Rubber plantation with thriving undergrowth – no herbicides are used for maintenance (Gerhard Langenberger)

Integrating native trees in rubber monocultures (Китай)

减缓单一橡胶种植的负面环境影响:关于橡胶与当地树种混种并结合杂草管理的生态种植研究 (Chinese)

Описание

The technology combines the integration of native tree species into rubber monocultures with changed weed management to mitigate negative environmental impacts and to provide alternative income options for farmers.

Natural rubber is a crucial renewable resource produced from the tree Hevea brasiliensis. Production is largely based on monoculture, often associated with chemical-based clean-weeding. This causes environmental problems such as loss of biodiversity, pesticide pollution and erosion of topsoil. The SLM-technology aims at mitigating negative impacts by interplanting the rubber with native tree species which have economic potential of their own. Changes in weed management are part of the package also.

Native (indigenous) tree species are integrated into mature rubber plantations. Criteria for species selection are: a) adapted to environmental conditions; b) shade tolerant; c) vertical growth not affected by light; d) conservation value; e) economic potential; f) easy to manage. Rubber trees are usually planted in rows at a spacing of 6-8 m, and an intra-row distance of 2.5 to 3 m. The native trees are planted between the rubber rows. The plantation should be mature as the canopy will have reached its highest density, and weed competition is naturally suppressed. The spacing of the native trees needs to be adapted to their growth potential and intended usage. After planting, regular monitoring is necessary to identify pests or diseases. The following species were selected for demonstration sites: 1) Parashorea chinensis, a valuable timber tree, 2) Taxus mairei, a multi-purpose tree, providing good timber but also an anti-cancer drug, taxol, and 3) Nyssa yunnanensis, selected for its conservation value. At the end of the economic life span of the rubber trees (about 30 years) there will be several options, but there are three main ones. First the rubber plantation can be replanted, although the harvest of the Parashorea chinensis trees would be premature. The Taxus mairei trees could be maintained through a new plantation cycle. Second, both, the rubber and the intercropped trees could be maintained for future timber and taxol production. Third, the plantation could be transformed into a sustainable forest managed scheme where the rubber trees are extracted step by step and the intercropped trees maintained for their intrinsic value.

Procedures for the selection and planting of the indigenous tree species are crucial. Identification should be based on suitability for the climate and soil as well as economic potential. The raising of tree seedlings requires experience and nursery propagation by experts might be required. Only healthy seedlings should be used. Planting should take place during rainy periods. Potted seedlings are better than bare-rooted seedlings since they establish better. Generally, weed management (if necessary) should shift from herbicide application to mechanical weeding. Grass competition needs to be avoided in any case! Controlled cover of natural undergrowth will reduce erosion and promote water infiltration.

The implementation site for the trials is located in Xishuangbanna Prefecture, Yunnan Province, SW China. The original vegetation was tropical rain and monsoon forest, but now there is a rich mosaic of different land-use and vegetation types. The whole region is exceptionally species rich and part of the Indo-Burma-Biodiversity Hotspot.

Местоположение

Местоположение: Naban River Watershed National Nature Reserve, Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture, Yunnan Province, PR China, Китай

Число исследованных участков, где применяется Технология:

Географическая привязка выбранных участков
  • 100.6535, 22.18801

Пространственное распространение Технологии: равномерно-однородное применение на определенной площади (0.03 km²)

На постоянно охраняемой территории?:

Продолжительность применения Технологии: 10-50 лет назад

Тип внедрения/ применения
Taking care of an underplanted Taxus mairei seedling in a rubber plantation in the Naban River Watershed National Nature Reserve, Xishuangbanna, China (Gerhard Langenberger)

Классификация Технологии

Основная цель
  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • снижение риска стихийных бедствий
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий
Землепользование
Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы: Да - Агролесоводство

  • Пахотные угодья и плантации
    • Древесные и кустарниковые культуры: резинка
    Число урожаев за год: 1
Водоснабжение
  • богарные земли
  • сочетание богарных и орошаемых земель
  • полное орошение

Цель, связанная с деградацией земель
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
  • адаптация к деградации земель
  • не применимо
Тип деградации, на борьбу с которым направлена
  • водная эрозия почв - ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов , ВЭд: косвенное воздействие водной эрозии
  • ухудшение физических свойств почв - Фк: растрескивание и коркообразование
  • биологическая деградация - Бр: сокращение растительного покрова, Бм: утрата местообитаний, Бв: потеря природного разнообразия
  • деградация водных ресурсов - Вуп: изменение объема поверхностного стока, Взп: снижение качества поверхностных вод
Категория УЗП
  • агролесоводство
Мероприятия УЗП
  • Мероприятия с использованием растительности - Р1: Древесный и кустарниковый покров
  • управленческие мероприятия - У2: Изменение формы/ интенсивности хозяйствования

Технический рисунок

Технические характеристики
The concept is based on the commonly suggested planting scheme of rubber with a row distance of ca. 7 m and a spacing of trees within the rows of ca. 2.5 to 3 m, resulting in ca. 450 to 500 trees/ha. The intercropping will take place between the rubber rows, on terraced slopes between the rubber terraces. Planting takes place after the plantations have reached half of their economic life span, which is ca. 15 years. It is important to consider that farmers often plant much denser than suggested by official guidelines, which needs an assessment of the light / shade conditions. With a too high rubber density the resulting light conditions might be too poor for intercropping even for forest trees. In our case the distance within a row of the intercropped trees has been set at 6 m, due to the (known) ecological characteristics of the selected 4 tree species. But the decision needs to be taken specifically for each new site, the potential tree species and the intentions of the land-user. Thus, in our case, we opted for a higher density of Taxus (bold circles) which is well known for its slow growth. and integrated the two other tree species at a wider distance (dotted circles).

Location: Yunnan Province, SW China. Xishuangbanna Prefecture
Date: September 2014

Technical knowledge required for field staff / advisors: high (The selection and management of native tree species requires a very good ecological as well as dendrological knowledge and understanding.)
Technical knowledge required for land users: moderate (If species selection has been successful and management is supported by a knowledgeable extension service.)
Main technical functions: control of dispersed runoff: retain / trap, stabilisation of soil (eg by tree roots against land slides), increase in organic matter, increase of infiltration, promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder)
Secondary technical functions: control of raindrop splash, improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater

Aligned: -contour
Vegetative material: T : trees / shrubs
Vegetative measure: Intercropping of native tree species
Vegetative material: T : trees / shrubs
Number of plants per (ha): 240
Spacing between rows / strips / blocks (m): 7 m
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 6 m
Vegetative measure: Vegetative material: T : trees / shrubs
Trees/ shrubs species: Parashorea chinensis, Taxus mairei, Nyssa yunnanensis: all planted (container-planting)
Slope (which determines the spacing indicated above): 0-80%
Gradient along the rows / strips: 0%
Change of land use practices / intensity level: Shift from herbicide-based weed management to mechanical weeding with machine tools. This has not yet been implemented due lack of experience and proper tools.
Author: G. Langenberger, Institute of Agricultural Sciences in the Tropics (490), University of Hohenheim, Germany

Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты

Подсчет вложений и затрат
  • Подсчитанные затраты:
  • Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: RMB
  • Обменный курс (к доллару США): 1 USD = 6.3 RMB
  • Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 16.00
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
Seedling costs are by far the major cost factor. Since the selected species are very unusual and don't have a considerable market they were extremely expensive. Since Taxus is also a reputed medicinal plant, it might also have influenced the price. All other costs are actually negligible compared to the costs of the seedlings. In this case the establishment of an own nursery might considerably reduce the costs, since propagation at least of Taxus and Parashorea is easy if the seeds can be acquired.
Мероприятия, необходимые для начала реализации
  1. 1.Seedling acquisition and transport (Сроки/ повторяемость проведения: before or during rainy season)
  2. 2.Planting of seedlings in rainy season (Сроки/ повторяемость проведения: rainy season)
  3. Weed management with brush cutters. (Сроки/ повторяемость проведения: ? no experience)
Стоимость вложений и затрат по запуску
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (RMB) Общая стоимость на единицу (RMB) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
labour ha 1,0 80,0 80,0 100,0
Оборудование
machine use ha 1,0 80,0 80,0
animal traction ha 1,0 8,0 8,0 100,0
Посадочный материал
seedlings ha 1,0 2400,0 2400,0
Общая стоимость запуска Технологии 2'568.0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 407.62
Текущее обслуживание
  1. 1.Control of pests and diseases (Сроки/ повторяемость проведения: monthly)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (RMB) Общая стоимость на единицу (RMB) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
labour ha 1,0 96,0 96,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 96.0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 15.24

Природные условия

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная
  • полузасушливая
  • засушливая
Дополнительные характеристики климата
Thermal climate class: subtropics
Склон
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Высота над уровнем моря
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Технология применяется в
  • в условиях выпуклого рельефа
  • в ситуациях вогнутого рельефа
  • не имеет значения
Мощность почв
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем почвенном горизонте
  • высокое (> 3%)
  • среднее (1-3%)
  • низкое (< 1%)
Уровень грунтовых вод
  • на поверхности
  • < 5 м
  • 5-50 м
  • > 50 м
Доступность поверхностных вод
  • избыток
  • хорошая
  • средняя
  • недостаточны/ отсутствуют
Качество воды (без обработки)
  • питьевая вода хорошего качества
  • питьевая вода плохого качества (необходима обработка)
  • исключительно для сельскохозяйственного использования (орошение)
  • непригодная для использования
Качество воды относится к:
Является ли солёность воды проблемой?
  • Да
  • Нет

Повторяемость затопления
  • Да
  • Нет
Видовое разнообразие
  • высокое
  • средняя
  • низкое
Разнообразие местообитаний
  • высокое
  • средняя
  • низкое

Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников
  • < 10% всех доходов
  • 10-50% всех доходов
  • > 50% всех доходов
Относительный уровень достатка
  • очень плохой
  • плохой
  • средний
  • обеспеченный
  • весьма обеспеченный
Уровень механизации
  • ручной труд
  • тягловая сила
  • механизировано/ есть автотранспорт
Осёдлый или кочевой
  • Осёдлый
  • Полукочевой
  • Кочевой
Индивидуальное или коллективное хозяйство
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
  • кооператив
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Пол
  • женщины
  • мужчины
Возраст
  • дети
  • молодёжь
  • средний возраст
  • пожилой
Площадь, используемая домохозяйством
  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Масштаб
  • мелкое
  • среднего размера
  • крупное
Собственность на землю
  • государственная
  • частной компании
  • общинная/ поселковая
  • коллективная
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Права на землепользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Права на водовользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
медицинское обслуживание

плохой
x
хорошая
образование

плохой
x
хорошая
технические консультации

плохой
x
хорошая
занятость (вне хозяйства)

плохой
x
хорошая
рынки

плохой
x
хорошая
электроснабжение

плохой
x
хорошая
транспорт и дорожная сеть

плохой
x
хорошая
водоснабжение и канализация

плохой
x
хорошая

Влияние

Социально-экономическое воздействие
объем работ
увеличил.
x
снизил.


no practical experience, yet

Социальное и культурное воздействие
смягчение конфликтов
ухудшил.
x
улучшил.

Экологическое воздействие
качество воды
снизил.
x
увеличил.


less erosion

поверхностный сток
увеличил.
x
снизил.


cf. Hongxi

почвенный покров
снизил.
x
улучшил.


compared to clear-weeding

биомасса/ содержание углерода в надземной биомассе
снизил.
x
увеличил.


cf. Xueqing

Влияние за пределами территории применения
отложение наносов ниже по течению
увеличил.
x
снизил.

загрязнение подземных/ речных вод
увеличил.
x
сократил.

буферная/ фильтрационная способность (почв, растительности, водно-болотных угодий)
снизил.
x
улучшил.

Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

The establishment costs for the demo-sites have been very high, but could be considerably reduced if adopted by more farmers. The assessment above therefore needs verification!

Изменение климата

Постепенное изменение климата
среднегодовые температуры увеличилось

очень плохо
x
очень хорошо
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
местные ливневые дожди

очень плохо
x
очень хорошо
местные ураганы

очень плохо
очень хорошо
Ответ: не известно
засухи

очень плохо
x
очень хорошо
регулярные наводнения (выход рек из берегов)

очень плохо
очень хорошо
Ответ: не известно
Другие воздействия, связанные с изменением климата
сокращение вегетационного периода

очень плохо
x
очень хорошо
cold spells

очень плохо
x
очень хорошо

Внедрение и адаптация

Доля землепользователей (в процентах), применяющих Технологию
  • отдельные случаи/ эксперимент
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
  • Да
  • Нет
К каким именно изменяющимся условиям среды?
  • изменения климата/ экстремальные погодные явления
  • изменяющиеся условия рынка
  • доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)

Заключительные положения и извлечённые уроки

Сильные стороны: по мнению землепользователей
  • Additional income options.
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
  • The technology offers considerable long-term advantageous to farmers. It diversifies the product portfolio and good options for additional income in the future. Beyond the establishment it doesn't require much labour.
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
  • High investment costs. Government subsidies.
  • Time until first returns can be expected. 5-10 years for taxol production
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
  • The technology is based on a long-term perspective and thus favours farmers who have a such an outlook. But farmers with little land usually think short-term. The current trend of rural-urban migration will support the technology since it can be easily combined with off-farm work. According to SURUMER findings off-farm income already contributes about one third of the overall household income in the rubber growing areas.
  • Current establishment costs are very high due to the lack of a seedling market. If the technology becomes known and popular, more nurseries will produce seedlings which will reduce costs. Alternatively, farmers might establish their individual (or community) nurseries.
  • The technology requires considerable knowledge about tree ecology and tree breeding. There should be extension officers at the local agricultural or forestry bureaus supporting farmers.

Справочные материалы

Составитель
  • Gerhard Langenberger
Editors
Рецензент
  • Deborah Niggli
  • Alexandra Gavilano
Продолжительность применения Технологии: 11 февраля 2016 г.
Последнее обновление: 13 марта 2019 г.
Ответственные специалисты
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Связанные данные по УЗП
Документирование осуществлялось при участии
Организация Проект
Ключевые ссылки
  • Ahrends, A. et al. (2015) Current trends of rubber plantation expansion may threaten biodiversity and livelihoods: Global Environ Change, 34, 48-58.
  • Langenberger, G. et al. (2016) Rubber intercropping: a viable concept for the 21st century?: Agrofor Syst, 1-20.
  • Liu, H. et al. (2016) Impact of herbicide application on soil erosion and induced carbon loss in a rubber plantation of Southwest China: CATENA, 145, 180-192.
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International