服务长株潭种植业结构调整战略促进生态蚕桑与高效蚕业融合

艾均文 李飞鸣 张国平 肖建中 龙唐忠

（湖南省蚕桑科学研究所，湖南长沙 410127）

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服务长株潭种植业结构调整战略促进生态蚕桑与高效蚕业融合

艾均文 李飞鸣 张国平 肖建中 龙唐忠

（湖南省蚕桑科学研究所，湖南长沙 410127）

湖南省长株潭地区于2014年启动了重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整试点工作，蚕桑作为生物资源开发利用型产业正在迎来前所未有的发展机遇。在阐明桑树在耕地修复、水土保持、资源循环利用等方面开发利用前景的基础上，提出了以桑树修复重金属污染耕地为切入点，着力推进农作物种植结构调整与生态经济林带建设，努力打造多元化、多层次循环产业链条，做到经济生态化与生态经济化，实现生态蚕桑与高效蚕业融合发展的产业化构想。

桑树；土壤修复；水土保持；生态循环；产业化开发；共生双赢

2014年农业部与财政部在湖南省长株潭地区（包括湖南省以长沙、株洲、湘潭为中心的湖南省东中部的部分地区）启动了重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整的试点工作。在其深入推进过程中，不仅要面临耕地修复与地方经济发展的矛盾，还要面对结构调整与农业持续发展的困局，急需构建能生态循环、低碳高效、可持续发展的新型产业，蚕桑作为生物资源开发利用型产业，正在迎来新的发展机遇。桑树对镉等重金属富集能力强［1-4］，又是优良的碳汇林树种，而且栽桑养蚕比较效益突出，多元化开发、多层次利用的前途广阔，积极推进生态高效蚕业与耕地修复工程相互融合，在结构调整中能实现生态与经济效益的双赢。

1 桑树发展生态高效产业的优势

1.1 桑树对镉等重金属原位去除效果显著有利于推进耕地修复

桑树是多年生阔叶型落叶性木本植物，其生长速度快，相较其他草本、藤本类植物生物量大。有研究表明，桑树对重金属镉有较强的耐受性与富集能力，当土壤镉浓度≤8.49 mg／kg（即超过3级，GB 15618—1995土壤环境质量标准［5］的8～9倍）时，桑树不仅桑叶产量提高，而且其蛋白质含量还会增加；当土壤镉浓度≤40.60 mg／kg时，桑树生长正常或基本正常，镉对桑叶品质无明显影响；当土壤镉浓度≥145.00 mg／kg时，桑树才临近死亡［1-2］。另有研究表明，在土壤镉浓度处于8.49～75.80 mg／kg时，桑树从土壤中吸收的镉约有50%富集在根部，10%转移到桑叶中，耕作层土壤镉含量年平均下降1.33 mg／kg［3］。多种重金属复合污染矿区土壤的原位去除效应研究表明，在耕作层镉含量为8.52 mg／kg的每立方米土壤上，桑树对镉的迁移总量为2 056.4 mg，其中约有50%富集在根部，21%转移到桑叶中，修复年限为1.26年［4］。此外，无论用镉污染土壤中生长收获的桑叶，还是用高浓度镉化合物溶液浸渍的桑叶饲养家蚕，其生长发育与蚕茧质量均未受到明显影响，家蚕通过桑叶食下的镉主要以蚕沙排出体外，在蚕体中留存的很低，不到7%，家蚕对镉有较强的耐受力［2，6］。在中度与轻度重金属污染的区域栽桑，修复年限相对较短，养蚕生态安全效益高。基于此种优势，蚕桑产业已经被长株潭种植结构调整区列为重点发展产业之一。

1.2 桑树保水固土能力强有利于建设生态经济林

湘江流域是湖南省矿产资源最为丰富，开发最为集中的区域。湖南省四大流域土壤的重金属含量调查分析表明［7］，湘江流域的污染最为严重，镉超标尤为突出，而且该流域森林资源锐减，水土流失加剧，陆生生态环境破坏严重，有色金属矿产资源的开发利用给湘江流域生态环境打下了重金属污染的深远烙印。桑树属深根系植物，根系生物量占总生物量的53%，1年生桑树定植苗的根系总长度就达1 000 m，10年生桑树的根系总长度可达1万m，最深的主根系达8 m，侧根最长超过9 m，地下根系分布的面积常为树冠投影面积的4～5倍之多［8］。其发达的根系构成了立体交叉的吸水固土网络，不仅极大地提高了桑树的防风固土能力和抗旱能力，还可改变土壤的理化性状和土壤结构，提高土壤肥力和持水力。桑树是一种多年生、寿命长的木本阔叶植物，其光合作用强，生长茂盛，生物量和储碳量大，是固碳减排的优良碳汇林树种。据初步估算，每667m2桑园的桑树年吸收CO2约4 162 kg，折合纯碳1 267 kg，年释放O2约为3 064 kg［9］。因此，在荒坡沟渠、尾矿修复区、退耕还林区、江河消没区大力栽植“绿化桑”、“生态桑”，扩大生态经济林建设区域，对湘江等流域生态安全体系建设具有重要的意义。

2 蚕桑资源化利用的效益及空间

目前，传统养蚕每667 m2桑园年生产蚕茧可达120～150 kg，收益5 000～6 000元，是该地区传统的“粮—油”模式收益的2倍以上，其比较效益突出［10］。近年来在湘潭、湘乡等地形成了“公司＋基地＋农户＋科研院所”等农科教一体化服务模式，推广轻简化高效栽桑养蚕技术，蚕桑基地得到了规模化发展，国家蚕桑产业技术体系长沙综合试验站也已将它们列入示范基地县（市）予以支持。而且，湖南省蚕桑科学研究所在湘潭县响塘锰矿区建立了桑树修复重金属污染耕地试验基地，桑树修复土壤、桑叶养蚕的模式，受到了国家、省以及蚕桑体系各级领导与专家的广泛关注［11-12］。“蚕桑全身都是宝”，以传统栽桑养蚕模式来计算桑园年产干物质，桑叶、桑枝条占64%，蚕沙占22%，茧丝和蚕蛹各占3%，其他占8%［13］。目前利用的主产品茧丝仅占总量的3%左右，其它97%的资源称之为副产物，提高蚕桑副产物的资源化利用空间巨大［14］。

桑叶、桑椹已被卫生部纳入“药食同源”名单［15］，蚕蛹是卫生部批准的“作为普通食品资源管理的食品新资源名单”中的唯一昆虫类食品［16］，对蚕桑生物产品的资源化利用与精深加工，能延伸产业链，形成新的产业集群，推动工农业复合。

此外，桑叶蛋白质含量高达20%～30%，且营养均衡，被誉为“二十一世纪的绿色神奇功能饲料植物”［17］，能缓解人畜争粮、饲料短缺的困局。湖南省是传统的农牧大省，饲料桑作为新型的蛋白源，在湖南省饲料业转型升级过程中，着力开发饲料桑新兴产业，潜力巨大，前景广阔。

3 桑树生态治理与产业化发展的技术路线

3.1 有序推进生态蚕桑与农业产业结构调整的生态连接

湖南省栽桑养蚕历史悠久，“襌衣”、“湘绣”是湖南省的艺术名片和湖湘文化的载体，有大力发展蚕桑产业与文化的基础。在利用桑树修复耕地的过程中，因势利导地充分发挥桑树生态修复与生态治理的优势，大力促进生态蚕桑与长株潭农业产业结构调整要求之间的生态连接，实现蚕桑产业的规模化、集约化、低碳化发展。一是继续加强筛选镉吸附能力更加突出的桑树资源，深入开展桑树体内镉转移的生理生化机理研究，加大生态高效桑树品种的选育，为生态治理提供专用的桑树品种；二是遵循生态自然规律，因地制宜地推进种植业结构调整，建立有利于土壤修复的桑树生态栽培体系，在结构调整区域开展以桑树栽培为核心的多种不同种养模式的规模化示范与推广；三是充分发挥桑树是优良的生态经济林与高效碳汇林的优势，在“三屏五库十一廊”为主体的湘江流域生态空间格局中［18］，在江河源头和上游地区营造桑树水土保持林，减少河流泥沙，维系流域水体安全；四是利用桑树的原位修复能力，加快矿山环境整治修复进程，降低“次生”污染，保护和恢复自然生态系统；五是在试点工作推进过程中，做到生态效益与经济效益并举，逐步打造环湘江流域的蚕桑特色经济林带，恢复其“秀木茂盛、江澄如练”的绿色生态，还母亲河湘江“漫江碧透、鱼翔浅底”的壮丽景观。

3.2 不断加强蚕桑产业与相关产业的循环连接

在蚕桑产业化发展过程中，坚持把提高综合效益作为出发点和着力点，以蚕桑基地建设为中心，着力推进现代蚕桑产业与种植业、养殖业、水产业、林业等其他相关产业之间的循环连接，构建生态循环产业链条，提高蚕桑资源化利用效率，实现多种产业的耦合共生。

3.2.1 合理规划，推行蚕桑产业化经营 以区域生态治理为主线，打破行政区划界限，连片规划，集中发展，重点建设“千亩”示范园与“万亩”桑园基地，完善良种繁育体系、技术服务体系、市场监管体系；创新发展投入机制、利益联结机制、桑园土地流转机制，培植一批“户有5亩桑、养蚕20盒、收入5万元”的适度规模蚕桑专业户，鼓励发展蚕桑为主体的家庭式农场，积极推行“企业＋基地＋农户”等产业化经营模式，提高企业的产业与区域带动能力。

3.2.2 多产业融合，推进蚕桑产业多元化开发 着力推进“桑—林”与“桑—饲”模式，结合湘江上游生态林带建设，发展饲料桑产业；努力推行蚕桑养殖业的清洁生产，通过“桑—沼气—菜”、“桑—鱼—肥”、“桑—禽”等模式，实现蚕沙的沼气化、饲料化、肥料化；大力推广“桑—菌—肥”模式，形成桑叶养蚕、桑枝种菌、菌糠肥田的良性循环，解决桑枝废弃与原木大量被砍伐的矛盾，保护森林资源；不断创新不同种养开发模式，通过多产业融合，引导蚕桑资源的多元化开发、多层级利用，促进传统的单一蚕业向循环蚕业、高效蚕业转变。

3.2.3 发展精深加工，打造蚕桑特色产业集群 依靠创新驱动，着力推进蚕桑副产物的生物产品提取、加工工艺研究，发展精深加工，完善和延伸产业链条，积极培植一批内联基地、外联市场、产业链长、经济实力雄厚的龙头企业，逐步打造技术辐射面广、关联产业多、产品附加值高、集群效应大的蚕桑特色产业集群。

［1］ 陈朝明，龚惠群，王凯荣.Cd对桑叶品质、生理生化特性的影响及其机理研究［J］.应用生态学报，1996，7（4）：417-423.

［2］ 陈朝明，龚惠群，王凯荣，等.桑—蚕系统中镉的吸收、累积与迁移［J］.生态学报，1999，19（5）：664-669.

［3］ 王凯荣，陈朝明，龚惠群，等.镉污染农田农业生态整治与安全高效利用模式［J］.中国环境科学，1998，18（2）：97-101.

［4］ 张兴，王冶，揭雨成，等.桑树对矿区土壤中重金属的原位去除效应研究［J］.中国农学通报，2012，28（7）：59-63.

［5］ 国家环境保护局.GB 15618—1995土壤环境质量标准［S］.北京：国家技术监督局，1995.

［6］ 龚惠群，陈朝明，王凯荣，等.镉对桑蚕生长发育和蚕茧质量影响的研究［J］.应用与环境生物学报，1998，4（2）：159-162.

［7］ 刘春早.湖南省主要流域土壤重金属污染及潜在风险评价［D］.石家庄：河北农业大学，2011：15-34.

［8］ 戴玉伟，朱弘，杜宏志，等.论桑树资源经济价值和生态功能［J］.护林科技，2009，（1）：78-80.

［9］ Qin Jian，He Ningjia，Wang Yong，etal.Ecological issues of mul⁃berry and sustainable development［J］.Journal of Resources and E⁃cology，2012，3（4）：330-339.

［10］艾均文，龚昕，肖建中，等.基于可持续发展要求对湖南打造生态高效蚕业的探讨［J］.湖南农业科学，2015，2：62-66.

［11］龙唐忠.省蚕科所龚昕所长陪同沈跃跃调研湖南重金属治理基地［EB／OL］.湖南省蚕桑科学研究所网，2014⁃08⁃26.http：∥www.hnagri.gov.cn／web／cskxyjs／gzdt／xydt／content＿156463.html.

［12］艾均文.国家蚕桑产业技术体系首席科学家鲁成来我省考察指导［EB／OL］.湖南省蚕桑科学研究所网，2014⁃10⁃15.http：∥www.hnagri.gov.cn／web／cskxyjs／gzdt／xydt／content＿161765.html.

［13］廖森泰，向仲怀.论蚕桑产业多元化［J］.蚕业科学，2014，40（1）：137-141.

［14］廖森泰，肖更生，施英.蚕桑资源高效综合利用的新内涵和新思路［J］.蚕业科学，2009，35（4）：913-916.

［15］刘军，肖更生，廖森泰，等.我国桑资源保健食品发展现状与展望［J］.广东农业科学，2013，（8）：97-100.

［16］廖森泰，肖更生.蚕桑资源与食疗保健［M］.北京：中国农业科学技术出版社，2013：35-44.

［17］孙双印，侯向阳，卢欣石.二十一世纪的绿色神奇功能饲料植物——饲料桑［J］.中国奶牛，2007，（2）：53-54.

［18］湖南省发展和改革委员会发展规划处.湘江流域科学发展总体规划［EB／OL］.湖南省发展和改革委员会网，2013-02-21.ht⁃tp：／／www.hnfgw.gov.cn／hgzh／qygh／37668.html.

［S88-9］

C

1007-0982（2015）03-0060-03

2015-04-18；接受日期:2015-05-20

现代农业产业技术体系建设专项（编号CARS-22）；湖南省科技支撑计划项目（编号2013NK3071）。

艾均文（1968—），男，湖南常德，博士，研究员。Tel：0731-86458389，E⁃mail：aijunwen718＠sina.com