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泰国小农户未成熟橡胶园行间管理多样性及时空动态解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:European Journal of Agronomy 4.5
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为解决橡胶种植系统可持续性问题,研究人员系统研究了泰国小农户未成熟橡胶园行间管理多样性。通过Typ-iti方法分析137个种植园数据,揭示了单作与间作系统技术管理路径(TMRs)的时空异质性,为优化橡胶-作物复合系统提供了关键管理策略依据。
在热带地区,橡胶树(Hevea brasiliensis)作为重要的经济作物,其种植面积近年来快速扩张。然而,这种单一化种植模式引发了严重的生态问题:土壤退化、水资源消耗加剧、生物多样性下降。更令人担忧的是,橡胶树在种植后需要经历6-7年的未成熟期,这段时期的行间管理往往被忽视,但实际上对橡胶园的长期生产力和可持续性至关重要。
泰国作为全球主要的天然橡胶生产国,其90%的橡胶园由小农户经营。这些农户在橡胶树未成熟期通常采用两种行间管理策略:单作系统和间作系统。但长期以来,研究者们主要关注作物选择这一单一因素,而对配套的技术操作(Technical Operations, TOs)缺乏系统研究。这种认知局限严重制约了可持续橡胶种植系统的设计。
针对这一研究空白,法国国际农业研究中心(CIRAD)与泰国橡胶局合作开展了一项开创性研究。研究人员选取泰国三个主要橡胶产区——东北部的武里喃府、中部的罗勇府和南部的董里府作为研究地点,这些地区分别代表了不同的气候条件和种植传统。通过半结构化访谈,研究人员详细记录了137个橡胶园在前4年未成熟期的行间管理实践,包括木薯、菠萝和旱稻等主要间作作物的技术管理路径(Technical Management Routes, TMRs)。
研究采用了创新的Typ-iti分析方法,该方法结合多元统计分析、聚类分析和关联规则挖掘,能够全面捕捉农业管理实践的复杂性。研究人员首先将时间轴划分为种植周期,然后对28-33个技术操作变量进行数据聚合和模态转换,最终通过多重对应分析(MCA)和层次聚类(AHC)识别出不同的管理类型。
研究结果揭示了丰富的管理多样性。在木薯间作系统中,5个显著不同的集群被识别出来:C1集群以有机肥缺失和适度行间利用为特征;C2集群表现出高密度种植和除草剂使用;C3集群以高钾肥施用和频繁除草为特点。菠萝系统则分为4个集群,其中P1和P2集群面向加工业,采用集约化管理;P4集群则服务于鲜果市场,管理强度较低。旱稻系统展现出6种管理类型,UR3集群以高量化肥使用为特征,而UR5集群则几乎不使用化学投入品。
单作系统的管理差异主要体现在除草策略上。武里喃府农户主要采用犁耕除草,年均操作3次;罗勇府农户则交替使用机械和化学除草;董里府农户偏好割草机除草。值得注意的是,除草频率随橡胶树龄增长呈下降趋势,在武里喃府从第1年的3次降至第4年的1-2次。
时间动态分析显示,木薯和旱稻系统的管理策略保持稳定,而菠萝系统在第二次收获时管理强度显著降低,化肥和除草剂使用量减少。这种适应性调整可能与橡胶树冠层发育导致的资源竞争有关。
通过系统比较发现,菠萝间作系统的化学投入强度最高,17个月周期内平均施氮量达169 kg·ha-1,是其他作物的5倍;除草剂指数(HI)达4.6,显著高于其他系统。但木薯系统的土壤耕作频率最高,年均达5次。值得注意的是,各系统内部都存在显著的管理变异,特别是菠萝系统的化肥施用量差异可达10倍。
这项发表在《European Journal of Agronomy》的研究具有重要的理论和实践价值。在理论上,它首次系统揭示了热带多年生作物系统行间管理的时空动态,突破了传统研究仅关注作物选择的局限。在实践上,研究结果为设计可持续的橡胶种植系统提供了科学依据:菠萝系统虽然经济回报高但环境压力大;木薯系统可能导致土壤扰动过度;旱稻系统管理强度较低但可能产量有限。这些发现提示,未来的橡胶园管理优化需要综合考虑作物选择和技术操作的协同效应,同时兼顾短期经济效益和长期生态可持续性。
研究还提出了若干创新方向:追踪农户自发创新的替代技术,探索管理决策的驱动因素,以及评估不同管理策略的多维绩效。这些工作将有助于建立更精准的橡胶园可持续管理指标体系,为热带地区农业转型提供示范。
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