張東華 汪慶平
摘 要 熱區(qū)(橡膠)林下套種模式具備珠芽魔芋所需的高溫遮陰環(huán)境,為珠芽魔芋多苗接力生長提供10個月超長生長期,大幅增加葉面積指數(shù),改變花魔芋單葉低產(chǎn)原有的模式,種植周期由3 a縮至1-2 a,顯著提高生物產(chǎn)量并使其成為高產(chǎn)作物,提高林地產(chǎn)出效益。以膠樹落葉為覆蓋物可起保墑壓草及增加有機(jī)質(zhì),利于疏松土壤。采用“挖大留小”就地越冬及葉面球莖自然滾落方式可實現(xiàn)珠芽魔芋低成本種植。
關(guān)鍵詞 珠芽魔芋 ;熱區(qū) ;橡膠林 ;套種 ;耐陰作物
中圖分類號 Q949.71+7.2
就全球大宗植物膠而言,天然橡膠、瓜膠、卡拉膠等皆產(chǎn)自熱帶或亞熱帶低海拔區(qū)域。據(jù)Bloomberg News(彭博新聞社)數(shù)據(jù),2014年全球天然橡膠、瓜膠、卡拉膠等總產(chǎn)量分別為1 180萬t、50萬t及30萬t,而同年全球魔芋膠總量則僅為5萬t。中國天然橡膠、瓜膠、卡拉膠、魔芋膠等占全球市場份額依次約為7 %、<1 %、<1 %及>60 %,僅魔芋膠具獨特的市場優(yōu)勢,數(shù)據(jù)優(yōu)劣勢顯而易見。魔芋膠其實是魔芋組織中富含的葡甘聚糖(konjac glucomannan,簡稱KGM)的俗稱,是用途廣泛的天然高分子親水膠及優(yōu)良膳食纖維[1]。瓜膠作為戰(zhàn)略配套資源在石油及頁巖氣開采中已成為不可或缺的水基壓裂液大宗商品,雖經(jīng)近百年不斷試驗種植,中國所占的市場份額仍很小??ɡz用途雖廣,但國內(nèi)基本靠從印尼、菲律賓進(jìn)口原材料。中國唯魔芋膠地位在全球植物膠市場舉足輕重,且與以上3種重要膠體有重要關(guān)聯(lián)。雖魔芋膠全球產(chǎn)量目前僅為瓜膠的1/10 ,但因其潛力大,多項指標(biāo)顯著優(yōu)于瓜膠,如粘度是瓜膠的4-6倍,具備形成熱可逆凝膠及熱不可逆凝膠雙重特性,魔芋膠能更好地被應(yīng)用于油氣開采、化工、造紙、紡織、醫(yī)藥及食品等領(lǐng)域,取代瓜膠地位應(yīng)只是時間問題[2]??ɡz因能與魔芋膠產(chǎn)生協(xié)同增效而形成凝膠[3],可極大拓展魔芋膠應(yīng)用空間。魔芋(Amorphophallus bulbifer)屬喜陰植物,原本分布于高大樹木或灌木林下環(huán)境。與很多其它經(jīng)濟(jì)作物類似,在人們追求其生物產(chǎn)量最大化的動力驅(qū)使下,魔芋與其棲身的原生林木環(huán)境逐漸拉開了距離,開始被凈種在大田或坡地上。因棲息林下的特點,東南亞地區(qū)野生魔芋分布的多寡通常亦是熱帶雨林森林覆蓋率高低的“生態(tài)指標(biāo)”之一。而今,魔芋種植再次回歸林下,表明人們認(rèn)識到魔芋的生長應(yīng)更貼近自然,順應(yīng)其自然生長規(guī)律。
魔芋與橡膠的關(guān)聯(lián),在于珠芽魔芋與橡膠皆適宜高溫高濕環(huán)境,前者屬典型熱帶喜陰植物, 林下40 %-70 %的遮蔭度十分利于其正常生長[4],此時林下土地可利用面積大,二者套種可互為補(bǔ)充,這為珠芽魔芋在中國云南、海南、兩廣及其它低海拔區(qū)域林區(qū)集中規(guī)模種植帶來發(fā)展機(jī)遇。2015年,中國橡膠種植總面積約114.7萬hm2,主產(chǎn)于云南(種植面積56萬hm2,占國內(nèi)種植面積49 %,位列第一)及海南(54萬hm2,占國內(nèi)種植面積47 %,位居全國第二)2省,占國內(nèi)總種植面積的96 %。橡膠熱區(qū)的氣候優(yōu)勢使珠芽魔芋良種的生物學(xué)潛力能充分展示,可成倍增加魔芋膠總量,還可顯著提高目前因價格過低而陷于困境的橡膠種植區(qū)林地產(chǎn)出效益,對維持橡膠作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略資源有重要的現(xiàn)實意義。
目前全球魔芋膠年產(chǎn)量中,中國約占60 %,日本占25 %?;в螅ˋ. konjac)約占中國、日本魔芋種植面積的95 %以上。據(jù)2014年中國魔芋協(xié)會的數(shù)據(jù),中國云南、貴州、四川、重慶、陜西、湖南、河南、河北等省區(qū)花魔芋種植總面積約為13.3萬hm2,但其總產(chǎn)量太低且長期增長緩慢,系典型“廣種薄收”作物,一年精粉總量僅約3萬t,按目前鮮魔芋15 t加工1 t精粉計算,13.3萬hm2種植面積平均下來,折合成加工的魔芋精粉,每公頃產(chǎn)鮮魔芋3.375千克。中國、日本兩國的魔芋產(chǎn)出量在全球分別排名第一、第二位,看似處于明顯競爭優(yōu)勢,其實,兩國的花魔芋栽培種種植周期長、繁殖系數(shù)低、病害嚴(yán)重,屬典型的低產(chǎn)作物,若與東南亞國家的珠芽類魔芋相比,其在基因特性上處于劣勢。通常,由花魔芋小球莖從開始種植到可用于加工需3 a時間,獨特的生長模式使魔芋難以成為一種高產(chǎn)作物。伴隨種植過程中軟腐病的嚴(yán)重危害, 多年來全球魔芋總量難以增加。正因為如此,國內(nèi)魔芋加工企業(yè)長期處于原料嚴(yán)重短缺的尷尬境地,產(chǎn)量少,效益低,魔芋作為廣普親水膠的應(yīng)用也受到限制。
如何使魔芋從低產(chǎn)變?yōu)楦弋a(chǎn)作物,一直是國內(nèi)外同行多年來追求的目標(biāo)。以往的路徑歸納起來,不外乎2條路可循:一是按傳統(tǒng)套路繼續(xù)擴(kuò)大種植規(guī)模;二是在花魔芋中繼續(xù)尋找、篩選優(yōu)良品種,以解決目前國內(nèi)栽培種存在的繁殖系數(shù)低(僅4-6倍)、種植成本高、抗病能力弱及種植周期長等問題。筆者以為,須跳出白魔芋、花魔芋的思維禁錮,另辟蹊徑,從生長優(yōu)勢突出的珠芽類魔芋中篩選抗性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高的優(yōu)良基因品種,在最適宜的熱區(qū)林下進(jìn)行規(guī)?;N植,方可一勞永逸地提供根本解決方案,以使中國魔芋產(chǎn)業(yè)獲得品種(基因)、產(chǎn)量及規(guī)模優(yōu)勢,從而形成長久的競爭優(yōu)勢。
1 選擇珠芽魔芋在熱區(qū)進(jìn)行林下套種的原因
珠芽類魔芋的外部特征是其植株葉片上生長有大小不一的氣生小球莖。Brandham等[5]研究認(rèn)為,A. bulbifer、A. muelleri、A. oncophyllus等珠芽魔芋品種的葉面上生長有珠芽(bulb),屬三倍體,即2n=39,具較強(qiáng)的生長勢。因未形成正常有性繁殖所必需的單倍子配體,珠芽魔芋開花后未經(jīng)授粉過程即能以無融合性生殖(apomixis)的方式進(jìn)行其自身的繁衍,這與其它魔芋品種開花時需進(jìn)行異花授粉方能得到種子的傳統(tǒng)繁殖方式迥異,當(dāng)環(huán)境條件適合,種子能發(fā)育成熟,繁殖系數(shù)可達(dá)約300倍,高出花魔芋繁殖系數(shù)60-80倍。關(guān)鍵的是,珠芽魔芋的開花實生種子特有的5苗接力生長模式,在一個生長季可不間斷地延長地下球莖的生長期,具有約5 000倍的膨大率;另一繁殖材料葉面球莖的2-3苗接力生長模式也具有約100倍的膨大率,幾乎是花魔芋小球的20倍,具備生物產(chǎn)量超常增長的潛力。該類魔芋突破了傳統(tǒng)栽培品種因繁殖系數(shù)低、膨大率低而導(dǎo)致的種植周期長的難題,顯著降低了病害風(fēng)險。珠芽魔芋原產(chǎn)于東南亞熱帶雨林環(huán)境,經(jīng)近10年的種植試驗證實,該品種適宜高溫高濕環(huán)境,在夏季連續(xù)6 d處于43 ℃的高溫或水浸泡超過30 d時仍未見明顯軟腐病、白絹病發(fā)生,其抗性顯著強(qiáng)于白魔芋和花魔芋,有望突破魔芋總量長期提升不上去的難題,顛覆魔芋是低產(chǎn)作物的“宿命”,實現(xiàn)魔芋膠量大、價廉的突破。
從廣義角度看,生物生長亦屬太陽能工程范疇?,F(xiàn)今,植物光合作用能效比僅約1.2 %,原本就較低的能量轉(zhuǎn)換模式,加上生長過程中每年不可避免的“換頭”過程,花魔芋、白魔芋注定是一種典型的“單葉”低產(chǎn)作物。因“換頭”會損失以往的積累,“換頭”過程亦是母體逐漸干枯、魔芋多糖降解腐爛的過程,不可避免產(chǎn)生病菌或細(xì)菌,這亦是導(dǎo)致白魔芋、花魔芋抗性低、種植風(fēng)險高的原因。要使光合作用效率大幅度提高,方法有二:一是突破光能轉(zhuǎn)換率難題;二是設(shè)法增加魔芋葉片“太陽能板”的面積。目前,研究者對植物光能轉(zhuǎn)換效率提高的鴻溝至今難以逾越。但對珠芽類魔芋而言,大幅增加葉片“太陽能板”面積卻不難[6-7],且葉面積指數(shù)可成百倍增加,如珠芽彌勒魔芋實生種子5苗接力生長過程未經(jīng)過“換頭”這一生長模式,能充分利用低海拔熱區(qū)難得的氣候優(yōu)勢,實現(xiàn)5苗接力連續(xù)生長,即從當(dāng)年3月播種至來年1月第5苗倒苗,最大程度地發(fā)揮“良種”及“良境”的比較優(yōu)勢,充分展示其約5 000倍膨大率的潛能,可避免較小球莖每年冬季的休眠過程,縮短魔芋種植周期,提高了光合作用的效率,巧妙達(dá)到生物產(chǎn)量最大化。
1.1 選擇高粘度良種
現(xiàn)已確定的15個野生珠芽類魔芋種并非皆有種植價值[8]。因品種繁雜,內(nèi)在品質(zhì)良莠不齊,在KGM含量及粘度數(shù)值上差異顯著,有不少品種甚至無粘度,這給珠芽類魔芋的種植埋下了隱患,幾年前國內(nèi)種植者剛嘗過種植珠芽紅魔芋的苦頭。如今,珠芽黃魔芋的種植將再次陷入困境。畢竟,葡甘聚糖含量及粘度數(shù)值的高低才是品質(zhì)好壞的指標(biāo),而并非色澤。
1.2 珠芽彌勒魔芋適宜作為規(guī)模種植品種
對現(xiàn)有的葉面上能夠生長珠芽氣生球莖的15個魔芋品種進(jìn)行系統(tǒng)篩選,結(jié)果表明,在可比條件下,珠芽彌勒魔芋(A. muelleri)適宜作為熱帶、亞熱帶林下套種的優(yōu)良栽培種,該種抗性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良,可降低種植風(fēng)險。
2 國內(nèi)外魔芋林下套種模式現(xiàn)狀
多年來,國內(nèi)魔芋產(chǎn)業(yè)投入持續(xù)加大,希望能大幅增加魔芋產(chǎn)出總量,客觀而論,效果欠佳。有的地方甚至到了“談魔(芋)色變”地步,不愿再支持該行業(yè),原因是種植風(fēng)險大。而今,國內(nèi)權(quán)威農(nóng)業(yè)專家得出結(jié)論:魔芋種植不易,可能屬最難種植的農(nóng)作物。要增加產(chǎn)量,又要降低種植風(fēng)險,辦法就是為花魔芋尋找不易生病的良境,尋找冷涼種植環(huán)境,即“爬高棄低”及“遮蔭避雨”,以減少軟腐病、白絹病發(fā)病率。但在較高海拔林下種植花魔芋,因能量流動相對較慢,植物生物產(chǎn)量積累亦相對較少,魔芋仍“固守”長周期、低繁系數(shù)的形象。要實現(xiàn)魔芋產(chǎn)量的大幅躍升,篩選出適宜熱區(qū)生長的高品質(zhì)珠芽魔芋良種,克服繁殖系數(shù)低、種植周期長、抗性差等3大瓶頸,依托自然條件,低成本規(guī)?;跓釁^(qū)(橡膠)林下的珠芽魔芋套種模式,是一種理性的選擇。
東南亞地區(qū)是野生魔芋資源的原生區(qū)域[8]。熱帶雨林下曾有著全球最為豐富的野生魔芋種質(zhì)資源。魔芋喜蔭,在較高海拔林下套種屬“天然乘涼”和回歸自然,并非創(chuàng)新,在東南亞的緬甸、泰國及印度尼西亞尤其如此。據(jù)文獻(xiàn)報道,在林下種植魔芋,隨著日照強(qiáng)度的減少,魔芋葉片的生長周期亦明顯長于對照組,且魔芋地下球莖干物質(zhì)含量也隨遮蔭度增加而相應(yīng)提高,當(dāng)在75 %遮蔭度環(huán)境下,可達(dá)最佳產(chǎn)出量[9]。相反,零遮蔭度情況下,植株成活率極低,產(chǎn)量也最少。
但是,魔芋的主要生產(chǎn)及消費國——中國及日本,長期以來僅知本國花魔芋的生長環(huán)境,并不清楚東南亞地區(qū)珠芽魔芋喜高溫高濕環(huán)境的生長特性。20世紀(jì)80年代后期,因需求推動,可出口創(chuàng)匯的魔芋原料缺口較大,東南亞地區(qū)的珠芽魔芋才逐漸被認(rèn)知。其實,全球魔芋原料一直來源于“二大產(chǎn)區(qū)”:一是花魔芋(亦包含少量白魔芋)的“冷涼產(chǎn)區(qū)”,另為珠芽類魔芋的“熱濕產(chǎn)區(qū)”,而“二大產(chǎn)區(qū)”魔芋品種有著顯著不同的地理氣候及生物學(xué)特性,且“兩區(qū)”交流甚少。后經(jīng)對比表明,中日兩國的“花魔芋”與東南亞“珠芽魔芋”的許多生長特性雖差異極大,但其有效成分葡甘聚糖卻是相同的。
2.1 東南亞國家魔芋林下套種現(xiàn)狀
印尼、緬甸、泰國等熱帶雨林環(huán)境是珠芽類魔芋(A. Bulbier)的原產(chǎn)地。在印尼西爪哇(West Java)或東爪哇(East Java)海拔0-900 m的區(qū)域皆能看到利用魔芋與柚木林進(jìn)行套種[9]的情況,當(dāng)?shù)厝朔Q魔芋為Porang或iles-iles。20世紀(jì)80年代,由于過度采挖而導(dǎo)致資源量急劇下降,印尼政府通過國家林產(chǎn)公司將引進(jìn)魔芋在林下進(jìn)行合理開發(fā),并鼓勵農(nóng)戶在40°以下坡度的柚木(treak wood)、黑酸枝木(sonobrits)、松林(pine)、cacao(可可樹)及椰子樹(coconut)林下套種[10-12],使得因該國土改失敗而失去土地的農(nóng)戶仍能在林地中耕作以獲得可觀的經(jīng)濟(jì)收入,同時還明顯減少樹木的盜伐及森林火災(zāi)。據(jù)估計,如今爪哇島魔芋林下套種面積約為1 000 hm2,其中90 %集中在東爪哇。近年來魔芋原料價格一直看漲,而印尼人口高度集中于爪哇島,致使該島人口密度急劇增加,土地成本不斷上升,目前魔芋林下種植新區(qū)已逐漸轉(zhuǎn)向蘇拉威西島(Sulawesi)及南加里曼丹等外島,以及更遠(yuǎn)的松巴島(Sumba)、東帝汶(East Timor)及巴布亞島(Papua),但幾乎所有的野生或人工種植的魔芋分布于林下遮蔭環(huán)境。這是因在赤道附近的熱帶雨林區(qū)域,喜高溫高濕的珠芽魔芋仍需高大樹木的“護(hù)佑”,以避免魔芋葉片因受強(qiáng)烈日灼而導(dǎo)致過度蒸騰、脫水干枯。在印尼,農(nóng)戶一般采用“挖大留小”方式,即將約500 g以上的魔芋作為商品芋出售或是自行切片并曬干,剩余較小的魔芋則留在地里,來年作為種源自然生長,即所謂的循環(huán)生長模式。該方法可顯著減少人力投入。
據(jù)文獻(xiàn)報道,印尼及緬甸魔芋資源存量大體與其森林面積呈正相關(guān),因棲息在林下,野生魔芋的分布特征可視為緬甸森林覆蓋率的“生態(tài)指標(biāo)”之一[13-14]。如克倫邦及德林達(dá)依省熱帶雨林是緬甸珠芽魔芋的主要分布區(qū)域,在土瓦(Dawei)附近仍有一定數(shù)量的林下野生珠芽魔芋,其中大部分被運至泰國境內(nèi)加工成干片。另外,與土瓦接壤的泰國北碧府(Kanchanaburi)林下種植的珠芽魔芋亦主要來源于緬甸。
2010年,國內(nèi)開始在云南西雙版納橡膠林中套種謝君魔芋(也稱紅魔芋),進(jìn)行林下透光率與魔芋生長生物學(xué)特性方面的研究[15-17],做了不少工作。但由于“紅魔芋”KGM含量不高、粘度太低、精粉使用過程品質(zhì)差及色變嚴(yán)重等而被市場淘汰,未能推廣及形成規(guī)模,珠芽魔芋種植者也由此而得到深刻的市場教訓(xùn)。
2.2 國內(nèi)花魔芋林下套種現(xiàn)狀
林下套種模式一直是國家政策鼓勵的林產(chǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向。但是,適合林下種植的經(jīng)濟(jì)作物十分有限。因光照條件受到限制,高大樹木下通常皆難以種植一般農(nóng)作物。因魔芋系喜蔭植物,在林下套種花魔芋似乎并非創(chuàng)新,而是回歸自然。
2.2.1 花魔芋林下套種現(xiàn)狀
國內(nèi)傳統(tǒng)種植的花魔芋雖亦可在溫帶林下種植,但因其固有的繁殖系數(shù)低、生長周期長及病害嚴(yán)重等3大瓶頸仍未能克服,與珠芽魔芋相比,其難以適應(yīng)低海拔熱區(qū)環(huán)境,生長劣勢明顯。目前占據(jù)國內(nèi)種植面積90 %以上的花魔芋,因其屬喜涼、喜蔭品種,夏季高溫高濕季節(jié)軟腐病頻發(fā)。為降低發(fā)病率,國內(nèi)湖北、陜西、河北、云南等省魔芋種植戶皆有在處于較高海拔中的核桃樹[18-20]、桑樹[21]或、香蕉[22]、獼猴桃[23]間隙空地套種花魔芋的現(xiàn)象。也正由于高溫會導(dǎo)致病害發(fā)生及減產(chǎn),迫使花魔芋的種植區(qū)域海拔越來越高,這對魔芋組織中葡甘聚糖生物產(chǎn)量的積累并非有益,且花魔芋固有的生物學(xué)短板仍未解決。而且,因在高海拔的坡地上整地及收挖難度加大,人工成本通常約占鮮芋銷售收入的50 %,物流費用亦會相應(yīng)增加,不利于種植產(chǎn)業(yè)提高集中度,甚至?xí)霈F(xiàn)魔芋采收后銷售、加工難等尷尬局面。
2.2.2 花魔芋與高桿作物套種
國內(nèi)南北方廣大中高海拔區(qū)域可采用魔芋與玉米套種模式[24-26],以生物多樣性及遮蔭特性相結(jié)合,可在一定程度上降低花魔芋發(fā)生軟腐病的風(fēng)險。該模式簡單易行,應(yīng)用范圍廣,但在大田種植時應(yīng)考慮選擇植株高度、種植方式、株行距及生長周期與魔芋相匹配的玉米品種作為遮蔭物。
2.3 熱區(qū)林下套種作物現(xiàn)狀
因生長過程光合作用的需要,若遮蔭度較高則會使得適宜林下套種的耐陰、喜陰經(jīng)濟(jì)作物種類極少。目前國內(nèi)林下套種多以中草藥為主,如重樓、人參、半夏、黃精、黨參、白芨等,種植周期一般皆需3-5 a以上,經(jīng)濟(jì)效益不高。也正因為如此,林下土地的租金成本極低,甚至為零。
3 珠芽魔芋熱區(qū)林下套種模式的比較優(yōu)勢
珠芽類魔芋在熱區(qū)林下套種具有十分顯著的比較優(yōu)勢,體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)天然的遮蔭環(huán)境。珠芽魔芋不僅可在3-5 a樹齡的幼齡橡膠林中套種,在采取適當(dāng)技術(shù)處理后,亦可在割膠林下套種,橡膠林則可提供天然的遮陰度,既解決了魔芋在熱區(qū)生長時日照過強(qiáng)的問題,還節(jié)約了搭建遮陰設(shè)施的投入。
(2)土地成本低廉。在云南紅河、西雙版納、普洱等熱區(qū),農(nóng)業(yè)用地年租金約30 000-37 500元/hm2,而同區(qū)域林地年租金一般僅為3 000元/hm2。
(3)無凍害之憂。在魔芋的整個種植及存儲期間,不存在低溫凍害的風(fēng)險。對橡膠樹而言,在冬季氣溫低于8 ℃以下連續(xù)達(dá)3-5 d,膠樹即會出現(xiàn)凍害。而此時的魔芋植株早已生長成熟至自然倒苗,不論是已采收的商品芋,還是就地越冬的小球莖,皆無凍害之憂,可節(jié)省采挖、儲運、來年再復(fù)種等人力物力成本。
(4)可機(jī)械化種植及采收。珠芽類魔芋的繁殖材料主要是葉面球莖及開花實生種子,前者因無頂芽優(yōu)勢,發(fā)芽點多,機(jī)械種植過程不用擔(dān)心種球方向問題;實生種子類似玉米粒,種植亦較方便,在相對平坦的低海拔林下均可采用機(jī)械以節(jié)約種植及采挖成本。
3.1 橡膠林下套種
選擇在橡膠林下種植珠芽魔芋,系基于以下5個原因:
(1)珠芽魔芋亦原產(chǎn)于東南亞熱帶雨林氣候,橡膠林足夠長期的高溫高濕環(huán)境適宜珠芽魔芋生長,尤其是其種子5苗接力生長特性(第一苗僅5-8 cm高,而在秋季才長出的第5苗則可高達(dá)100-120 cm),在國內(nèi)僅有適宜種植橡膠等這樣的熱區(qū)環(huán)境方能使其有足夠長的高溫生長期(從3月-12月下旬,國內(nèi)除云南、海南、廣東、廣西等省區(qū)外,其余省在10月下旬后已無適宜生長區(qū)域)。
(2)橡膠林下土地資源可供利用面積潛力極大,也急需通過林下套種作物增加經(jīng)濟(jì)收入以維持膠農(nóng)生計。2014年,僅云南全省橡膠林種植面積就達(dá)50萬hm2,占國內(nèi)總種植面積的49 %,位列第一。按國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)橡膠樹株行距8 m×2 m計,除膠林操作帶外,林下可利用面積仍占總面積的60 %-70 %以上,且土地使用成本極低。需生長7-8 a方能割膠的膠林近年來膠水價格僅7-8元/kg,尚不夠割膠成本,1公頃膠林每年虧損約30 000元,膠農(nóng)“棄割棄樹”意愿強(qiáng)烈,林區(qū)急需尋找林下喜陰套種作物以增加膠農(nóng)收入,從而穩(wěn)定國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略資源的地位。
(3)橡膠林周邊交通運輸方便,物流成本低。橡膠林下套種珠芽魔芋的模式,若僅利用云南橡膠林面積的1/10,可釋放5.3萬hm2種植面積,若按15 000 kg/hm2的極低限計算,即可年產(chǎn)鮮魔芋80萬t,年產(chǎn)精粉8萬t(10 t珠芽魔芋鮮芋可加工成1 t魔芋精粉),按2015年5萬元/t的市場價格計,初加工產(chǎn)值約40億元。若將該種植模式進(jìn)行放大推廣,可迅速催生每年上百億元的邊境熱區(qū)林下種植特色新產(chǎn)業(yè),形成的產(chǎn)品增量可占據(jù)或替代大部分全球親水膠的壟斷地位,預(yù)計經(jīng)6-8 a的發(fā)展,國內(nèi)珠芽魔芋年產(chǎn)量可達(dá)與全球瓜膠或卡拉膠年產(chǎn)呈基本持平的規(guī)模,社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益顯著。
3.2 柚木林中套種
因柚木生長所需積溫更高,國內(nèi)缺乏成規(guī)模的柚木林地可供利用,故只能在云南狹窄區(qū)域符合條件的零星柚木林下小規(guī)模種植魔芋,這與印尼爪哇島(Java)魔芋主要集中于闊葉的柚木林下的種植模式顯著不同,在國內(nèi)無推廣價值。
3.3 于其它經(jīng)濟(jì)林果或生態(tài)林下套種
珠芽魔芋也適宜在海拔800 m以下區(qū)域的芒果樹、堅果樹、核桃樹及其它藤狀植物下套種,亦可獲得額外的經(jīng)濟(jì)效益。在中國西北、華北地區(qū),也開始出現(xiàn)在生態(tài)楊樹林中套種珠芽魔芋的種植模式[27-28],實際效果亦不錯,這為花魔芋向高緯度北方地區(qū)擴(kuò)大種植面積帶來新機(jī)遇。
4 熱區(qū)(橡膠)林下魔芋套種重點注意事項
熱區(qū)環(huán)境因物質(zhì)循環(huán)及能量流動快,生物多樣性豐富,這為珠芽類魔芋的生長提供了獨特的環(huán)境,但同時也應(yīng)注意做好以下4項工作:
(1)蟲害的防控。在低海拔地區(qū),尤其是處于高溫高濕低緯度雨林環(huán)境中的林下魔芋套種,因生物多樣性的特點,魔芋病害一般較輕。需特別注意的是土壤蟲害的防控。盡管魔芋組織中已含有強(qiáng)刺激的生物堿三甲基胺,該成分雖可杜絕鼠害,但對一些熱帶特有的蟻類生物仍不足以防范,尤其是對含沙較高的土壤,如云南德宏州熱區(qū)沙土中的黑色飛螞蟻對鮮魔芋組織的啃咬十分嚴(yán)重,甚至利用球莖“做窩”并迅速大量繁殖后代,須在種植時施用防蟲藥加以預(yù)防。
(2)草害的控制。在經(jīng)濟(jì)林木下(如橡膠林),通常在春季魔芋下種后出土前,根據(jù)雜草生長的高矮狀況施用一次草甘膦,基本可控制林下草害問題。在魔芋出苗后,可采用精喹禾靈控制草害。
(3)不可過度遮蔭。魔芋喜蔭,熱區(qū)林下環(huán)境為魔芋正常生長提供了庇護(hù)條件。但遮蔭亦應(yīng)適當(dāng),若過度遮蔭,同樣會顯著降低生物產(chǎn)量的積累,因魔芋多糖的合成仍然是一個光合作用的合成過程。建議對林木進(jìn)行修枝“開窗”以降低遮蔭度,同時對魔芋進(jìn)行矮化處理。
(4)風(fēng)災(zāi)的預(yù)防。低海拔熱區(qū)在夏季會偶遇大風(fēng)天氣,這易導(dǎo)致屬典型淺表根系的魔芋植株倒伏。對此,在林下種植魔芋時,種球下種深度應(yīng)比通常情況適當(dāng)深一些。
5 結(jié)論與建議
在林下套種魔芋是一種特色鮮明、效益良好的經(jīng)濟(jì)林下產(chǎn)業(yè)模式。國內(nèi)可種植花魔芋的區(qū)域不少,但最適宜種植珠芽魔芋的地方卻不多。雖皆可在林下種植,但花魔芋、珠芽魔芋的生長環(huán)境其實差別較大?;в笤谳^高海拔無須套種于林下,當(dāng)然利用林下冷涼環(huán)境套種也是成熟可行的發(fā)展模式,且可在多種林下進(jìn)行套種。然而,在扣除所耗費的人力、物力、運輸、儲種等成本后,該種植模式對產(chǎn)業(yè)集中度的形成并不有利,僅屬林地的充分挖掘利用而已。
在經(jīng)濟(jì)越來越全球化的今天,中國魔芋種植業(yè)亦需具備國際視野,否則,難免出現(xiàn)諸如種植“水稻”、“甘蔗”、“玉米”、“大豆”等作物所遇到的困境,即因缺乏比較優(yōu)勢,出現(xiàn)了生產(chǎn)越多虧損越大的尷尬局面。在低海拔熱區(qū)(橡膠)林下套種珠芽魔芋,屬典型的“熱帶叢林戰(zhàn)”模式,低海拔地區(qū)具有常年積溫高、光熱資源持續(xù)時間長的優(yōu)勢,也正好符合珠芽魔芋“多苗接力生長”所需的更長的連續(xù)生長期的自然規(guī)律。加上熱帶雨林環(huán)境能量流動快,珠芽魔芋生物產(chǎn)量可獲最大積累量。要在熱區(qū)規(guī)劃布局珠芽魔芋林下套種模式,使其成為比較優(yōu)勢突出、產(chǎn)業(yè)集中度較高、產(chǎn)出效益更好、產(chǎn)品市場競爭力更強(qiáng)的區(qū)域特色林下產(chǎn)業(yè),建議注意以下4點:
(1)低海拔熱區(qū)不提倡種植花魔芋,僅宜種植耐高溫高濕的珠芽魔芋品種。
(2)做好林區(qū)“加減法”。所謂“加法”是指在低海拔熱區(qū)林下種植珠芽魔芋,并盡可能增加種植密度;“減法”則是指適當(dāng)降低(橡膠)樹林種植密度,如可考慮將國內(nèi)橡膠樹株行距(8 m×2 m)標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)加大,或間伐一定數(shù)量的“高齡”(橡膠)樹,以調(diào)節(jié)陽光透射率在40 %-70 %,兼顧(橡膠)林下產(chǎn)業(yè)“高矮搭配”、“長短結(jié)合”,實現(xiàn)熱帶林區(qū)林下產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)社會效益最大化。
(3)采取“挖大留小”(或稱“收大留小”)種植模式。因林下種植魔芋的原因,土壤可不必每年耕作,僅采收較大的商品芋用于加工,而較小的魔芋則留地過冬,不存在冬季受凍的風(fēng)險。特別是針對在坡地上種植的珠芽魔芋,待其葉片球莖成熟并自然脫落后,在受重力作用或降雨沖刷時,“滾落”亦是一個自然“播種”過程,形成熱區(qū)林下坡地可持續(xù)的珠芽魔芋生長模式,既順應(yīng)自然又節(jié)約投入。
(4)要順應(yīng)魔芋新品種生長模式觀念的根本轉(zhuǎn)換。因大幅增加了葉片“太陽能板”的面積,珠芽魔芋因此從傳統(tǒng)白魔芋、花魔芋的典型低產(chǎn)作物模式躍升成為一種頗具經(jīng)濟(jì)價值的高產(chǎn)作物,間接突破了魔芋植株光能轉(zhuǎn)換率特低的難題。同時,充分結(jié)合低海拔熱區(qū)難得的氣候優(yōu)勢,實現(xiàn)其5苗接力連續(xù)生長,發(fā)揮“良種”、“良境”資源優(yōu)勢,顯著提高光合作用效率,巧妙實現(xiàn)生物產(chǎn)量最大化。
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