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1、热带农业科技 2 0 1 0 , 3 3 ( 3 )T r o p i c a l A g r i c u l t u r a l S c i e n c e 2. Yunnan Institute of Tropical Crops, Jinghong 666100, ChinaAbstract: Shade is a vital factor in coffee growing for its vegetative balance, it helps coffee in controlling the main pest intercropping; shade cultivation收稿
2、日期：2 0 1 0 0 4 2 0基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费项目（N o . 2 0 0 9 0 3 0 2 4 )云南小粒种咖啡（C o f f e a a r a b i c a L . ）随着良种及其栽培技术的推广，近几年在云南种植面积不断扩大，现已发展到2 . 9 3 万h m2，成为云南名符其实的特色产业，带动了当地经济发展。云南咖啡产业能稳步发展的一个重要原因是实行咖啡适度荫蔽栽培，实现了咖啡多年结果而不衰，长期效益显著，咖农种植咖啡积极性高，改变了过去咖啡生产大起大落的状况。近年一些植区咖啡种植面积发展较快，也是得益于咖啡与其他经济作物、果树间作，在与其他作物协同
3、发展中不断扩大咖啡种植面积。德宏后谷咖啡有限公司目前已种植咖啡 0 . 8 6 万h m2，其种植面积发展较快的一个原因是，实行了为当地新发展橡胶和澳洲坚果种植的经营者提供橡胶、澳洲坚果管理服务而获得无偿间作咖啡的策略。多年来，德宏热带农业科学研究所在从事小粒种咖啡引种、试种、推广研究的同时，还开展了小粒种咖啡多样性复合栽培的研究。研究结果表明，在云南海拔7 0 0 1 1 0 0 m的咖啡主要种植带，采取与其它作物间作的种植形式，不但为咖啡提供荫蔽，实现咖啡高产稳产，提高咖啡品质，还显著提高了土地利用率，降低生产管理成本，促进咖啡产业的健康发展，为完成云南省“十二五”规划提出的把咖啡种植面积
4、增加到6 . 6 6 万h m2、产量达1 0 万t 以上的目标提供了技术支撑。1 小粒种咖啡荫蔽栽培的重要性云南咖啡种植区每年都有持续3 6 个月的干旱。雨季期间晴天的强烈阳光照射，使咖啡常遭受各种不利的影响，而咖啡生产期有4 0 5 0 年或更长，要使整个生产周期都有可观的经济产出，营造符合咖啡生物学习性的生境就显得特别重要。据在乌干达的一项调查表明：全光照下的咖啡初期生长很好，比在荫蔽下有较高的产量；但长期观测资料显示，当干旱来临时，荫蔽条件下的咖啡比在全光照下的产量高，当化肥供给充足时，咖啡在荫蔽下整年的营养生长表现较好，产量较高；而在后来的年份看到，尽管早期全光照下的咖啡大有希望，但
5、 1 2 年后的产量相等，以至荫蔽下产量仅仅比全光照的少6 % 1 。世界上一些国家种植咖啡无荫蔽树，其原因并不是他们不喜欢荫蔽树，而是荫蔽树不能生长 1 。小粒咖啡对强日照和高温很敏感，因过分氧化而受损害，导致叶片提前衰老和落叶 2 ，这与小粒咖啡原生于非洲埃塞俄比亚热带雨林下层，在系统发育中形成了喜温凉、湿润、荫蔽热带农业科技 2 0 1 0 ，3 3 （3 ）T r o p i c a l A g r i c u l t u r a l S c i e n c e & T e c h n o l o g y- 4 1 - 4 1 -环境的习性有关。所以小粒咖啡适度荫蔽对咖啡园光、热、水、
6、土、肥及病虫草害等因素有较好的调控作用，有利于咖啡正常生长。因此采取橡胶（H e v e ab r a s i l i e n s i s ） 、澳洲坚果（M a c a d a m i a i n t e g r i f o l i a ） 、香蕉（M u s a A A A ） 、龙眼（D i m o c a r p u s l o n g a n L o u r ） 、荔枝（L i t c h i c h i n e n s i s S o n n ）等作物宽行密植套种咖啡，在高大的间作物成林后，宽行间就形成一个理想的咖啡高产稳产复合栽培种植区，林下咖啡白天不受日灼，夜间不受低温影响，还
7、提高了土地利用率和单位面积的产值。在荫蔽条件下种植咖啡的国家有印度尼西亚、哥伦比亚、哥斯达黎加、萨尔瓦多、墨西哥、波多黎各、肯尼亚、马达加斯加等；无荫蔽种植的有巴西、委内瑞拉、夏威夷、巴厘岛、苏门答腊岛、马来西亚、乌干达和其它一些国家 1 。巴西无荫蔽种植咖啡，生产上几乎没有卡蒂姆（C a t i m o r ）咖啡品种商业性种植，认为其产量太高，易出现过分结果而早衰 3 。目前巴西也开始重视咖啡荫蔽问题，在其南部的咖啡研究表明，在混农林（A g r o f o r e s t r y ）系统下栽培咖啡，适度的荫蔽具有促进咖啡生产经营的潜力 4 。印度咖啡几乎都是有荫蔽栽培，咖啡种植面积3 5
8、 万h m2，其中小粒种和中粒种分别占4 8 和5 2 5 。该国研究表明，荫蔽对咖啡栽培提供了几个优势：除了提供咖啡适宜的小气候外，荫蔽树能防止土壤侵蚀和通过有机物（落叶）的贡献改良土壤肥力，还起到了管理病虫害强有力的工具作用 5 。一些研究也表明荫蔽能提高咖啡的质量 1 。我省不同植区以咖啡为主的复合栽培研究同样表明，适当的荫蔽条件有利于咖啡生长，增强整个生产周期的高产性和稳产性。1 . 1 荫蔽改善了咖啡园内小气候环境无论在干热或低温季节，复合栽培的咖啡园由于上层有不同程度的荫蔽，园内的温度趋近于咖啡生长发育的最适范围。特别是在辐射降温的夜晚，荫蔽降低了夜晚空气和叶温度的冷却速率；荫蔽条
9、件下0 1 0 c m深度的土壤水分较高 4 ；在干热季节，平均气温比单作咖啡园降低 6 7 ，地面最高温降低 8 9，相对湿度普遍提高1 5 2 0 ；在冬季，最高温降低3 . 8 ，最低温升高2 . 6 ，相对湿度提高6 6 ，营造了温凉、湿润、静风的生态小环境，充分满足咖啡生长发育的需要。1 . 2 光、 水肥效应印度和其他国家对不同光照强度的研究表明，高的日照强度减少了小粒咖啡中的净光合作用。在全天日照的情况下干物质的生产量不会达到最大，最优的为7 0 的日照 2 。印度卡纳塔克邦光照强度对咖啡实生苗大田生长影响的试验表明，在荫蔽条件下的植株更高，叶片和一分枝更多，总干物质更多 7 。
10、国内也有研究表明，在2 0 4 0 荫蔽度下生长的咖啡产量分别比无荫蔽栽培的高9 . 8 2 9 . 2 ，但荫蔽过大（6 0 7 0 ）的植株茎干徒长，花果稀少，产量低 8 。咖啡在全光照下蒸腾作用强烈，叶片干萎下垂，特别在无灌溉和雨量少的地区，咖啡生长受到严重影响；无荫蔽种植的咖啡起皱叶的症状是严重的，如卡蒂姆品种在保山潞江坝无荫蔽条件下表现就很明显。由于有上层荫蔽作物树冠层的遮挡，减少了阳光直射引起的蒸发，咖啡园距地面 2 m内相对湿度较高。据测定，有荫蔽栽培的咖啡园，地表含水量较无荫蔽栽培的高2 6 1 5 0 8 。1 9 9 2 年，云南在实施联合国咖啡项目期间，法国土壤农化专家斯
11、路克先生也提出了采用荫蔽栽培咖啡减少水分蒸发和回枯的建议。荫蔽条件增加咖啡对氮、钾、钙的利用率，尤以4 0 %的荫蔽度最佳，在这种荫蔽条件下，咖啡叶片的氮、钾含量比无荫蔽的咖啡增加3 4 . 3 %2 0 5 . 0 % 8 。荫蔽树树冠落叶增加了土壤的有机质，据估计，正常荫蔽树冠每年有2 0 0 0 0 k g / h m2的落叶 9 ，这些凋落物经分解、转化为咖啡树所利用。复合栽培咖啡园的土壤中各主要养分较单作咖啡园都有不同程度的提高。发现一年内来自9 种荫蔽树的落叶估计每英亩大约有干叶1 0 0 0 0 磅 （1 1 2 1 9 . 1 k g / h m2） ， 相当于1 2 0 磅
12、（1 3 4 . 6 k g / h m2）氮肥，2 0 磅（2 2 . 4 k g / h m2）磷酸，7 0 磅（7 8 . 5 k g / h m2）碳酸钾 1 .1 9 9 2 年3 月在本所1 9 6 5 年肥料试验区老胶园和高级系比1 9 8 2 年定植的橡胶+ 咖啡园进行落叶量及养分测定，结果老胶园的落叶量和新开割橡胶园相差不大，但老胶园的落叶中氮、磷、镁含量比新开割胶园落叶中的含量高，钾和钙较低。因此，咖啡与橡胶间作，养分循环利用是合理的（表 1 ） 1 0 。1 . 3 减轻天牛类及根粉蚧害虫为害无荫蔽咖啡园的环境适宜于天牛类害虫的繁衍、为害。天牛在明亮的太阳光下行动非常活跃
13、，并且喜欢将卵产在暴露于阳光下的咖啡树的主茎上 1 1 。咖啡旋皮天牛 A c a l o l e p t a （D i h a m m u s ） c e r v i n a H o p e 和灭字脊虎天牛（X y l o t r e c h u s q u a d r i p e s C h e v r ）是云南小粒种咖啡的主要钻蛀性害虫，后者防治较困难，在自然条热带农业科技 2 0 1 0 , 3 3 ( 3 )T r o p i c a l A g r i c u l t u r a l S c i e n c e & T e c h n o l o g y- 4 2 - 4 2 -件
14、下，通常一年出现两次成虫高峰期，即短期（4 、5 月） ，和长期（ 9 、1 0月直至 1 2月）高峰期。一年中该虫的这两个独立代在小粒咖啡园里很兴盛 1 2 。 目前对其经济有效的防治办法仍是农业栽培措施庇荫。在良好的荫蔽条件下，咖啡生长良好，养分与结果量比较平衡，不易出现枯枝弱株，加之林内环境湿润，对喜欢在咖啡树干燥、向阳部位产卵的天牛繁殖有一定的抑制作用；咖啡植株生势强，受虫害的植株恢复生长快，第二年仍能正常结果。据观测，有荫蔽栽培的咖啡生势强，对早期蛀入木质部的灭字脊虎天牛幼虫有挤压作用，幼虫死亡率高，对害虫种群的发展有抑制作用。2 0 0 9 / 2 0 1 0 年干旱期长，无荫蔽咖
15、啡虫害发生重，在保山市潞江坝新城农场调查看到，该场一队2 0 0 8年种植投产两年的咖啡园，天牛为害率已达6 4 . 9 %。咖啡复合栽培形成良好的生态环境，高大的经济林木、果树成为各种鸟类的栖息地，特别是咖啡澳洲坚果园内杂食性留鸟多，能有效控制蚜虫、介壳虫的发生和危害，大大减少了杀虫剂用量。鸟类越来越多，经常性地捕食天牛成虫，能对咖啡灭字脊虎天牛予以持续有效的控制。1 . 4 减轻冬期寒害咖啡园种植荫蔽树的目的就是过滤阳光和减小白天和夜间温度变化。一项相关研究表明，白天荫蔽咖啡园的田间温度比无荫蔽的低 7 ，夜间荫蔽的田间温度比无荫蔽的高 3 1 。云南热区冬季白昼光照强，夜间气温低，无荫蔽
16、咖啡园内昼夜温差大，夜间以辐射降温为主的骤降低温对咖啡的伤害严重，即造成咖啡“冷热病” 。1 9 9 1 年 1 月 3 1 日，中国科学院昆明生态所在德宏用红外线测温仪观测全光照下的咖啡植株叶冠面温度变化规律：上午 7 ：4 0叶冠面温度6 . 7 ，8 ：0 0 为6 . 5 ，而下午1 3 ：0 0 高达3 0 . 9 （图1 ） 。较大的温差对咖啡造成伤害，据1 9 9 8 / 1 9 9 9 年冬季德宏幼林咖啡“冷热病”调查结果，无荫蔽的缓坡平台咖啡园“冷热病”较重，而有荫蔽的较轻（表 2 ） 。瑞丽农场二分场 2 队和 3 队老胶园，更新后改为咖啡橡胶间作的咖啡园，因同期定植的橡胶幼树还不能为咖啡提供荫蔽环境， “冷热病”较重，发病率2 5 %6 5 %，9 5 %以上受害植株
