不同胶园间作模式比较研究①

周立军 潘 剑 黄坚雄 郑定华 袁淑娜 李 娟 陈俊明 桂 青 林位夫

(中国热带农业科学院橡胶研究所/省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室/农业农村部儋州热带作物科学观测实验站 海南海口571101)

胶园间作可大幅增加胶园产出，是快速有效增加胶园效益的重要措施［1-3]，现有胶园间作生产主要在幼龄胶园内进行，如间作菠萝［4]、香蕉［5]、甘蔗等［6]，或在荫蔽度较小的成龄胶园间作少量耐荫作物，如益智［7]、砂仁［8]等，存在可间作时间短、可间种作物种类少、间作物产品市场容量有限等问题［3]，难以按市场需求开展胶园间作生产，导致目前绝大部分胶园林荫地等未被利用。因此，如何长期稳定地发展胶园林下经济，增加胶园产值和农民收入是困扰我国植胶生产的难题。

为了实现长期规模化地发展胶园林下间作生产，许多学者通过调整橡胶树种植形式，如宽行、宽窄行、丛种模式，来增加胶园光照的探索研究。如篱笆式（2～3 m×14 m～16 m），在宽行间种茶树或咖啡［9]，或采用宽窄行种植形式2～3 m×（2～5 m＋15～18 m），间作物有茶和咖啡［9-12]，或丛栽种植形式（1.2 m×4）×4 m×14～18 m，在宽行中间种植茶、咖啡、胡椒等［13]。这些形式虽然在一定程度上改善了利用胶园内光照条件，但其有效间作期短或橡胶大幅减产［14]。主要原因是胶园内光照等环境条件有规律性或不确定性的变化，且其与橡胶树树冠生长习性有关。因此，如何改善胶园内光照条件，延缓胶园郁闭进程，是实现长期规模化间作的关键。

本研究在前期调研的基础上，通过选用直立型树形橡胶树品种，并结合宽窄行种植形式，提出建立胶园全周期间作模式胶园［15]，并在胶园林下开展了大量的间作试验研究，期望能有效改善胶园光照条件，为胶园长期间作提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

橡胶树品种‘热研72059’，袋苗或裸根芽接桩。试验地点位于海南省儋州市中国热带农业科学院试验场三队7-2、7-3、7-4、7-5 林段内（E 109°28′30"，N 19°32′47"），海拔142.8 m，地势较平坦，属热带海岛季风气候区，年平均温度为23.7℃，年降水量为1760 mm，全年无霜，年日照时数为2175.7 h。土壤类型为花岗岩风化而形成的砖红壤，为砂质粘壤土，0～20 cm（不含上限，下同）和20～40 cm 土层养分状况分别为，速效氮含 量 为19.70、 20.25 mg/kg，速 效 磷 含 量 为19.08、 10.35 mg/kg，速 效 钾 含 量 为48.90、51.21 mg/kg，有机质含量为1.25%、1.04%，pH 值为4.34、4.25。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

2 种橡胶树种植形式：（1）全周期间作模式（简称DR，下同），株行距为2 m×（4 m＋20 m），试验林段为7-3（416 株/hm2，共864 株）、7-5（416株/hm2，共838 株）；（2）常规种植形式，株行距为3 m×7 m（简称CK，下同），试验林段为7-2（476 株/hm2，共1015 株）、7-4（476 株/hm2，共986 株），一个林段为一个小区（面积约2 hm2），重复2次。植行方向为南北走向。

2001年10 月完成挖穴，2002年4月结合抗旱定植试验进行苗木定植，植后按常规要求抚管，但橡胶树不作打顶等修枝整形处理，且全周期间作模式胶园只在小行间挖通沟压青施肥。间作物种植和抚管按其单作要求进行。橡胶树和间作物田间分布示意图见图1。

1.2.2 数据收集

大行间光照特性采用光合仪测量，测定时间为上午9：00～11：00。测定5 个位置，即E4、E7、M10、W4、W7分别代表大行东侧距橡胶树东侧4、7 m、大行正中央、西侧4、7 m处。选择晴朗天气，通过记录阳光照射各个位置地面的起止时间，测定光照时长。

1.2.3 数据分析

所有试验数据利用DPS统计分析软件，进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 胶园大行间的光照特性

在2017年即16 龄时观测直射阳光起止时间，以及采用光合仪观测了胶园大行间的光照特性，结果详见表1。

表1 不同种植模式胶园行间的光照分布特性

全周期间作胶园的大行间离橡胶树4和16 m处即E4和W4 的直照时长分别为2.37和2.17 h，大行间中间为3.67 h，而此时对照胶园因树冠郁闭没有日光直照。

全周期间作模式胶园大行间离橡胶树4和16 m处即E4和W4 的日平均光合有效辐射分别为336.8和326 μmol/s/m2、日总光合有效辐射分别为13.3和12.9 mol/m2、光合有效辐射透射率分别是27.9%和28.6%。大行间中间的日平均光合有效辐射、总光合有效辐射和光合有效辐射透射率分别是593.6 μmol/s/m2、23.5 mol/m2和45.3%，而对照行间的日平均光合有效辐射、总光合有效辐射和光合有效辐射透射率分别是175.4 μmol/s/m2、7.0 mol/m2和14.3%，两者之间差异均达显著。

2.2 胶园的间作利用

2.2.1 胶园可间作面积

全周期间作模式胶园DR 的小行间主要作为开沟、压青、施肥等抚管场地，故不计入露地面积，大行间作为间作用地，露地指行间的阳光直照到的地面。

不同时期的DR 胶园大行间中的露地面积和可间作面积如表2。在幼树期，大行间的露地宽18 m以上，大行间可间作露地宽约17 m，约占大行间宽的85%，按胶作距1.5 m（即间作物与橡胶树的距离）间种，间作占胶园总面积的70.8%；在定植4年（2005年），大行间可间作露地宽16 m，约占大行间宽的80%，按胶作距2 m 间种（下同），间作占胶园总面积的66.7%；开割当年，大行间可间作露地宽为14 m，占大行间宽的70%，间作占胶园总面积的58.3%，大行间两侧各有1 m 宽的可间作林荫地，占胶园总面积的8.3%；开割后第5年（2014年）大行间的可间作露地约12 m 宽，占大行间面积的60%，占胶园总面积约50%，另大行间两侧各有2 m 宽的可间作林荫地，占胶园总面积的16.7%；至开割后第9年（2018年），大行间的可间作露地约8 m 宽，占大行间面积的40%，占胶园总面积33.3%，另大行间两侧各有4 m 宽的可间作林荫地（荫蔽度77.4%），占胶园总面积的33.3%。

对照胶园CK 行间可间作露地和林荫地的情况与一般胶园的情况相似，在1～3 龄幼树期，行间的可间作地宽约4 m（胶作距1.5 m），占胶园总面积57.1%；开割前后，因荫蔽度大，一般作物不能正常生长。试验表明，间种花生、南瓜等基本没有经济收获，但可间种耐荫作（植），若不考虑肥穴影响，行间可间作的林荫地（荫蔽度约85%）宽约3 m（胶作距2 m），占胶园总面积42.9%。

表2 不同年份段不同种植模式胶园内的可间作面积

2.2.2 间作物种类以及其单产

2002～2018年的17年期间，在全周期间作模式胶园的大行间，为探讨新的种植模式下最佳的间作组合，进行多种作物间作试验，共间种了蔬菜、水果、南药、牧草、香辛饮料等38 种作物［16-26]，胶作距有1.5、2、3、4、5 m。与对照相比，大部分作物在全周期间作模式胶园的大行间均能正常生长发育，间作物产量和品质因间作物种类不同而异，部分间作物种类及间作结果详细请见表3。对照胶园在幼树期也可以间种多种作物，但成龄后，一般阳生作物间种表现差，但个别耐荫或阴生作物生长良好。

2.2.3 效益分析

经济效益包括橡胶生产和间作生产两部分。以2014～2018年的平均干胶单产比较，全周期间作模式胶园的干胶平均单产1583.4 kg/hm2，按10000 元/t 计算，干胶年产值为15834 元/hm2，折年纯收入为4750.2 元/hm2（成本按70%计算，下同）。对照胶园1627.95 kg/hm2，年产值16279.5元/hm2，折年纯收入4883.95 元/hm2，两者差异不大。

在12～17 龄的全周期间作模式胶园的大行间间种了38 种间作物，其中已收获14 种作物。计算14 种间作物的平均产值（表3），年产值为23238元/hm2，年纯收入为12189 元/hm2，而对照的多数间作物几乎绝收。这表明，通过胶园间作，每年胶园产值增幅达146.8%，纯收入增幅达256.6%。但在对照胶园间种的一般的农作物，因其行间已经郁闭，基本没有收获，如间种花生、黄秋葵等喜阳作物。

3 讨论

（1） 全周期间作模式胶园生产综合效益好全周期间作模式胶园减少了4株橡胶树的投入，同时集中在小行间开沟施肥压青减少用工投入，适合于机械化作业；全周期间作模式胶园的干胶单产与常规种植形式相当，但大行间可间作露地面积占胶园总面积的70.8%～33.3%，可间作总面积70.8%～66.6%（含33.3%林荫地）；可间种多种作物，多数作物能正常生长发育，即使在12～17 龄胶园中间种，也可以获得每年胶园产值增幅达146.8%，纯收入增幅达256.6%的效益。在社会效益方面，采用全周期间作模式发展间作可大幅增加胶园单产，提高植胶生产效益，增加劳动就业机会，同时还提高了土地种植利用机动性。如按一个胶工割400株橡胶树，则有约0.5 hm2土地可供开展间作生产，可为一个数口之家提供一条脱贫致富的渠道。全周期间作模式胶园中长期保有约一半面积的露地，因而大幅提高了胶园土地利用的机动性。

（2）全周期间作模式胶园中的露地有可能长期存在 胶园中的露地可提供比较稳定的光照条件，有利于间作物生长发育，是农林复合系统稳定的关键，间作生产效益高。在国外，Snoeck 等［27]研究表明，在16 m 宽窄行种植形式的宽行间作咖啡、可可、柠檬和可乐，12 龄胶园宽行郁闭，导致间作效益极低，其综合效益仅与纯橡胶林相当。Rodrigo 等［28]研究发现，在14.1 m 的宽窄行种植形式和20.1 m“3窄行＋宽行”的模式中，9 龄宽行间露地面积占比分别为28.94%、43.86%。本研究在20 m 的宽窄行种植形式的基础上，结合直立型树形品种建立胶园，17年的试验结果表明，这种组合有效地阻止或减缓大行间树冠郁闭进程，13 龄［29]、17 龄的南北行向胶园仍保持露地面积占比分别为50%、33.3%。由此推断，该模式下大行间的露地将长期存在，这是因为，目前胶园已处于中龄阶段末期，按一般生长规律，因长期割胶等原因橡胶树长势将逐渐减弱，冠叶量逐步减少，因此，大行间冠层完全郁闭的可能性很小，为胶园长期间作提供依据。

不同胶园的间作物选择也不同。一般来说，根据胶园不同树龄和不同区域的光照分布情况，以及间作物的需光特性，在保证胶作距且不影响橡胶树生长、不影响土壤流失等胶园生态环境的前提下，安排适宜的作物从事间作生产。在全周期间作模式胶园中，靠近中央光照充足的区域，可选择喜光的高效作物，如水果（香蕉、菠萝等）、蔬菜（南瓜、番茄、辣椒等）等；在靠近橡胶树的两侧，可以间作一些耐阴作物，如叶柄芋、魔芋等。在常规胶园的1～3 龄，可选择喜光的短期高效作物，如水果（香蕉、菠萝等）、蔬菜（南瓜、番茄、辣椒等）等在行间进行间作；在4 龄后，选择耐阴或喜阴作物，如益智、砂仁、绞股蓝等。