芦竹又称巨型芦苇,茎坚韧多节,分枝稠密,可作为优质饲草。不仅如此,它也是一种高热值生物质米乐 登录入口燃料,可替代化石能源,推动能源转型,在土壤和水质净化方面发挥着特殊作用。
凭借减污降碳、生态富民的优势,芦竹近年来逐渐走进科研人员的视线。近日,记者随全球芦竹碳净零产业联盟,走进天津芦竹育种及种植基地,探寻芦竹产业助力人与自然和谐共生的秘密。
盛夏7月,在天津葛沽一处育种基地的大棚内,细小的绿苗密密匝匝铺满了地面。棚内生长的不是庄稼,而是不久前从山西组培中心转运来的芦竹幼苗。
2022年9月,天津市瑞恒茂科技发展集团有限公司(以下简称瑞恒茂集团)在山西省运城市组建成立芦竹“绿洲一号”组培中心,加速扩大芦竹产业规模。如今,组培中心可年产组培苗3亿株以上,天津正是这些组培苗的主要去向地之一。
示范基地芦竹育苗种植业务负责人、天津德宇生物工程技术有限公司工程师王金山告诉记者:“我们基地主要承接上游的芦竹苗组培扩繁环节,之后还有一个炼苗环节,从这里出去的苗就是可以用于生产的种植苗。”
芦竹年产量较高,分株繁殖是它的主要繁殖方法。记者注意到,承载组培苗根部的是一个个营养钵。在这里,一株芦竹苗一年可以分裂出10株,第二年每一株又分裂出10株,达到百株。
“像这样的大棚在这片基地共有8座,每个大棚中种植了20万株苗,按照两个月一个出苗周期推算,基地一年可以培育出约1000多万株芦竹种植苗。目前主要供应天津、河北、山东等沿海地区。”王金山介绍。
来到天津北辰小贺庄芦竹种植示范基地,一片片郁郁葱葱的芦竹林映入记者眼帘。在这里,从育苗基地转运而来的种植苗经过几个月的生长,已高至两三米。瑞恒茂集团研究院院长王硕走进其间向记者介绍,示范基地总面积为745亩,划分6个地块,总计种植60万株芦竹。
“天津的气候条件每年可以生长两季芦竹,当下正是第一个收割季。处于不同的生长时期的芦竹有不同的用途。比如高为1.5米—2米时,可以将其割下做青贮饲料;等长得更高一些、纤维化了,可以用来做纸浆、板材以及生物质燃料。这在替代化石能源、推动能源转型方面具备很大的潜力。”王硕说。
据估算,芦竹丰产期每亩产值可突破4000元,随着芦竹年长年旺,芦竹甲醇、芦竹纤维、芦竹炭基肥等高附加值产品,有望提升产业整体建设水平,把芦竹地变成生态富农的“绿色银行”。
芦竹得以大面积种植推广不是偶然。在全球气候变化的严峻背景下,在减污降碳方面的显著优势让其走进了科研人员的视线。
这背后,“固碳减排”是首要关键词。数据显示,每生长一吨芦竹,就要从空气中吸收约1.7吨二氧化碳,其碳汇水平是我国森林平均碳汇能力的25—40倍。
另一个关键词是“生物质能”。这是一种由自然界中有生命的植物提供的可再生能源,直接或间接来源于绿色植物的光合作用,并可通过各种工艺技术转化为常规的固态、液态及气态燃料。
《全球芦竹碳净零产业联盟发展白皮书(2024)》(以下简称《白皮书》)显示,芦竹干基的含碳量在46%以上,经过深加工,可以生产氢气、天然气、甲醇等多种能源产品。通过热转化技术,一吨芦竹干基可生产270立方米天然气,或150立方米天然气及260公斤生物碳。这些能源产品在替代化石燃料的过程中,进一步减少了二氧化碳的排放。
不仅如此,芦竹在土壤修复方面也表现出了出色的能力。长期致力于土壤修复研究的天津科技大学化工与材料学院教授杨宗政告诉记者,芦竹具有极强的环境适应能力,耐早、耐涝、耐盐碱,还能在贫瘠的土壤和污染的土地上茁壮成长,因此被誉为低洼盐碱地的“先锋植物”,常被应用于盐碱地改良修复。
“芦竹对镉、砷、镍等重金属的耐受性较强,在面对重金属污染、有机物污染等土壤问题,能够通过植物提取、挥发和固定等多种机制,去除土壤中的污染物,是修复重金属污染土壤的理想植物材料。同时,由于生物量大,芦竹还可以增加表层土壤的有机质含量。经过生物量的积累,逐渐降低降解土壤中的微塑料等有毒物质的危害,增加土壤有益微生物的种群数量及种类。”天津农学院高级实验师刘艳军告诉记者。
在污水处理方面,芦竹也展现了强大的净化能力。《白皮书》显示,芦竹根系发达,能够吸收水中的营养物质,并通过微生物的降解作用将有机物转化为无机物,从而净化水质。在模拟用生活污水培养芦竹的研究中,它对污水中的总氮、总磷、氨氮、COD的去除率分别达到40%、80%、70%、60%以上。
例如,广东省茂名市就通过在人工湿地种植花叶芦竹吸附氮、磷等物质,净化污水,发挥生态回用塘的调蓄和灌溉作用,解决了农村生活污水治理难题。在改善农村环境质量的同时,产生了良好的生态效益。
既能减污,又能降碳,如何最大化发挥芦竹这一优良生态产品的价值,让芦竹生态产业走上可持续发展之路,是个值得思考的问题。
暑气渐散,华灯初上,在天津中新生态城南堤滨海步道旁的一处草地,人们正在庆祝芦竹碳净零产业联盟即将召开首届论坛。
这群人里,为首的是联盟秘书长、天津科技大学海洋与环境学院学术院长宋有涛。在刚刚闭幕不久的达沃斯夏季论坛上,他与美国全球生态环境可持续发展研究所研究员Yajie Song(宋雅杰)等7人发起倡议成立全球芦竹碳净零产业联盟,推进芦竹的研究与种植,助力碳中和目标的实现。
提起联盟的诞生,宋有涛感触颇多。他对记者谈起,“过去,我们围绕生态产业发展做了很多尝试。比如,在全球较早地出版了介绍生态产品第四产业的专著。但我国生态产业也面临一个问题:我们没有自己的标准和产品。国际社会认为一个好的理念应该用案例来体现,我们选择了很久,最后发现一个非常好的、具有中国特色的植物——芦竹”。
2019年,我国与新西兰共同牵头提出了“基于自然的解决方案”,即倡导通过保护、修复和改进土地管理等基于自然的解决路径,增加全球森林、湿地、草原和农业用地等生态系统的碳储存能力,并避免或减少土地使用时的温室气体排放,在减缓气候变化方面具有巨大潜力。
芦竹作为一种高效能源植物,本身具有生态产品供给服务价值,用时还具有涵养水源、保持水土、固碳等调节服务价值,且芦竹种植带动的休闲旅游也体现了其文化服务价值。这让宋有涛意识到,芦竹净零产业链或将成为创新发展生态产品第四产业的有效途径。
于是,他决心组建芦竹碳净零产业联盟,汇聚高校、科研机构、企业等主体,共同构建涵盖芦竹“高产物种培育—土壤生态修复—绿色碳库营造—下游精细加工”的降碳增汇协同创新技术体系,为芦竹及相关生态产品价值转化提供全新驱动力。
“我们希望整合芦竹相关的上下游产业,共同推动芦竹生态产业链的可持续发展。我们创办的芦竹论坛不是一个传统论坛,在这里,我们希米乐 登录入口望芦竹生态圈各领域人士一起交流,通过头脑风暴碰撞出火花,共同策划一些新的项目,为共建人与自然和谐共生的美好世界贡献智慧。”宋有涛说。