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生物燃料生产传统上以淀粉和糖类为生物质原料经过化学发酵而生产生物乙醇，或以油料作物和树种为原料加工生物柴油，工艺简单、经济可行，一般归结为代生物燃料技术。
很多能源作物（如甘蔗、棕榈油和玉米）需要消耗较多的水才能达到商业化产量，因此除非有灌溉，否则这些作物适合生长在降雨丰富的热带地区（在巴西，雨育生物燃料作物的生产很普遍，76%的甘蔗依靠降水灌溉；美国70%的玉米产量靠降雨灌溉）。即使麻风树和水黄皮这些多年生、可在半干旱地区退化土地上生长的作物，在炎热干燥的夏季也需要一些灌溉。
为了抑制土地用途的快速转变，对能源作物种植的土地潜力研究正在积极开展，有学者研究了麻风树、甘薯等能源作物种植的土地潜力。在过去50a中，农作物产量的大部分增量（约80%）来自单产提高，其余来自扩大种植面积和提高复种指数。
世界范围内除去森林、保护区及用于满足不断增长的粮食和畜牧业需求所需土地之外，可以用于扩大种植面积的土地估计约在2.5×108～8×108hm2之间，其中大部分位于拉丁美洲热带地区或非洲。从近期看，可以通过扩大原料作物种植面积来满足对生物燃料的需求；而就中长期而言，开发优良作物品种、转变农作方式和发明新技术（例如纤维素转化）则可能发挥决定性作用。
单产大幅提高及技术进步是实现生物燃料作物可持续生产的关键，从而能够大限度地抑制农田、林地、草场等向非农田土地的快速转变。
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