橡胶林胶菌复合生态系统工程的建设与实践_冀春花

China Tropical Agriculture冀春花1吴振忠2陈兵1张永北11海南省农垦科学 2福建省菌草开发工程协会橡胶林下胶菌复合生态系统工程的建设是以复合生态系统理论为基础，从橡胶产业的自然、经济、社会服务功能的研究与分析入手，提出大力开发橡胶林下经济，创建橡胶产业可持续发展战略。

海南省农垦总局从2007年开始在海南西部的广坝农场、大岭农场，东部的农垦科学院文昌试验站等地开展该系统的建设工作。

实践证明，发展橡胶林菌复合经营模式的贡献率非常显著，既实现胶菌共赢，提高了农业效益；又解决劳动力就业，优化了农垦产业结构，实现经济、社会和生态效益的统一。

如今该系统呈现出强劲的发展势头。

1 系统工程建设的背景1.1 橡胶林生态功能减弱海南省是我国天然橡胶生产的主要基地，2007年底种植面积达650多万亩，年产胶量达28.09万t（海南农垦系统约占全省的2/3）。

研究表明，海南岛在过去种植的50年里，生态系统出现了土壤养分平衡“赤字”、生物多样性减少、维持区域气候功能降低等，其生态功能正在减弱。

1.2 橡胶产业的社会服务功能不容乐观①社会生产功能出现萎缩态势，人员失业和劳动力流失是主要现象；②社会消费功能不强，产业内部职工增收困难；③科技水平下降和科技人员流失；④产业体制问题，是长期以来影响产业社会调控功能正常发挥的主要障碍。

1.3 海南橡胶业经济服务功能板结目前国际、国内市场上天然橡胶价格的剧烈波动，加上天然橡胶非生产期长、产量不稳定、生产成本高、流通体制脱节等原因造成该产业经济服务功能板结。

可见，转型时期海南橡胶产业的发展无论在自然生态服务功能方面，还是在社会服务功能和经济服务功能方面都存在这样或那样减弱的现象或趋势，直接影响到海南橡胶产业的可持续发展。

问题的根源在于海南橡胶产业复合生态系统在结构上的失调，功能上的紊乱，过程上的失控。

本研究通过源、流到汇的产业生态工程设计的思路，来构建可持续发展的生态系统工程体系总体框架。

为此，提出了胶菌复合生态系统工程的建设问题。

2 胶菌复合生态系统工程设计的原则2.1 生态与整体最优原则转型时期的海南橡胶产业的建设与发展必须从整体出发，按具体情况规划布局，分步、分期实施。

通过耦合，在对经济和生态环境均有利的前提下，延长产业链，产生新的价值、新的经济机会。

胶菌复合生态系统可以集合海南农垦自身的橡胶集团、林产集团、畜牧集团、三叶药业和农工贸集团等公司的优势，并使它们联结成相互联系、互利共生的系统，促进物流的循环趋向完全，发挥整体的经济及生态效益。

2.2 竞争、共生、自生、再生相结合的原理在橡胶产业生态转型过程中，运用生态学的竞争、共生、自生、再生原理并使之结合，使自然生态资源得以高效利用，人与自然和谐共生。

该系统工程有利于提高土地产出，改善气候环境，培肥地力，实现多物种共赢，符合可持续发展战略要求。

2.3 减量化、再利用、资源化相结合的原则设计胶菌复合生态系统工程从总体上能实践对资源进行反复循环利用，合乎资源—产品—消费—再生资源反复循环流动的循环经济需求。

该系统的设计是一种生态经济，是一种新的环境战略，也是一种新的思维方式，它运用生态学规律来指导人类社会经济活动。

符合减量化、再利用、资源化三大原则。

2.4 以市场为导向的原则该系统工程设计必须通过市场来实现，通过市场经济系统的能流、物流、货币流、信息流、人力流等不橡胶林胶菌复合生态系统工程的建设与实践现 代 农 业512010.3 总第34期China Tropical Agriculture断流动来体现其工程的科学性与先进性。

一是使橡胶业达到发挥物质生产潜力，增产节约，降低生产成本和价格，并维护环境，适应来自国际市场的新的挑战；二是胶菌产业的发展因适应了全球对食用菌市场旺盛的需求，对解决人类面临的食物短缺、疾病预防、环境污染问题能起积极的作用。

2.5 人性化与创造更多就业机会相结合的原则菇菌产业属于劳动密集型产业，需更大量的轻体力劳动力，可以充分利用辅助劳动力和妇女劳动发展生产，解决胶工季节性生产而常来的农闲问题，从而增加职工及家庭的经济收入。

3 胶菌复合生态系统工程设计的总体框架胶菌产业是依托热带资源环境来设计的复合生态系统。

该系统包括由水、温、气、热、养（分）组成的自然子系统；由种植、加工、流通、还原、调控组成的经济子系统，以及由科技体制、文化组成的社会子系统，3个子系统又由空、量、构、序进行生态关联，在一定的时空尺度上进行耦合，形成海南胶菌产业的生态、生产格局。

根据生态系统工程设计原理（如物种共生与循环再生等）及我国传统的农业生态工程方法（分层多级利用物质等），设计的海南胶菌种植生态学系统工程体系的总体框架，涵盖了6个结构单元。

包括：①植胶、植菌环境选择；②与环境匹配的橡胶良种选择与菇菌良种选择；③胶菌群落的种群匹配；④菌草种植与水土保持工程；⑤菌草种植与防灾减灾工程；⑥胶园的可持续管理与菌糠废弃物的循环利用与再利用。

本文侧重阐述橡胶与菌草、橡胶与食药用菌系统的种群匹配工程。

4 胶菌复合生态系统工程建设的利导因子4.1 海南气候光能充足、热量丰富、雨水充沛海南地处热带，光温资源丰富，年平均气温在22～26℃，最冷月均温17～20℃，≥10℃，连续期320～365天，年辐射总量达520.416～586.125kj/cm3，年日照时数1750～2750h。

各类热带作物终年生长，生态系统中物质能量交换转化终年进行，且有较高的水平。

雨量充沛和时空变化大，是海南岛降水的明显特点。

全岛约有2/3的范围年降雨量在1600～2000mm之间。

5—10月为雨季，占年降雨量的75%～90%，11月—次年4月为旱季，雨量很少，具有雨热同期、干凉同季的气候特点（海南岛农业气候区划）。

4.2 海南地貌类型多样，土地资源丰富，土壤肥力中等海南地形中高周低，呈环状分布，其地貌类型有山地，丘陵、台地、阶地平原等多种多样，适宜中高温型食、药用菌类的生长发育。

海南岛的自然土壤一般处于中等肥力水平，土壤有机质在1.5%～2.5%之间，是较理想的植胶地和覆土栽培的食、药用菌栽培地。

4.3 海南有丰富的栽培食、药用菌原料资源海南岛面积达180多万hm2，森林覆盖率达54.5%，其中热带雨林66万hm2，橡胶林38.98万hm2，椰林4.7万hm2，槟榔4万hm2，种蔗面积达6.6万hm2左右，还种植有大量的木薯、芒果、荔枝、菠萝等作物，这些树林与作物年年都要进行更新与新植，如橡胶林年均更新面积达1.233万hm2，更新后枝丫材、小径材及木材加工后的边材、木屑等剩余物达30万t/年以上。

同时更新后新植胶园用来种植菌草，可年产123～185万t（折干草为41～62万t），仅仅利用橡胶木剩余物与菌草两项每年就可栽培食、药用菌达7～10亿袋。

5 橡胶与菌草套种系统的种群匹配建设与实践5.1 橡胶与菌草套种系统的种群匹配性橡胶树的生产周期一般为30年，30年后由于生产力下降需要更新，在规划中一般按照1/30的面积进行更新，目前每年更新面积平均1.233万hm2，幼龄胶园一般7年后才开始割胶投产。

因而要充分利用时间生态位、空间生态位、营养生态位，在胶园内种植覆盖作物—菌草（巨菌草、皇竹草、象草等）。

一是在于发展菌业，每公顷胶园在海南可年产鲜草100～150t，以此为原料栽培食、药用菌每公顷，可产鲜菇30～45t以上，为人类提供优质的菇类蛋白质食品。

二是在于保持水土，防止土壤冲刷，同时提高土壤肥力。

三是可调节胶园温、湿度，幼龄胶树套种菌草对胶园有较强的调控作用，种植3个月后，菌草可长高3m以上，胶园内光照减少了，土壤温度的日变化比未套种的小很多，同时胶园内风速降低，水分蒸发减少，胶园空气相对湿度增大，从而促进了幼龄胶树的生长。

四是胶园内套种菌草，在海南每公顷胶园内巨菌草生长一年可降低CO260～100t，利于环境保护；另外，该草用于发电的发电量可相当40～50t煤的发电量，是可再生的潜力巨大的新能源；该草还可作为猪、牛、羊、鹅等多种动物的饲料，从而增加了胶农经济收入的多样性。

5.2 橡胶与菌草套种系统的实践操作巨菌草的种植实践：海南橡胶树的种植规格技术标准为行距6m，株距3m，种植巨菌草选择与行距的垂直方向，在胶树的左右1m距离留作胶树管理的操作带，可利用行距的4m间距来套种巨菌草。

整地时整成畦宽为1m，沟宽0.5m，胶园每条行距内整成3个畦，这样使胶园单位面积土地利用率提高66%。

种植巨菌草在海南一年内都可安排进行，一般每公顷胶园种植2万株草现 代 农 业2010.3 总第34期52532010. 3 总第34期China Tropical Agriculture种。

新种的地，一年内中耕除草2次，施肥3次，每公顷产鲜草100～150t。

6 橡胶与食药用菌系统的种群匹配建设与实践6.1 橡胶与食药用菌套种系统的种群匹配性成林的橡胶林内枝繁叶茂，郁密度高达70％～80%，且胶园内近地表层的温度、湿度、光照及通风的环境条件，正好适合中、高温型的食、药用菌生长发育。

林下栽培食、药用菌，在秋末初春，低温季节可以提高林下温度，改变橡胶林环境，在夏秋高温季节，能减少阳光直照地面，降低胶园空气和地表土壤的温度，减少土壤水分的蒸发，有利于涵养水分，增加空气湿度改善胶园小气候环境，从而降低了高温和干旱对胶树的伤害。

并且项目实施后，种植的食、药用菌的剩余物—菌糠就地作为有机肥，能改善胶园土壤肥力水平。

实践证明，胶园种菇后第2年胶乳产量提高10%左右，效益十分明显。

6.2 橡胶与食药用菌套种系统的实践操作成林胶园内种植食、药用菌的4种模式：第一是发酵料林下露地栽培竹荪、大球盖菇。

利用橡胶木屑、菌草破碎料，堆积发酵20来天，培养料达到棕褐色时即可按常规方法将料铺至林下畦床上，播种覆土种植；第二种是发酵料林下低棚地栽培姬松茸、褐蘑菇。

利用菌草破碎料，添加牛粪或鸡粪干料、过磷酸钙、尿素、石灰粉及增温发酵剂按常规方法堆积发酵，料发酵成熟后铺至林下塑料薄膜低棚内（棚宽4m，长15m，高2m，设2个栽培畦，每m 2用干料18～20kg），待菌丝开始蔓延至整个培养料的2/3时进行覆土，然后进入出菇管理；第三种是熟料菌袋林下低棚地栽金福菇、鹿角灵芝、段木灵芝、大杯蕈等。

菌草收割后直接经菌草粉碎机粉碎后（不必晒干），添加辅助材料，按常规方法拌料、灭菌、冷却、接种、发菌，当菌丝成熟后即可运至林下低棚内，根据不同菌类进行脱袋、半脱袋或不脱袋栽培；第四种模式是林下小棚堆叠式栽培袋栽灵芝、毛木耳、平菇、鲍鱼菇等。

林下小棚规格为4m宽、10～15m长，边高2m，中高3.3m，建棚材料为竹子、塑料薄膜、遮阳网、纤维毛毯，每个栽培棚设2排墙式栽培架，如同闽南白背毛木耳太空包式栽培模式，棚内地面最好能铺一层5cm厚的粗砂，棚顶铺设微喷带，当气温超过30℃时开始喷水（一般在上午10时至下行5时进行间隔式喷水），最高温时棚内也不超过32℃，确保菇菌正常生长发育。