咖啡农林复合系统(Coffea arabica L.)在秘鲁亚马逊地区Rodríguez de Mendoza的农艺与经济可持续性研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Trees, Forests and People 2.7

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  推荐:为解决咖啡种植面临的生态与经济双重挑战,研究人员在秘鲁Rodríguez de Mendoza开展咖啡农林复合系统(AFS)研究,评估了树种组成、土壤参数、病虫害与经济绩效。结果表明,适度的遮荫(30-45%)与特定树种(如Inga edulis)可提升土壤有机质(2.8-5.7%)并降低病虫害,66.7%的样地收益成本比(B/C)>2,为小农户提供气候韧性农业策略。

  

在秘鲁亚马逊的Rodríguez de Mendoza地区,咖啡种植是当地经济的支柱,但近年来面临多重危机:国际咖啡价格低迷(2024年每担仅100美元)、生产成本攀升,加之气候变化加剧病虫害(如咖啡锈病影响26%种植区),小农户生计受到严重威胁。与此同时,传统单一种植模式导致土壤退化、生物多样性丧失,亟需可持续替代方案。农林复合系统(Agroforestry System, AFS)因其融合生态服务与经济收益的潜力备受关注,但缺乏系统性评估其在安第斯森林地区的综合效益。

针对这一挑战,秘鲁亚马逊Toribio Rodríguez de Mendoza国立大学的研究团队在CONCYTEC基金支持下,对Rodríguez de Mendoza的15个咖啡AFS样地展开研究,成果发表于《Trees, Forests and People》。研究通过多维度分析揭示:以Eucalyptus globulus(IVI 13.5%)、Inga edulis(12.9%)和Cedrela montana(11.5%)为主的树种组合,配合35%遮荫度,可同步提升土壤健康(有机质达4.96%)、降低病虫害(锈病发生率46.32%,果小蠹59.33%),并实现平均收益成本比2.0的经济效益。这一发现为热带山地咖啡种植的可持续发展提供了实证模板。

研究采用四项关键技术:1)非概率目的性抽样选取15个≥1公顷的咖啡AFS样地;2)重要性值指数(IVI)量化树种生态权重;3)土壤理化分析(pH、OM、N/P/K)结合病虫害图解分级(咖啡锈病按Julca等分级,果小蠹采用Bacca图示法);4)经济模型计算成本收益比(B/C),并运用RStudio进行典范对应分析(CCA)和多元线性回归。

Integral characterization of AFS
研究发现29个树种中,E. globulus、I. edulis和C. montana占主导地位,其高IVI值与土壤改良(pH 5.17-6.72,碳含量2.875%)显著相关。CCA分析显示,P12-P15样地因较高pH和遮荫度(35-45%)呈现更低病虫害压力,而P1-P8样地酸性土壤(pH<5)与Cecropia sciadophylla存在正相关。

Economic evaluation of AFS
经济评估揭示AFS年均收益达2,955.06美元(范围2,446-3,226美元),其中劳动力成本占比最高(522.77美元)。回归模型(R2=0.813)表明遮荫对B/C比有最强正向效应(p<0.05),而运输加工成本呈负影响。最优效益出现在P11样地(B/C=2.42),其特点是I. edulis占比高且遮荫调控精准。

讨论与意义
该研究首次在秘鲁亚马逊验证了AFS“三赢”潜力:E. globulus的碱性凋落物(pH 6.5-7.2)通过改变根际环境抑制害虫,而I. edulis的固氮特性与Pseudomonas fluorescens(荧光假单胞菌)共生可降低锈病孢子萌发率。经济上,尽管初期投入比单一种植高20-30%,但5年后净现值可超35%(Haggar等,2021)。研究建议政策设计应结合支付生态系统服务(PES),如CAF银行“农业繁荣”计划投资的8.5亿美元,以激励农户转型。

局限性在于横断面数据难以捕捉长期动态,未来需开展纵向监测。但毫无疑问,这项研究为联合国可持续发展目标(SDG 1-5, 13-15)提供了落地案例,证明通过科学配置树种与遮荫,咖啡种植既能成为“碳汇银行”,也可筑起小农户抵御市场与气候风险的绿色防线。

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