CN104620777B - 一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法，属于生物质能源领域。本发明采用多年生能源植物分区收割的方法，并结合干物质产量测定和单独沼气发酵效果分析，来确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期。本发明操作简便，结果可信，具有很好的实际生产推广价值。
Description
技术领域
本发明属于生物质能源领域，涉及沼气能源植物的采收，具体涉及一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法。
背景技术
随着石油、煤炭、天然气等化石燃料的日趋枯竭，可再生能源尤其是生物质能源的开发和利用日益得到世界各国的重视。沼气是一种重要的可再生能源，具有灵活多变的现实应用价值和很好的产业化基础，逐渐得到了人们的关注。
利用能源植物厌氧发酵产沼气已有大量研究，如一种以皇竹草为原料生产沼气的方法（200910029204.7）、一种以互花米草为原料发酵制备沼气的方法 （200610116145.3）、巨菌草种植及其作为生物质能源生产沼气的方法（200910112261.1）等。但这些方法仅仅涉及能源植物发酵产沼气的工艺，并没有提供确定能源植物最佳采收期的方法。
多年生沼气专用能源植物系指一类专门用于沼气发酵的能源植物，这类植物可以连续收割十年以上，经济效益极高。但是由于不能精确选择最佳的采收期，目前人们收割沼气专用能源植物仅仅凭借普通经验来判定，这样便不能充分发挥单位土地面积上的最大产能，不能得到多年生沼气专用能源植物的最大经济效益。因此对能源作物沼气工程而言，确定多年生沼气专用能源植物的最佳采收期具有重要作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法，采用多年生能源植物分区收割的方法，并结合干物质产量测定和单独沼气发酵效果分析，来确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期。本发明操作简便，结果可信，具有很好的实际生产推广价值。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法包括以下步骤：
（1）在多年生沼气专用能源植物种植1~3年后，在能源植物种植区选取5~20个相同面积的分区，在日均温度达到该能源植物生长下限时，将整个种植区的能源植物收割；从当天开始每隔固定时间段收割一个分区的能源植物；
（2）先测定整个分区所产植物的总鲜重，然后取出一部分测定鲜重后粉碎，再烘干测定其干重，计算植物的总固体含量，再计算整个分区产出能源植物的总干重；根据整个分区产出能源植物的总干重和植物生长期计算单位生长时间内单位面积的干物质产量；
（3）将收割的能源植物粉碎至长度为15厘米以下，进行青贮处理，不同批次收割的原料青贮时间相同，青贮结束后干燥到水分含量15%以下，保存于20℃以下；或不经过青贮，直接干燥到水分含量15%以下，保存于20℃以下；
（4）将不同时间收割并保存的原料进行沼气发酵，以沼液或沼渣作为接种物，总固体浓度0.5~25%，发酵温度30~60℃，发酵时间10~60天，发酵液pH=6.5~8.0，记录每天的日产沼气量和甲烷浓度，发酵结束后计算单位干物质在整个发酵期内积累的甲烷产量；
（5）根据步骤（2）的单位生长时间内单位面积的干物质产量和步骤（4）的单位干物质在整个发酵期内积累的甲烷产量计算单位生长时间单位面积所产植物发酵后积累的甲烷产量；
（6）以步骤（5）的单位生长时间单位面积所产植物发酵后积累的甲烷产量最高值对应的生长时间为最佳采收期。
所述的能源植物为狼尾草属植物、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、甘蔗、斑茅、彼特、苏丹草、五节芒、荻、芒、芒萁、大芒萁、野古草、柳枝稷中的一种或几种。
本发明的显著优点在于：本发明采用多年生能源植物分区收割的方法，并结合干物质产量测定和单独沼气发酵效果分析，来确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期。本发明操作简便，结果可信，具有很好的实际生产推广价值。
具体实施方式
下面以多年生能源植物巨菌草为例进一步说明本发明的具体实施方法，本发明包括但不限于以下实例。
一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法包括以下步骤：
（1）在巨菌草种植1年后，利用本发明确定其最佳采收期。
（2）在巨菌草种植区选取12个10平方米的分区，在3月份时将整个种植区的巨菌草收割。从当天开始每隔30天收割一个分区的能源植物。
（3）将步骤（2）收割的巨菌草测定其整个分区所产植物的总鲜重，然后取出一部分测定鲜重后粉碎，再烘干测定其干重，计算植物的总固体含量，再计算整个分区产出能源植物的总干重。根据整个分区产出巨菌草的总干重和植物生长期计算单位生长时间单位面积的干物质产量。
（4）将步骤（2）收割的巨菌草粉碎，粉碎后的长度为15厘米以下。将粉碎后的原料直接干燥到水分含量15%以下后在20℃以下温度保存。
（5）将步骤（4）不同时间收割并保存的原料进行沼气发酵。以沼液或沼渣作为接种物，总固体浓度5%，发酵温度37℃，发酵时间40天，发酵液pH维持在6.5~8.0。记录每天的日产沼气量和甲烷浓度。发酵结束后计算单位干物质在整个发酵期内积累的甲烷产量。
（6）根据步骤（3）单位生长时间单位面积的干物质产量和步骤（5）单位干物质的产甲烷量计算单位生长时间单位面积所产植物发酵后积累的产甲烷量。
（7）以步骤（6）单位生长时间单位面积所产植物发酵后积累的产甲烷量最高值对应的生长时间为最佳采收时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在多年生沼气专用能源植物种植1~3年后，在能源植物种植区选取5~20个相同面积的分区，在日均温度达到该能源植物生长下限时，将整个种植区的能源植物收割；从当天开始每隔固定时间段收割一个分区的能源植物；
（2）先测定整个分区所产植物的总鲜重，然后取出一部分测定鲜重后粉碎，再烘干测定其干重，计算植物的总固体含量，再计算整个分区产出能源植物的总干重；根据整个分区产出能源植物的总干重和植物生长期计算单位生长时间内单位面积的干物质产量；
（3）将收割的能源植物粉碎至长度为15厘米以下，进行青贮处理，不同批次收割的原料青贮时间相同，青贮结束后干燥到水分含量15%以下，保存于20℃以下，或粉碎后的能源植物不经过青贮，直接干燥到水分含量15%以下，保存于20℃以下；
（4）将不同时间收割并保存的原料进行沼气发酵，以沼液或沼渣作为接种物，总固体浓度0.5~25%，发酵温度30~60℃，发酵时间10~60天，发酵液pH=6.5~8.0，记录每天的日产沼气量和甲烷浓度，发酵结束后计算单位干物质在整个发酵期内积累的甲烷产量；
（5）根据步骤（2）的单位生长时间内单位面积的干物质产量和步骤（4）的单位干物质在整个发酵期内积累的甲烷产量计算单位生长时间单位面积所产植物发酵后积累的甲烷产量；
（6）以步骤（5）的单位生长时间单位面积所产植物发酵后积累的甲烷产量最高值对应的生长时间为最佳采收期。
2.根据权利要求1所述的确定多年生沼气专用能源植物最佳采收期的方法，其特征在于：所述的能源植物为狼尾草属植物、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、甘蔗、斑茅、苏丹草、五节芒、荻、芒、芒萁、大芒萁、野古草、柳枝稷中的一种或几种。
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| 《绿色能源植物橡胶草的最佳收获期研究》;冯春罡等;《安徽农业科学》;20141231;第42卷(第8期);第2237-2238页 * |
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