控制化石能源消耗，减少温室气体排放、寻找可再生清洁能源已是全世界共识。对生物质能的研究，吸引大批科研人员目光。然而，第一代能源作物玉米、水稻、甘蔗、大豆等在给人类赢得替代能源希望的同时，也随之带来净能量产出少、与粮食作物争抢耕地等一系列负面效应。于是，寻找第二代能源作物成为生物质能领域重要课题，一种叫芒草的能源作物聚集了人们的目光……

芒草能源作物新秀强势登场

化石能源日益紧缺，污染日趋严重，新能源的开发和利用成为世界各国面临的时代课题。在寻找替代化石能源和第一代能源作物的过程中，芒草渐渐进入研究人员的视野，成为第二代能源植物中的希望。

第一代能源作物与人抢地争粮

当今世界，再生能源发展迅速，风能、太阳能、地热、潮汐、水电和生物质能……都取得快速发展，其中生物质能主要指绿色作物通过光合作用而形成的有机体。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。目前，我国农村常见的生物质能有秸秆、沼气等。

第一代能源作物主要是玉米、水稻、甘蔗、大豆、油菜等粮食和经济作物。这些植物大多为一年生，需年年耕地播种，大量灌溉施肥，投入的能量大，净能量产出却少得可怜。加上它们还与粮食作物争耕地，由此带来一系列负面效应。比如，人们为补充耕地而砍伐森林，结果降低了地球的碳储存能力，反而不利于解决温室效应。

美国等西方国家拥有大量闲置土地，因此他们发展第一代生物能源条件比较优越，已经形成规模。但是，对于拥有世界1/5人口的中国，耕地面积不及世界的1/10，用耕地生产第一代能源植物必然危及粮食安全和国家稳定。

芒草多种优势集于一身

为解决能源植物和粮食作物争地的矛盾，世界各国均在寻找合理的替代途径。早在上个世纪80年代，芒草中的巨芒草就进入了西方科学家的研究视野。西方科学家发现，作为第二代能源作物，巨芒草具有多种优势。

芒草能够在贫瘠的土地上生长，不会与粮食作物争耕地；它们光合效率高，可以更有效地把太阳能和二氧化碳转化储存起来；年产生物量大，能提供更多的生物质以转化为燃料。同时，芒草具有高效用水、用肥和光合作用的能力，并且一年播种可持续生产10到20年，投入低，净能量产出相当大。正是由于芒草具有不与粮食争耕地、产量高、减碳能力强、净能量大等多个优势，迅速成为能源作物研究中的新星。

与谷物类粮食作物一样，芒草在分类学上属于被子植物的禾本科。全世界共有约14个野生种，大多分布在亚洲，少量产于非洲，属碳四植物，具有高光饱和点、高光合速率和高光合生产效率生理特性，比碳三植物耗水少且光合效率高。

国际上研究最多的巨芒草，是一个起源于日本的不育三倍体杂交种，其父母本是原产于东亚(包括中国)的二倍体的芒和四倍体的荻。1935年巨芒草作为观赏植物传入丹麦，半个世纪后，作为能源作物的潜力替代品种首先在欧洲得到认可和测试。