均葉長(zhǎng)與廣西麻瘋樹種苗差異顯著。烏桕各種源烏桕平均苗高、地徑、單株葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積差異均達(dá)極顯著水平。
　　 3.南方4個(gè)生物能源樹種不同種源種子發(fā)芽率存在明顯差異。

6、尤溪三年桐清水浸種處理的種子發(fā)芽率與河南、江西差異均不顯著,河南三年桐與永春差異不顯著,其他兩兩比較差異均達(dá)到顯著水平;尤溪無患子發(fā)芽率跟清流差異顯著,其他兩兩對(duì)比差異均不顯著;江西烏桕與南平、尤溪差異兩兩顯著。江西三年桐高錳酸鉀溶液浸種處理種子發(fā)芽率與南平、永春差異顯著;無患子4個(gè)種源種子平均發(fā)芽率兩兩差異均極顯著水平;麻瘋樹種子發(fā)芽率種源差異不顯著;江西烏桕發(fā)芽率與南平差異達(dá)極顯著水平,河南烏桕發(fā)芽率與建甌、安徽、尤溪兩兩差異均不顯

7、著,南平發(fā)芽率與尤溪差異不顯著,其他種源種子發(fā)芽率兩兩比較差異均顯著。經(jīng)高錳酸鉀溶液浸種方式處理的種子發(fā)芽率明顯大于用清水處理的種子。
　　 4.南方4個(gè)生物能源樹種不同種源種子含油品質(zhì)存在明顯差異。南平無患子含水率與清流、兩地麻瘋樹含水率、尤溪烏桕含水率與河南、江西以及安徽烏桕含水率與南平差異顯著,尤溪烏桕與南平、建甌差異極顯著,安徽烏桕與建甌差異極顯著。河南烏桕與尤溪、江西烏桕與南平、兩地麻瘋樹及江西與南平無患子百粒重差異不

8、顯著,尤溪與南平三年桐百粒重差異顯著,其他各種源樹種兩兩比較差異均極顯著。石油醚對(duì)烏桕種子油脂提取效果最高;對(duì)麻瘋樹的提取,石油醚與無水乙醇作為提取劑皆適合;石油醚與無水乙醇無疑是三年桐種子油脂提取的最佳選擇;對(duì)無患子種子油脂提取,無水乙醇是最適合的提取劑,石油醚次之。在種仁含油率上,南平與江西無患子、尤溪與江西無患子、江西無患子與清流、江西三年桐與河南、江西與南平三年桐及尤溪三年桐與河南的含油率存在顯著差異。在種殼含油率上,尤溪與清流

9、無患子、廣西與云南麻瘋樹以及尤溪與永春三年桐之間存在顯著差異。
　　 5.南方4個(gè)生物能源樹種不同種源種子油脂生物柴油理化特性存在明顯差異。不同種源烏桕、無患子、三年桐和麻瘋樹密度都能達(dá)到各國(guó)生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。4個(gè)樹種不同種源灰分均符合生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。烏桕不同種源硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)到國(guó)家一級(jí)柴油標(biāo)準(zhǔn),未達(dá)到其它國(guó)家的生物柴油標(biāo)準(zhǔn);麻瘋樹不同種源硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了國(guó)家優(yōu)質(zhì)柴油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn);三年桐不同種源硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到國(guó)家一級(jí)柴油標(biāo)準(zhǔn),不符合

10、其它國(guó)家硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn);無患子各種源硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到國(guó)家優(yōu)質(zhì)柴油標(biāo)準(zhǔn),符合澳大利亞和捷克兩國(guó)柴油標(biāo)準(zhǔn)。烏桕不同種源水分達(dá)到中國(guó)、捷克、意大利、歐洲等國(guó)柴油標(biāo)準(zhǔn),與其他國(guó)家柴油標(biāo)準(zhǔn)還有差距;麻瘋樹不同種源水分符合中國(guó)、捷克、意大利、歐洲的國(guó)柴油標(biāo)準(zhǔn);三年桐不同種源水分達(dá)到國(guó)家柴油標(biāo)準(zhǔn),離法國(guó)、德國(guó)兩國(guó)柴油標(biāo)準(zhǔn)差距較大。無患子各種源水分僅達(dá)到中國(guó)、捷克、意大利、歐洲等國(guó)家柴油標(biāo)準(zhǔn)。烏桕各種源酸值只達(dá)到中國(guó)、美國(guó)國(guó)家柴油標(biāo)準(zhǔn);麻瘋樹、三年桐和無