
發現理想的聰明作物「甜高粱」
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文/技術合作處 楊政國 |
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綠色能源替代石油
石油是一種不可再生的能源。石油危機是當今世界最大的能源危機。依據聯合國和世界能源理事會(World Energy Council)的估計,全世界蘊藏的石油約為1,000億至1,400億公噸,僅可開採60-75年。因此各國紛紛投入替代能源的生產,例如美國國內大面積種植的玉米作物,至少有1/4是做為提煉生質燃料用途,其他國家如印尼、馬來西亞、中國和巴西亦將作物投入較具發展性的能源產業。為扶持國內的能源作物生產,有些國家建立關稅壁壘來保護國內生質燃油產業,而另一些國家則用課稅或補貼的政策,來鼓勵業者生產或誘導消費需求。
生質酒精是替代性的能源之ㄧ,生質酒精以無水酒精添加至汽油中使用,稱為酒精汽油,汽車使用酒精汽油,可降低CO排放量20~30%,降低CO2排放量25%左右,同時還可減少鉛化合物、碳氫化合物、氮氧化合物等有害物質的排放量。糖質及澱粉類作物皆可用於生質酒精生產,包括穀類、甘藷、甜菜、甘蔗及甜高粱等。
魚與熊掌
什麼作物可以解決糧食與能源之間的兩難呢? 依據法新社的報導,在印度從事試驗性種植計畫的科學家說,耐寒耐旱的甜高梁可能成為神奇作物,既可提供廉價動物飼料與燃料,又不會讓全球食物供應緊繃或傷害環境。此外,非營利組織「國際半乾旱熱帶地區作物研究中心」(ICRISAT)負責人達爾說:「我們認為甜高梁是一種理想的『聰明作物』,因為可同時是生產食物與燃料。」
高粱為全球第5大穀類作物(前者依序為米、玉米、小麥和大麥),耕植於99個國家(美國、奈及利亞、印度、中國、墨西哥、蘇丹及阿根廷等為主要生產國),佔地總面積達420多萬公頃。而甜高粱為籽實高粱的變種,每公頃也能結出5,000~6,000公斤的籽實,但種子較小,千粒重約18~22g,所不同的是它的植株高大,生物產量極高,且莖稈中富含糖分,其穀粒則可另作為食物或家畜飼料。甜高粱在全球糧食市場中的需求並不高,因此對糧食價格與食品安全的影響相對較小,是目前新興的能源及糧食安全作物之一。
甜高粱在栽培上的優點為:1.栽培容易,可用種子繁殖,也可宿根栽培;2.適合春作栽培,採收後可考慮宿根栽培;3.需水量低,約400mm以上即可,適當灌溉可提高產量;4.生長期短,4個月以內可採收,單位時間產量高,適合現有栽培體系;5.適用機械播種、管理及採收;6.即使受颱風侵襲而折斷或傾倒,植株會逐漸自行扶正,並具有可收穫產量,適應性高於其他旱作作物。而其缺點為:1.播種後初期需雜草管理;2.產物體積較龐大,儲存及產製過程需較大空間。另依據台灣生質能源學會資料顯示,甜高梁具有生長快速的優點,平均100~120天即可收成,作物含有高糖分及澱粉質,高梁穗可生產甜高梁白酒,每公頃約500公斤;莖稈出酒率為8~10%,每公頃可生產5,000~6,000公升,很適合做為能源作物。
甜高梁是否有春天?
我國行政院農業委員會農業試驗所(農試所)正積極開發適合台灣栽培之新興生質酒精作物,選擇對糧食作物體系影響較不直接的作物,目前以甜高粱為重點評估作物。農試所於2005年自美國引進7個甜高粱品種進行試種觀察,編號為SOR001~SOR007,糖汁固形物含量以SOR007、SOR004及SOR003較高,達18%Brix以上。2006年篩選SOR004及SOR005品系於台南學甲地區試種,莖稈及葉片產量可達60公噸/公頃以上,榨汁率約40%,糖汁之固形物含量可達16%Brix以上,預估可轉換生質酒精2000公升/公頃以上;另有副產物殘渣約16公噸/公頃,具有飼料添加及紙漿開發之潛力,未來配合纖維酒精技術,另可轉換4500公升/公頃之纖維酒精。相信未來再經由深入研究後,甜高梁可能成為神奇作物,既可提供廉價動物飼料與燃料,又不會造成全球糧食安全危機。
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*參考資料農試所新聞稿
- 更新日期: 2022/05/17
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