柳枝稷(Panicum virgatum)

從柳枝稷來的生物能源：更綠的能源草場   這種草延伸到眼睛看不到的很遠很遠的地方。這是草的海洋---足夠淹沒馬和它的騎手---在大平原徐徐吹來的風裏搖擺，唱歌。曾經的美洲大草原方圓有數千萬英畝，就是這個樣子的。但是那已是一個世紀以前了，那時候白人，鐵路，鋼犁還沒有來到這裏。現在，玉米和豆子搶占了地盤，剩下的美洲草原主要變成了公園和保留地。好在現在許多在大平原，甚至是最南部的的試驗田和研究室，情況在慢慢改變。這種本土的高大的草種曾經對我們的這片土地的生態起了很大作用，也必將對我們的未來的經濟有同樣重要的作用。這種草曾經喂養了美洲的大水牛。不久，作為能源植物，它也會幫助我們給數以萬計的小汽車和大卡車加油，轉動渦輪，給化工廠提供原料。
	在奧本大學的試驗田裏，柳枝稷每英畝產量是15 噸幹生物質，5年的平均產量是11·5噸—每英畝每年足夠用來生產1150 加侖酒精。
美國能源部認為，從本土草類作物，比如這種開蘇生長的柳枝稷，中獲得的生物能源可以減少對進口石油的依賴，以及溫室氣體二氧化碳的排放，並可以加強美國的農業經濟。在能源部橡樹嶺國家實驗室的生物能源物質發展項目裏，已經組合了一支從經濟能源分析師到植物生理學家和基因學家的隊伍對這種新的可再生能源進行最基本的研究。這些研究員來自大學，其他國家實驗室和遍布全國的農業站。就像橡樹嶺國家實驗室的生理學家Sandy McLaughlin所說的，他也是柳枝稷研究的項目領導人，他們的主要目的無非就是要建立一個生物能源的工業基礎，使從柳枝稷中生產的生物酒精和其他能源工業化市場化，並且可以在價格上和化石能源，比如汽油和柴油，有可比性。   它不長在你的後院 首先，明顯的特征：柳枝稷和你家的郊區的草地上的草—藍草和幹草（bluegrass and zoysia grass）— 的差別就像商品大樓裏的大榕樹和原始森林裏的紅木樹。經過一個生長季節，柳枝稷長得又高又硬，它可以長到10 英尺高，枝幹像硬木鉛筆一樣粗和一樣硬 。 那麽，是什麽使得柳枝稷不適合作為可以光腳在上麵走得草地卻適合作為一種理想的能源作物呢？它生長快速，吸收大量的太陽能然後轉化為大量的化學能---纖維素，纖維素可以被液化，氣化和直接燃燒。它也可以延伸到深深土壤裏，有效的利用地下水。 又因為柳枝稷在幾十萬年的進化中能很好的適應整個國家的氣候和生長條件並廣泛生長。 現在，為了使柳枝稷更有發展，全國的研究者們正在研究開發柳枝稷的產量和抗強性，適合各種生長條件的不同品種，減少對氮和其他化學肥料的需要。通過DNA指紋學和不同種類的生理學特征，研究者們逐漸鑒定和培育了許多很有未來前景的柳枝稷品種 。
柳枝稷可以用標準的農業機械收割和碼垛 理想的產量 在阿拉巴馬南部土壤層淺而且硬，Dave Bransby 正在把棉花地轉化為一塊一塊的草地。一些阿拉巴馬的莊園主打趣說在阿拉巴馬沒有可種的土地---長達兩個世紀的棉花的耕種和土地的逐步退化。但是，來自阿拉巴馬的草料科學家 Bransby發現了在那裏有一種繁茂生長的作物：在19個分部美國中部和東部研究地點有一種草叫柳枝稷， 這種草被生物能源發展項目選中。在 Bransby的試驗田，一年的生長紀錄是每英畝產15噸（2000磅）。這是個幹物質產量，已經去除了生物質中的水分。把這些生物質轉化為可以用於車輛的燃料酒精，相當於每英畝1500 加侖。Bransby 6年平均產量是每英畝11.5 噸 ，相當於每英畝11500加侖酒精。一個附加值是從不能轉化為酒精的剩餘物中產生的電力。
		許多莊園主已經種柳枝稷來防止土壤流失。另外，除了作為能源作物，柳枝稷在重建貧瘠土壤有機營養方麵有重要作用。
許多農場主已經開始種柳枝稷，有的為了牲畜的草料（牛），有的作為土壤表麵的覆蓋物來防止土壤流失。作為一種能源作物，在柳枝稷管理和收獲方麵隻需要很少的的改變。柳枝稷可以用傳統的割草機和碼垛機來收割碼垛。因為它是一種比較堅硬，較易適應環境的多年生草種，一旦在農場生根，在10年內或是更長的時間，它就像一種搖錢草，每半年或是每年都有收獲直到需要重新播種。因為柳枝稷有多種用途----作為能源作，牲畜的草料和土壤表麵覆蓋物----種植柳枝稷的農場主將更有信心。 可能農場主的農業生產方式會和Bransby 精細的試驗田不一樣, 但未來上漲的油價或是在石化燃料上附加的環境稅，會增加從柳枝稷而來的能源和石油，煤炭的經濟可比性，從而來吸引美國農場主種植它。在最近發展的氣化技術上，柳枝稷可以生產一係列有用的燃料---合成汽油，柴油，甲醇，甲烷氣，甚至氫氣---以及有用的化學副產物，可以用來生產肥料，溶劑和塑料。
強大的有利於環境的根係 許多一年生農作物會耗盡土壤有機物，逐漸減少土壤肥力。但是柳枝稷會增加土壤有機物---這種作物的根係和地上部分差不多高。即使在冬季，柳枝稷的發達的成網狀結構的根會抱住土壤而防止流失。 除了減緩徑流，鉚住土壤，柳枝稷還可以過濾從傳統行間作物而來的徑流 在河流堤岸或是濕地，作為緩衝帶的柳枝稷可以地表徑流到達地下水或是河流前去除土壤顆粒，殺蟲劑和肥料殘餘，同時還能提供能源。 又因為在它生長過程中吸收空氣中的二氧化碳，它還可以減慢地球大氣中的溫室氣體的積累。不像石化燃料隻是釋放越來越多的二氧化碳，而這些二氧化碳在地質層中已經儲存了數百萬年。作為能源作物的柳枝稷是在不斷的年複一年的循環使用二氧化碳。
前景 一個之所以生物能源發展項目把柳枝稷很確定作為一種很重要的生物酒精作物的原因是基於已經實踐的玉米農場主的經驗。目前，美國近20億加侖的酒精來自玉米。這其中的一部分用於和汽油混合形成酒精氣；有一部分進一步加工成汽油中的辛烷提升劑；有一部分是在機械研究和概念車中用來燃燒，不管是在純淨或是和一小部分汽油混合。 展望前景， McLaughlin認為柳枝稷在作為能源作物方麵有著重要的優越性。他解釋說“從玉米生產酒精產生的能量和他需要的能量一樣多。但是從柳枝稷裏來的酒精產生的能量是需要能量的5倍多。當計算生產拖拉機需要的能量，運輸農業機械，種植和收獲的能量等等，柳枝稷輸出的淨能量是玉米輸出的淨能量的20倍。” 柳枝稷而且還能更好的保護土壤， 直觀的減少水土流失。它還能把從空氣中吸收的能量保存到土壤和根係間。
		柳枝稷給很多鳥類和小哺乳類動物提供了棲息地。
未來 在上世紀末 ，美國的運輸係統就有生物能源加入：3千萬馬和騾子拉著坐車，拖車和耕犁。根據美國農業部一位草料基因專家Ken Vogel的話，他也參與生物能源發展項目對柳枝稷的鑒定工作 ，用機器來取代動物耕種解放了8千萬美國的農田----這些地隻被用來種草和其他飼料來為種地需要的牲畜。現在，在下一世紀黎明，曆史的車輪來了個輪回。有一百萬英畝的土地不需要用來生產糧食，快速生長的能源作物柳枝稷可以又一次支持大量的馬力, 它可以用來生產酒精，甲醇和柴油。 總之，生物質帶回了21世紀版本的草原。伴隨著這草原，它又帶給農場主一種新的作物，美國能源獨立的提升劑，以及一個幹淨，可持續發展的未來。根據生物能源發展項目和它的遍布全國的研究夥伴，這個未來是值得耕耘的。