橡胶—益智复合生态系统综合评价研究

程汉亭++沈奕德++范志伟++黄乔乔++李晓霞++黄东东

摘 要 通过构建橡胶-益智间作模式，并研究其土壤养分含量、胶园杂草防控效率和胶园经济效益等问题综合评价橡胶-益智复合生态系统。结果表明：橡胶-益智间作模式与单作橡胶比较，土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量土壤pH值无显著差异；间作益智能显著提高土壤含水量，0～20 和20～40 cm土壤层含水量分别提高了21.4%和27.1%；间作益智对胶园杂草具有很好的抑制作用，间作240 d时对杂草抑制率达到了75.2%；胶园间种益智能够显著提高胶园经济收入，间作2年后经济收入增幅达到64%。橡胶-益智间作复合生态系统提高了胶园土地利用效率，符合近年来大力发展林下经济新形势，构建“胶-药”立体种植模式是拓展橡胶林下经济发展的新思路。

关键词 间作 ；橡胶园 ；生态效益 ；林下经济

分类号 S794.1 ；S567.1+9

橡胶树分泌胶乳炼成的天然橡胶是中国四大工业原料中唯一可再生资源，是国家紧缺的重要战略物资。截止2013年，我国橡胶树的种植面积已达近70万hm2，其中海南省天然橡胶的种植面积达到53万hm2，是中国最大的天然橡胶种植区。然而，回顾60多年发展走过的艰辛历程，海南的台风、云南的低温寒害以及全国植胶区普遍发生的死皮病、白粉病、炭疽病等灾害，加上橡胶种植非生产期长、单位产值偏低、产品市场价格波动较大等一系列不利因素的影响，长期以来一直困扰和制约着我国天然橡胶产业的可持续健康发展[1]。同时，单一胶林模式不能充分开发利用当地自然资源和维护生态平衡。

间作是指一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上成行或成带（多行）间隔种植的方式。间作可提高土地利用率以及水分利用率[2-3]，由间作形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物根据各自优势间作可产生良好的互补作用。为了解决单一橡胶林地凸现出来的这些问题，同时充分发挥胶园的资源利用效率，提高胶园的综合效益，胶园间作已成为提高橡胶生产效益的一项重要措施[4]。其间作复合系统的主要模式有：橡胶-茶、橡胶-甘蔗、橡胶-菠萝、橡胶-胡椒、橡胶-咖啡、橡胶-肉桂、橡胶-砂仁、橡胶-益智、橡胶-茶-鸡等[5]。然而对于胶园间作研究多局限于生产力、生态、水分、化感作用、营养元素的生物循环与能量流动及经济效益上，而很少把它作为一个完整的复合生态系统来研究。本研究主要通过对成年胶园间作南药益智种植模式的综合评价，寻找出一种适宜海南胶园较大面积推广的胶园间作模式，在给农民带来较高经济效益同时，也能改善胶园气候小环境，有利于胶树生长的一种复合生态系统，这样既充分合理地利用了土地资源，又能提高胶园整体效益，为建立适合海南生态环境的胶园间作模式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

试验区域地处于海南省琼中县红毛镇境内，该地区位于热带海洋季风区北缘，雨水充沛，气候温和。平均气温22℃，年平均日照时间1 600～2 000 h，年平均相对湿度为80%～85%，年平均降水量为2 200～2 444 mm。土壤属于砖红壤土，土层厚度约95～110 cm。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

供试橡胶栽培品种为PR107，橡胶林段栽植橡胶时间为2000年，株行距3 m×6 m。本试验分为单作橡胶和橡胶-益智间作两种种植模式处理，每个处理各3次重复，共6个种植带（小区），随机区组排列。种植带的规格为12 m×30 m，在每个种植带四周设置保护行。2012年6月，将成年益智植株整株移栽的方式种植在6 m的橡胶行带下，每橡胶行带种植1行益智，益智株距1.5 m。益智植株株高1.5～2.0 m。试验期间，单作橡胶和橡胶-益智间作处理均按照橡胶树生产日常管理，期间不清理胶园杂草，种植至2014年6月益智果实收获。

1.2.2 测定方法

土壤养分和含水量的测定：用对角线5点取样法，分别在2012年6月和2014年6月对每个小区按S型布置10个点，分别采集0～20和20～40 cm 土层的土样，各自混合为一个样，用四分法缩至500 g左右，采用常规分析法进行分析化验。其中半微量开氏法测定全氮；速效钾含量测定用1 mol/L醋酸氨光焰光度计法；速效磷含量测定用碳酸氢钠提钼锑抗比色法；有机质含量测定用油浴加热—K2CrO7（重铬酸钾）容量法：pH值测定用pH计，含水量测定用烘干法。

杂草防效调查：每处理随机取4点，每点调查1 m×1 m样方。观测60、120、180和240 d橡胶园杂草的防除效果。

控草效果（%）=（单作橡胶区杂草株数-橡胶-益智间作区杂草株数）/单作橡胶区杂草株数×l00%

作物产量测定：由于间作在橡胶林下的是益智成年植株，2014年6月间作的益智产量恢复到了成年植株的产量，此时测定个处理益智产量。橡胶干胶产量按照该地区原有的割胶制度下测定年干胶产量。

2 结果与分析

2.1 胶园间作益智对土壤养分含量的影响

胶园间作2年后各处理的土壤养分含量如表1所示，橡胶-益智间作与对照相比较土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量无显著差异。橡胶林下间作的益智对土壤养分的储存以及随收获果实移走部分养分，土壤养分会下降，但是橡胶-益智间作模式下，土壤养分含量并没有显著下降，可能一方面是橡胶树施肥管理弥补了土壤养分的转移；另一方面是间作益智后提高了土壤保肥能力。王世敏[6]研究成龄橡胶间作益智试验发现，间作胶园的土壤肥力有提高的趋势；周再知[7]在橡胶与砂仁间作复合生态系统营养元素循环的研究间也表明，种砂仁可明显增加林分植物库中营养元素的含量，间作林中营养元素总积存量达3 447.07 kg/hm2，是纯胶林的2.53倍。见表1。

2.2 胶园间作益智对土壤含水量和pH值的影响endprint

间作益智后土壤的含水量比对照区的略有升高。0～20 cm土层的土壤含水量增加了21.4%；20～40 cm土层的土壤含水量增加了27.1%。其原因主要有：块根系植物益智能够更好地起到涵养水分的作用；在种益智时挖的种植穴对降雨也有节流作用，加强了土壤对水分的涵养能力。土壤水分与橡胶树的生长和产胶都有直接的关系，因此间作后土壤含水量的升高有利于橡胶树生长。见表2。

2.3 胶园间作益智对胶园杂草防控效果

间作益智对胶园杂草生长影响研究表明，胶园间种益智在一定程度上抑制了杂草的生长。间种后60 d与对照比较杂草抑制率达到了42.3%；随着益智植株分蘖生长，益智植株占据了橡胶树行间的大部分空间，间种240 d时对杂草抑制率达到了75.2%。对杂草的生长具有很好的抑制作用。胶园间作益智对杂草抑制作用主要有以下几种方式完成的：一是益智植株具有发达的根系和地上茎遮荫作用，对光、热、水的竞争明显高于胶园杂草，使其他杂草籽粒在土壤中萌发受到抑制；二是生态位先占原理，即益智植株抢先占据了幼龄胶园的空白生境，其他杂草难以侵入。

生产实践证明，实行间作、套种或混作，既可充分利用光能、土地面积、空间和有效生长期，又能克服病、虫、草对单一栽培作物的危害，从而提高几种作物单位面积的产量，是栽培上的良法[8]。小麦与鹰嘴豆间作，不但可以增加土地利用效率，而且能够显著降低田间杂草密度和生物量[9]。在墨西哥，香蕉间作大豆或玉米，不仅能增加玉米和大豆产量，还能有效的控制杂草，减少化学除草剂的使用[10]。在尼日利亚西南地区，当地普遍使用的甘薯与玉米间作模式可以有效的降低玉米田间杂草的密度和干重，并且能够增加玉米的产量[11]。因此，研究探索对杂草抑制效果比较明显的间套作体系是农田杂草控制的生态途径之一。见图1。

2.4 胶园间作益智的经济效应

橡胶园间作益智两年后，每公顷收获益智干果270 kg，按照2014年益智干果80元/kg计算，橡胶园每公顷因间作益智增加经济收入约2.16万元，除去投入成本种苗费和人工费共计7 500元，纯收入增加1.41万元。2014年干胶价格为14元/kg，间作胶园收获的干胶经济收入仅为2.205万元/hm2。橡胶园间作益智后经济收入增加了64%，显著提高了橡胶园经济收入。而且间作益智只需要第一年投入种苗费，以后20～30年只需要做好田间管理，是一项投入成本低，收入持久稳定的产业。近年胶价持续低迷，由2011年的3.6万元/t降到现在的1.4万元/t，胶价的走低和劳动力成本的增加导致胶农经济收入低，严重影响了橡胶产业的发展壮大。通过胶园间作益智提高胶园经济收益，弥补胶价低迷对胶农造成的经济损失，保障了橡胶产业健康发展。见表3。

3 讨论与结论

橡胶-益智间作复合生态系统提高了胶园土地利用效率，提高了胶园生态系统的整体效益。在海南垦区，水热光等自然资源丰富，坡地、林地是橡胶园种植利用的主要土地资源，实施胶园间种南药益智是橡胶产业与特色南药的有机结合。本文通过开展橡胶林下间作益智试验表明，成年胶园间作益智后土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量无显著差异；0～20 和20～40 cm土壤层含水量分别提高了21.4%和27.1%；间作益智对胶园杂草具有很好的抑制作用，间作240 d时对杂草抑制率达到了75.2%；胶园间种益智能够显著提高胶园经济收入，间作2年后每公顷增加经济收入约2.16万元，增幅达到64%。

我国橡胶树的种植面积已达近70万hm2，利用林下空间进行胶园间作也已有几十年的历史，其中胶-茶间作、胶-南药间作模式更是成功的典范。但从90年代后胶园间作便一直在走下坡路，但随着市场物资不断丰富，胶园间作生产在规模效益、产品品质上受到挑战，由于相关市场开发不足等原因，一些间作生产如橡胶-茶叶、橡胶-益智等逐渐退出了舞台[4，12]。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，作为药食同源的南药益智被开发出一系列产品，导致益智价格近年来一路攀升，这些因素使得胶园间作益智的生产模式迎来了新的发展契机。

胶园间作要因地制宜，并结合市场需求多元化发展，如橡胶-益智、橡胶-砂仁、橡胶-茶等多种模式，通过间作不同组合构成的多种作物、多层次、多功能的人工复合群体，有效地发挥林中的光、肥、水、气、热等资源的生产潜力，使间作中各作物在空间与水肥上相互利用与相互补充，可获得比单作更好的效果与经济效益。

参考文献

[1] 李维锐，赵国祥，张洪波. 应用生物多样性理论构建新型胶园复合生态系统的思考[J]. 热带农业科学，2009，29（5）：57-61.

[2] Agegnehu G， Ghizaw A， Sinebo W. Yield performance and land-use efficiency of barley and faba bean mixed cropping in Ethiopian highlands.Eur[J]. Agron， 2006（25）： 202-207.

[3] Yang G， Duan A， Sun J. Crop coefficient and water use efficiency of winter wheat/spring maize strip intercropping[J]. Field Crops Research， 2009： 65-73.

[4] 林位夫，周钟毓. 我国胶园间作的回顾与展望[J]. 生态学杂志，1999，18（1）：43-52.

[5] 曹建华，蒋菊生，梁玉斯. 胶-农复合生态系统生态效益比较研究[J]. 热带农业科学，2007， 27（6）：1-4.

[6] 王世敏，施守蓉. 成龄橡胶园间作益智试验初报[J]. 热带作物研究（热带农业科学），1988（02）：23-26.

[7] 周再知，郑海水. 橡胶与砂仁间作复合生态系统营养元素循环的研究[J]. 林业科学研究， 1997， 10（5）： 464-471.

[8] 杨友琼，吴伯志. 作物间套作种植方式间作效应研究[J]. 中国农学通报，2007，23（11）：192-196.

[9] Banik P， Midya A， Sarkar B K. Wheat and chickpea intercropping systems in an additive series experiment： Advantages and weed smothering[J]. Europ J Agronomy. 2006， 24： 325-332.

[10] Anaya A L， Ortega R C， Rodriguez V N. Allelopathy： basic and applied aspects[M]. New York： Chapman & Hall， 1992.

[11] Aladesanwa R D， Adigun A W. Evaluation of sweet potato （Ipomoea batatas） live mulch at different spacings for weed suppression and yield response of maize（Zea mays L.）in southwestern Nigeria[J]. Crop Protection. 2008， 27（6）： 968-975.

[12] 林位夫，曾宪海，谢贵水，等. 关于橡胶园间作的思考与实践[J]. 中国热带农业， 2011（4）： 11-15.endprint

间作益智后土壤的含水量比对照区的略有升高。0～20 cm土层的土壤含水量增加了21.4%；20～40 cm土层的土壤含水量增加了27.1%。其原因主要有：块根系植物益智能够更好地起到涵养水分的作用；在种益智时挖的种植穴对降雨也有节流作用，加强了土壤对水分的涵养能力。土壤水分与橡胶树的生长和产胶都有直接的关系，因此间作后土壤含水量的升高有利于橡胶树生长。见表2。

2.3 胶园间作益智对胶园杂草防控效果

间作益智对胶园杂草生长影响研究表明，胶园间种益智在一定程度上抑制了杂草的生长。间种后60 d与对照比较杂草抑制率达到了42.3%；随着益智植株分蘖生长，益智植株占据了橡胶树行间的大部分空间，间种240 d时对杂草抑制率达到了75.2%。对杂草的生长具有很好的抑制作用。胶园间作益智对杂草抑制作用主要有以下几种方式完成的：一是益智植株具有发达的根系和地上茎遮荫作用，对光、热、水的竞争明显高于胶园杂草，使其他杂草籽粒在土壤中萌发受到抑制；二是生态位先占原理，即益智植株抢先占据了幼龄胶园的空白生境，其他杂草难以侵入。

生产实践证明，实行间作、套种或混作，既可充分利用光能、土地面积、空间和有效生长期，又能克服病、虫、草对单一栽培作物的危害，从而提高几种作物单位面积的产量，是栽培上的良法[8]。小麦与鹰嘴豆间作，不但可以增加土地利用效率，而且能够显著降低田间杂草密度和生物量[9]。在墨西哥，香蕉间作大豆或玉米，不仅能增加玉米和大豆产量，还能有效的控制杂草，减少化学除草剂的使用[10]。在尼日利亚西南地区，当地普遍使用的甘薯与玉米间作模式可以有效的降低玉米田间杂草的密度和干重，并且能够增加玉米的产量[11]。因此，研究探索对杂草抑制效果比较明显的间套作体系是农田杂草控制的生态途径之一。见图1。

2.4 胶园间作益智的经济效应

橡胶园间作益智两年后，每公顷收获益智干果270 kg，按照2014年益智干果80元/kg计算，橡胶园每公顷因间作益智增加经济收入约2.16万元，除去投入成本种苗费和人工费共计7 500元，纯收入增加1.41万元。2014年干胶价格为14元/kg，间作胶园收获的干胶经济收入仅为2.205万元/hm2。橡胶园间作益智后经济收入增加了64%，显著提高了橡胶园经济收入。而且间作益智只需要第一年投入种苗费，以后20～30年只需要做好田间管理，是一项投入成本低，收入持久稳定的产业。近年胶价持续低迷，由2011年的3.6万元/t降到现在的1.4万元/t，胶价的走低和劳动力成本的增加导致胶农经济收入低，严重影响了橡胶产业的发展壮大。通过胶园间作益智提高胶园经济收益，弥补胶价低迷对胶农造成的经济损失，保障了橡胶产业健康发展。见表3。

3 讨论与结论

橡胶-益智间作复合生态系统提高了胶园土地利用效率，提高了胶园生态系统的整体效益。在海南垦区，水热光等自然资源丰富，坡地、林地是橡胶园种植利用的主要土地资源，实施胶园间种南药益智是橡胶产业与特色南药的有机结合。本文通过开展橡胶林下间作益智试验表明，成年胶园间作益智后土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量无显著差异；0～20 和20～40 cm土壤层含水量分别提高了21.4%和27.1%；间作益智对胶园杂草具有很好的抑制作用，间作240 d时对杂草抑制率达到了75.2%；胶园间种益智能够显著提高胶园经济收入，间作2年后每公顷增加经济收入约2.16万元，增幅达到64%。

我国橡胶树的种植面积已达近70万hm2，利用林下空间进行胶园间作也已有几十年的历史，其中胶-茶间作、胶-南药间作模式更是成功的典范。但从90年代后胶园间作便一直在走下坡路，但随着市场物资不断丰富，胶园间作生产在规模效益、产品品质上受到挑战，由于相关市场开发不足等原因，一些间作生产如橡胶-茶叶、橡胶-益智等逐渐退出了舞台[4，12]。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，作为药食同源的南药益智被开发出一系列产品，导致益智价格近年来一路攀升，这些因素使得胶园间作益智的生产模式迎来了新的发展契机。

胶园间作要因地制宜，并结合市场需求多元化发展，如橡胶-益智、橡胶-砂仁、橡胶-茶等多种模式，通过间作不同组合构成的多种作物、多层次、多功能的人工复合群体，有效地发挥林中的光、肥、水、气、热等资源的生产潜力，使间作中各作物在空间与水肥上相互利用与相互补充，可获得比单作更好的效果与经济效益。

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[8] 杨友琼，吴伯志. 作物间套作种植方式间作效应研究[J]. 中国农学通报，2007，23（11）：192-196.

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[12] 林位夫，曾宪海，谢贵水，等. 关于橡胶园间作的思考与实践[J]. 中国热带农业， 2011（4）： 11-15.endprint

间作益智后土壤的含水量比对照区的略有升高。0～20 cm土层的土壤含水量增加了21.4%；20～40 cm土层的土壤含水量增加了27.1%。其原因主要有：块根系植物益智能够更好地起到涵养水分的作用；在种益智时挖的种植穴对降雨也有节流作用，加强了土壤对水分的涵养能力。土壤水分与橡胶树的生长和产胶都有直接的关系，因此间作后土壤含水量的升高有利于橡胶树生长。见表2。

2.3 胶园间作益智对胶园杂草防控效果

间作益智对胶园杂草生长影响研究表明，胶园间种益智在一定程度上抑制了杂草的生长。间种后60 d与对照比较杂草抑制率达到了42.3%；随着益智植株分蘖生长，益智植株占据了橡胶树行间的大部分空间，间种240 d时对杂草抑制率达到了75.2%。对杂草的生长具有很好的抑制作用。胶园间作益智对杂草抑制作用主要有以下几种方式完成的：一是益智植株具有发达的根系和地上茎遮荫作用，对光、热、水的竞争明显高于胶园杂草，使其他杂草籽粒在土壤中萌发受到抑制；二是生态位先占原理，即益智植株抢先占据了幼龄胶园的空白生境，其他杂草难以侵入。

生产实践证明，实行间作、套种或混作，既可充分利用光能、土地面积、空间和有效生长期，又能克服病、虫、草对单一栽培作物的危害，从而提高几种作物单位面积的产量，是栽培上的良法[8]。小麦与鹰嘴豆间作，不但可以增加土地利用效率，而且能够显著降低田间杂草密度和生物量[9]。在墨西哥，香蕉间作大豆或玉米，不仅能增加玉米和大豆产量，还能有效的控制杂草，减少化学除草剂的使用[10]。在尼日利亚西南地区，当地普遍使用的甘薯与玉米间作模式可以有效的降低玉米田间杂草的密度和干重，并且能够增加玉米的产量[11]。因此，研究探索对杂草抑制效果比较明显的间套作体系是农田杂草控制的生态途径之一。见图1。

2.4 胶园间作益智的经济效应

橡胶园间作益智两年后，每公顷收获益智干果270 kg，按照2014年益智干果80元/kg计算，橡胶园每公顷因间作益智增加经济收入约2.16万元，除去投入成本种苗费和人工费共计7 500元，纯收入增加1.41万元。2014年干胶价格为14元/kg，间作胶园收获的干胶经济收入仅为2.205万元/hm2。橡胶园间作益智后经济收入增加了64%，显著提高了橡胶园经济收入。而且间作益智只需要第一年投入种苗费，以后20～30年只需要做好田间管理，是一项投入成本低，收入持久稳定的产业。近年胶价持续低迷，由2011年的3.6万元/t降到现在的1.4万元/t，胶价的走低和劳动力成本的增加导致胶农经济收入低，严重影响了橡胶产业的发展壮大。通过胶园间作益智提高胶园经济收益，弥补胶价低迷对胶农造成的经济损失，保障了橡胶产业健康发展。见表3。

3 讨论与结论

橡胶-益智间作复合生态系统提高了胶园土地利用效率，提高了胶园生态系统的整体效益。在海南垦区，水热光等自然资源丰富，坡地、林地是橡胶园种植利用的主要土地资源，实施胶园间种南药益智是橡胶产业与特色南药的有机结合。本文通过开展橡胶林下间作益智试验表明，成年胶园间作益智后土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量无显著差异；0～20 和20～40 cm土壤层含水量分别提高了21.4%和27.1%；间作益智对胶园杂草具有很好的抑制作用，间作240 d时对杂草抑制率达到了75.2%；胶园间种益智能够显著提高胶园经济收入，间作2年后每公顷增加经济收入约2.16万元，增幅达到64%。

我国橡胶树的种植面积已达近70万hm2，利用林下空间进行胶园间作也已有几十年的历史，其中胶-茶间作、胶-南药间作模式更是成功的典范。但从90年代后胶园间作便一直在走下坡路，但随着市场物资不断丰富，胶园间作生产在规模效益、产品品质上受到挑战，由于相关市场开发不足等原因，一些间作生产如橡胶-茶叶、橡胶-益智等逐渐退出了舞台[4，12]。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，作为药食同源的南药益智被开发出一系列产品，导致益智价格近年来一路攀升，这些因素使得胶园间作益智的生产模式迎来了新的发展契机。

胶园间作要因地制宜，并结合市场需求多元化发展，如橡胶-益智、橡胶-砂仁、橡胶-茶等多种模式，通过间作不同组合构成的多种作物、多层次、多功能的人工复合群体，有效地发挥林中的光、肥、水、气、热等资源的生产潜力，使间作中各作物在空间与水肥上相互利用与相互补充，可获得比单作更好的效果与经济效益。

参考文献

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[7] 周再知，郑海水. 橡胶与砂仁间作复合生态系统营养元素循环的研究[J]. 林业科学研究， 1997， 10（5）： 464-471.

[8] 杨友琼，吴伯志. 作物间套作种植方式间作效应研究[J]. 中国农学通报，2007，23（11）：192-196.

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