芒草 :禾本科芒属植物

更新时间:2023-08-15 15:52

芒草(学名:Miscanthus)是各种芒属植物的统称,含有约15到20个物种,属禾本科。原生于非洲亚洲亚热带与热带地区。

其中一个物种中国芒(M.中华缺翅虫)的生长范围延伸到了温带亚洲,包括日本韩国。一部分高大的芒属植物,如中国芒与巨芒(M.giganteus),被认为是一种非常有前景的能源作物,被应用来作能源作物,以生产生物燃料,主要为乙醇。也有一些芒草培养用来作为观赏植物。更多则以禾本科杂草的形式,都在野外或人工设施周围生存。物种分布广东省广西壮族自治区贵州省云南省西藏自治区东南部,四川省湖南省南部,江西省南部,浙江省南部,福建省台湾省印度,东南亚经马来西亚菲律宾也有。

形态特征

草本,直立,粗壮,分枝。茎高1-2米,四棱形,具浅槽,密被白色贴生短柔毛。叶阔卵圆形,长4-9厘米,宽2.5-6.5厘米,先端极尖或短渐尖,基部截状阔楔形,边缘有不规则的牙齿,草质,上面榄绿色,

被短伏毛,脉上尤密,下面灰绿色,有极密的白色短绒毛,在脉上的较长,叶柄长1-4.5厘米;苞片叶状,向上渐变小,均超出轮伞花序,具短柄或近无柄。轮伞花序在主茎及侧枝的顶部排列成稠密的或间断的直径约2.5厘米的长穗伏花序;苞片线形,长3-4毫米。花萼钟形,长约6毫米,外面被长硬毛及混生的腺柔毛,其间杂有黄色小腺点,内面有稀疏的细长毛,10脉,不明显,下部有多数纵向细脉,上部有横脉网结,齿5,三角状披针形,长约2.7毫米,边缘具纤毛,有时紫红色,果时增大。花冠淡紫色,长约1.3厘米,外面无毛,内面在冠筒中部有斜向间断小疏柔毛毛环,冠筒基部宽约1.7毫米,向上渐变宽大,至口部宽达3.5毫米,冠檐二唇形,上唇直伸,长圆形,长4.5-5毫米,宽3毫米,全缘,下唇几水平扩展,长9毫米,宽5毫米,3裂,中裂片倒心形,长约3毫米,

宽约4.5毫米,边缘微波状,内面中部具毛,侧裂片较小,卵圆形。雄蕊伸出,近等长,前对稍长或有时后对较长,花丝扁平,两侧边缘膜质,被小纤毛,粘连,前对膛室平行,后对药室退化成1室。花柱丝状,无毛,先端相等2浅裂,裂片钻形。花盘平顶,具圆齿。子房无毛。小坚果黑色,具光泽,近圆球形,直径约1.5毫米。花期8-9月,果期9-11月。

生长环境

禾本科杂草,生于热带及南亚热带地区的林缘或路旁等荒地上,海拔40-1580(-2400)米。

分布范围

芒草生产分布原生于非洲亚洲亚热带与热带地区。其中一个物种中国芒(M.中华缺翅虫)的生长范围延伸到了温带亚洲,包括日本韩国

•台湾

•台湾地区普遍称芒草为芒花,而当地常见芒草品种共四种,包括五节芒五节芒)、白背芒(Miscanthussinensisvar.glaber)、台湾芒(Miscanthussinensisvar.formosanus)及高山芒(Miscanthussinensisvartransmorrisonensis),秋天欣赏芒花一般指的是白背芒。

阳明山国家公园、淡水三芝

香港特别行政区

大东山大屿山岛老虎头、马鞍山市昂坪、飞鹅山北脊(倚天壁)

日本

韩国

主要价值

药用价值

1、贼风肿痹(风入五脏,恍惚)。用莽草一斤,附子附子、踯躅各二两,切细,以水和醋泡一夜。取出,和猪油一斤同煎,去渣,手蘸药汁摩病处几百次,可愈。此法亦治癣杂疮。耳鼻疾,可以棉裹药汁塞。此方名“莽草膏”。

2、小儿风阐(肌肉痉挛、翻眼,重者一天发病数十次)。用莽草、舅丸各一鸡蛋黄大,和猪油一斤同煎,去渣,手蘸药汁摩病处几百次,可愈。此法亦治癣疥杂疮。耳鼻有疾,可以棉裹药汁塞住。此方名“莽草膏”。

3、头风病久痛。作莽草煎汤洗头。勿令药汁入目。

4、结核病。用莽草一两,研为末加鸡蛋白调匀,涂布上帜疮。一天换药二次。

5、乳肿不消。用莽草、赤豆,等分为末,加苦酒和匀,敷患处。6、风虫牙痛及喉痹。用莽草叶煎汤。热时含口中,过一会吐去,很有效。

芒草发电

相比其他能源作物,芒草生物质产量高,矿物质含量低,燃烧充分,温室气体排放净效应为零,无有害气体释放,有利于缓解温室效应,并有助于保持水土;且芒草耐寒抗旱,对水、肥依赖小,收割处理容易,这些特点注定它成为第二代能源作物中的佼佼者。

湖南农业大学通过将芒与南荻人工杂交培育出了湘杂芒1号、2号、3号三个新品种,其干物质产量亩产达2500公斤,株高可达4米,单株分蘖数达到100以上,纤维素半纤维素达75%,总灰分在5%以下,并且适应性和无性繁殖系数大大提高。

芒草可发电一吨发电量同3桶原油

这种草美国欧洲日本都有,一吨发电量相当于3桶原油

“高个子”芒草提供电力

伊利诺伊大学的研究人员从实验田平均每公顷收获了60吨芒草。“如果全州8%的土地种上芒草,即使按每公顷收获30吨计算,我们就能为伊利诺伊州收集到足够的干物质来提供电力,这当中也包括芝加哥。”参加研究的伊利诺伊州大学教授史蒂夫·朗对路透社记者说。

无独有偶。在英国科学促进会举办的会议上,英国都柏林圣三一大学教授迈克·琼斯也表示,在爱尔兰10%的耕地上种植芒草,就能够解决该国30%的电力供应。

对环境有很大贡献

科学家认为,这种通常能长到14英尺(约合4.27米)的四季常青型植物能够抵消化石燃料对地球空气的影响。“虽然这些植物在燃烧时会向空中排放二氧化碳,但在它们的生长过程中,会吸收大量空气中的二氧化碳。所以算起来,它们对空气中二氧化碳含量的影响为零。”朗解释说,这一点与烧煤不同,烧煤会增加大气中二氧化碳的含量。

与煤混合发电

在美国,科学家们正在考虑将农作物与煤以1∶1的比例混合来发电。这项技术适应一部分现有的发电站,而另一部分发电站只需做一些改变就可利用此技术。

在农作物的选择上,科学家们倾向于杂交后的芒草。这种芒草产自日本的高纬度地区,其树叶是银色的,有点像羽毛。“目前,已经开展的试验显示,这种芒草不怕害虫也不怕疾病。”琼斯说。

在欧洲,虽然芒草的产量平均只有每公顷12吨,但科研人员认为,这样依然很有推广价值。因为从能源的角度讲,这样的产量相当于36桶原油,以每桶原油60美元计算,1公顷的产值相当于2160美元。此外,芒草的收获季节与粮食作物不同,也不会影响到农业机械的使用。

植物染料

芒草还有另一个染料功能:芒草可提供黄褐色染料,染料植物各种色泽的取用,以当地自然资源取材容易为材料,或种植大菁、薯榔、栀子等是众所皆知的染料素材。芒草叶子取材容易,早年曾经使用它来染色,化学染料兴起后,色泽亮丽,染作容易,费时费工的植物染色逐渐被淡忘、淘汰,但是化学染料所带来的环境污染,成为一个重要的问题,于是植物染色又重新回到人们的视野。

先民将芒草密切应用在生活中,当工业发达,经济逐渐发展,这些没有成为过去,白无香的菅芒花,依然在冷风下摇动,花开花谢。芒草被赋予了新的功能,成为新热点指日可待。

生产生物甲烷

芒草厌氧发酵生产生物甲主要是从发酵工艺和预处理效果评估上进行研究。主要预处理方法有:酸碱预处理、氨处理、热处理爆破处理;与其他原料混合发酵,如和鸡粪等高含氮的物料混合发酵工艺;以及在于发酵实验中采用微曝气等多种不同的发酵工艺研究;芒草的收割时间对产甲烷的影响也有相关报道。

芒草存储时间对产甲烷的影响:

(1)存储时间会影响芒草的感官性状物理化学性质,存储过程中水分流失明显,木质纤维素占干物质含量略微上升,木质素含量有所下降,可能由于真菌的分解作用影响。浸提液的SCOD和VFAs从D15开始有大幅提升,而pH值随存储时间的增加呈下降趋势。叶绿素含量呈下降趋势,各理化性质存储大于D30基本趋于稳定。

(2)Beep Media Player值基本随着芒草存储时间的增加而降低。存储天数D0-D30和BMP的关系基本呈线性趋势下降,线性程度高;而存储天数大于D30的BMP趋于平稳,可能由于D30和IM5各方面性质相近,BMP值也相似。不同存储时间的芒草达到BMP90%所需的时间均不到28天,小于总反应时间的2/3,能大大提高工业化应用效率。

(3)不同存储天数芒草的BMP受到多种性质的影响,其中Ts,VS和木质纤维素索含量的变化对BMP影响显著。需要进一步探究其他因素对BMP的影响。

部分物种

五节芒五节芒

•Miscanthusflavidus(黄金芒

•Miscanthusgiganteus(巨芒)

•Miscanthussacchariflorus(荻)

•Miscanthussinensis(中国芒)

•Miscanthustransmorrisonensis(高山芒

植物文化

花语:秋意

优点

相比于第一代生物质能源,芒草具有生物质产量高、资源利用率高、生产成本低、生态适应性广、不与粮争地等优点,极具开发潜力。我国是芒草资源最丰富的国家之一,多种芒草品种广泛分布于中国境内,其中又以中国芒最具应用潜力和开发价值。中国芒(Miscanthuasinensis)是禾本科黍亚科草本植物,东亚和东南亚到太平洋岛屿热带亚热带温带地区均有分布,并引人欧美地区。中国芒生命力强,对环境适应性强;为多年生草本植物,一般寿命18—20年;植株高大可达数米,茎干粗壮;根系发达,抗性高,入土深度1米以上;产量可高达23~30t·ha。所以,中国芒作为一种高产且性能优良的新型能源作物,具有巨大的能源开发价值。

防治方法

病虫害防治

芒草常见病虫害有禾本科牧草炭病、禾草霜霉病、禾草香柱病等。

水稗炭疽病防治方法

1.加强管理提供良好的生长发育条件,以增强宿主抗病力,是预防本病的根本措施。

2.播种前种子处理播种前用种子重量的0.5%多菌灵福美双甲基硫菌灵(均为50%可湿性粉剂)拌种。

3.田间药剂防治发病初期喷施50%多菌灵(100克对水30-75升),每隔7-10天一次,直到病情被控制。此外,百菌清克菌丹异菌脲、放线也有良好防效。

禾草霜霉病防治方法

1.播种健康种苗所用种子应进行产地检疫。播前对种内残体检验以确定不携带卵孢子,对所植草皮或植生带的植株也应抽检。

2.合理排涝适量灌水,及时排涝,避免积水和过湿。

3.日间牧刈割或放牧应在日出三四小时后进行,喷灌或雨后不宜立即刈牧。以防病原菌自伤口侵入。

4.减少菌源及时拔除田间病株,消灭田边野生禾本科宿主,以减少菌源。

5.药物防治播种前用95%敌克松可溶性粉剂,或20%的萎锈灵乳油,按种子重量的0.7%拌种。或用35%瑞毒霉拌种剂,按种子质量的0.2%-0.3%拌种。50%多菌灵可湿性粉剂,按种子质量的0.4-0.5%拌种。

水稗香柱病防治方法

1.杜绝来源对引入的播种材料(种子或草皮),应当进行染色镜检。发现体内有病菌,应予以销毁。不从染病草地收种。

2.合理排灌据观察,在高温情况下,香柱病发生情况严重,可大量产生子座。

3.科学施肥过量氮肥也促使子座大量产生,应当避免偏施和过施速效氮肥。

4.轮作倒茬发病严重的草地宜及早翻耕,改种非宿主植物。不易用杀菌剂根治此病。

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