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Dirk Röthig
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泡桐混作系统：为什么蘑菇、大蒜和薄荷在树下生长更好——单一种植已经过时

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泡桐混作系统：为什么蘑菇、大蒜和薄荷在树下生长更好——单一种植已经过时

作者：Dirk Roethig（德克·罗蒂希）

三百万公顷。在这片比比利时还大的土地上，中国农民数十年来一直在进行泡桐混作种植。1 在树行之间种植着小麦、大蒜、生姜、蘑菇和药用植物。混合种植的产量比单一种植高出50%至100%。1 欧洲才刚刚开始理解Dirk Roethig多年来的观察：产量和环境并非对立——它们相互促进。

错误的两难选择

工业化农业建立在一个已被证明错误的前提之上：最大产量只能通过专业化、单一种植和化学强化来实现。三项独立的荟萃分析——Martin-Guay等人（2018年）基于939个数据点、Xu等人（2020年）以及Stomph等人（2023年）基于226个田间实验——推翻了这一假设。234

数据清晰明确：间作系统的平均土地当量比（LER）为1.23至1.32。换算过来意味着：同样的面积产出比两块分开的单一种植地多16%至38%的粮食——同时减少44%的氮肥使用。3

迄今最全面的研究来自Tamburini等人（2020年），发表在Science Advances上：98项荟萃分析、5,160项原始研究、41,946次对比。结论如下：

"Overall, diversification enhances biodiversity, pollination, pest control, nutrient cycling, soil fertility, and water regulation without compromising crop yields."5

不牺牲产量。Dirk Roethig认为这一发现标志着欧洲农业的范式转变。

为什么偏偏是泡桐？

泡桐区别于其他树木的，是其他农林树种无法同时具备的一系列特性组合。开创性研究者、波恩大学（Universität Bonn）的Ralf Pude教授将泡桐称为"木材中的铝"，他在Klein-Altendorf校区奠定了欧洲种植的基础：不育杂交品种（Paulownia elongata × fortunei）可耐受零下25摄氏度的严寒，且不产生可育种子——入侵风险为零。67

主根深达4.5至9米，因此不与伴生作物的浅层根系竞争。8 稀疏的树冠在15米距离外可透过74%至78%的光合有效辐射（PAR）——足以满足大多数田间作物的需求。9 每棵树每年产生约100公斤的落叶，氮含量为2.8%至3%——与豆科植物相当，是天然的绿肥。8

此外还有一个Dirk Roethig认为至关重要的微气候效应：泡桐将风速降低21%至50%，相对湿度提高5%至10%，夏季温度降低0.2至1.5摄氏度。110 对于蘑菇、香草和香料等敏感作物，这些都是理想的生长条件。

泡桐下的蘑菇种植：沉睡的数十亿潜力

在中国早已是常见做法的事情，在欧洲却几乎无人关注：在树冠下种植食用菌。在河南省——泡桐种植的中心——农林专家明确推荐泡桐（桐树）作为蘑菇栽培的覆盖树，与杨树、刺槐和榆树并列。11 国家林业和草原局在《全国林下经济发展指南2021-2030》中，将泡桐等速生林下的蘑菇种植确定为国家发展目标。12

蘑菇甚至会在泡桐树下自然生长。安康市（陕西省）的一份田间记录描述了食用菌如何在泡桐丰富的落叶层中自发出现——通常成群出现，一次十余朵。13

产量令人印象深刻：在河南，农民在林下每公顷至少收获4,500公斤鲜菇，相当于每公顷净收入超过225,000元人民币（约28,000欧元）。11 相比之下：德国的小麦单一种植每公顷仅产生200至600欧元的收入。

Yang等人（2024年）表明，树冠下种植的蘑菇品质显著高于温室蘑菇：104种代谢物——包括有价值的氨基酸、糖类和有机酸——含量升高，而致病真菌如镰刀菌和曲霉菌则减少。14

"Compared with greenhouse cultivation, the content of several key amino acids, sugar alcohols, and organic acids in Morchella under intercropping cultivation mode showed a significant increase."14

泡桐木片还可作为平菇、香菇、灵芝和猴头菇的栽培基质——这是木材采伐的一种低成本副产品。15 上海市林业总站于2025年发布了首个林下蘑菇种植团体标准《羊肚菌林下生产技术规程》（标准号T/SHLY），标志着专业化程度的不断提高。16

大蒜、生姜、姜黄：久经验证的搭档

泡桐特定间作组合的科学证据十分充分。Jiang等人（1994年）在涡阳县（安徽省）记录了大蒜是泡桐四年生以上林分最佳间作组合之一。17 大蒜比小麦或玉米更耐半阴，并受益于防风和较高的湿度。此外还有化感作用的优势：大蒜在土壤中具有抗菌作用，减少病虫害。

Newman、Bennett和Wu（1997年）将生姜确定为泡桐系统的理想耐阴作物。在中国东部一片7年生的泡桐林中，生姜获得了高产量，而玉米和豆类在遮阴条件下产量显著下降。18

"Ginger gave high yields when intercropped and is an ideal shade crop for these systems."18

姜黄同样受益：Singh等人（2007年）证明，在50%遮阴条件下——恰好是泡桐下的水平——姜黄素含量升至5.57%，精油含量升至5.68%。19 遮阴改善了次生代谢物的生物合成——品质随保护程度的提高而提升。

薄荷也展现出潜力：Mirjani等人（2018年）记录了胡椒薄荷间作的LER大于1.0，其中薄荷醇含量上升，而不良成分如薄荷呋喃则下降。20 弗罗茨瓦夫大学的一个波兰研究团队还表明，荞麦在泡桐间作中几乎没有产量损失——每公顷仅减少0.02吨，同时授粉价值提高。21

Dirk Roethig强调，这些组合并非异国的小众产品，而是基于数千年的经验——在中国，泡桐作为农林树木已有2,600多年的使用历史。

生物多样性红利

泡桐混作系统与传统系统的区别在于产量和生物多样性的同步提升。2025年发表在Global Change Biology上的一项包含3,075个比较的全球荟萃分析证明：农林系统平均改善生态系统服务和生物多样性23%，授粉36%，害虫控制65.5%。22

Rodriguez等人（2023年）在对18个国家63项研究的分析中量化了这一效应：间作中有益生物的丰度增加36%，密度增加94%，物种丰富度增加27%——而害虫减少38%。23

泡桐花还是丰富的蜜源植物：每公顷每年可产蜂蜜高达700公斤。24 弗罗茨瓦夫大学的Borek等人（2025年）在一项为期四年的研究中证明，泡桐间作下的土壤细菌多样性显著高于传统种植。25

Torralba等人（2016年）在包含365个比较的荟萃分析中总结道：林-农复合系统将生物多样性比纯耕地提高了60%，尤其体现在鸟类和节肢动物方面。26

五支柱模型：每公顷5,000至25,000欧元

Dirk Roethig将经济维度总结为一个五支柱模型。一个完全多样化的泡桐间作系统从五个来源产生收入：

支柱 欧元/公顷/年（保守） 欧元/公顷/年（乐观）
木材（10年平均年化） 3,000 7,000
间作作物（大蒜、香草、谷物） 1,500 5,000
碳排放证书（22-40吨CO₂/公顷） 200 1,600
蜂蜜（700-1,000公斤/公顷） 2,000 10,000
蘑菇（香菇、平菇，木片栽培） 1,000 4,000
总计（净值） 约5,000 约24,900

相比之下：小麦单一种植每公顷仅产生200至600欧元。27

VERDANTIS Impact Capital等企业表明，基于泡桐的农林系统提供了实现碳中和的最具成本效益的方式，同时产生可交易的碳信用。泡桐每公顷每年固定33至60吨CO₂——是欧洲平均森林的8至13倍。28 在即将出台的欧盟碳移除认证框架（CRCF）下，以每吨30至50欧元的碳信用价格计算，仅CO₂证书就能每公顷产生超过1,200欧元的收入。

欧盟已经认识到了这一趋势：生态调节措施3（农林业）的补贴从2023年可笑的每公顷60欧元提高到2026年起每公顷600欧元——翻了十倍。29 加上基础补贴和农业环境气候措施，每公顷最高可获得1,156欧元的补贴。

单一种植的隐性成本

传统核算中缺失的是外部性成本。联合国粮农组织（FAO，2023年）将全球农业食品系统的隐性成本估算为每年至少10万亿美元——接近全球GDP的10%。30 Garcia de Jalon等人（2018年）仅就农耕的氮外部性一项就计算出每公顷186欧元的成本。31

Kay等人（2019年）在一项涵盖11个欧洲景观的研究中表明：一旦将生态系统服务纳入计算——地下水保护、养分截留、水土保持、碳固定——农林业在所有欧洲生物区域中都具有经济优势。32

达斯古普塔评论（2021年），受英国政府委托编写，一针见血地指出：1992年至2014年间，人均产出资本翻了一番，而自然资本却下降了40%。33

"Truly sustainable economic growth and development means recognising that our long-term prosperity relies on rebalancing our demand of Nature's goods and services with its capacity to supply them."33

气候韧性：为什么多样性能保护我们

多样化系统被低估的一个优势是其对极端天气的抵抗力。Raseduzzaman和Jensen（2017年）表明，间作将产量波动减半：变异系数从单一种植的25%-30%降至混合种植的19%。34

Renard和Tilman（2019年）在Nature上提供了也许最令人印象深刻的数字：作物多样性最低的国家每8年经历一次严重的粮食短缺。多样性最高的国家：每100年才一次。35

对Dirk Roethig来说，结论很清楚："产量还是环境"的叙事是工业化单一种植时代的遗物。在中国的三百万公顷土地上，农民每天都在证明，蘑菇、大蒜和薄荷不仅能在泡桐树下生长——它们生长得更好。问题不在于多样化系统是否可行。问题在于欧洲能以多快的速度跟上。

Dirk Roethig（德克·罗蒂希）是一位自由记者和环境顾问，专注于农林业、碳信用和可持续金融。他定期报道生态与经济的交叉领域。

参考文献

Von Dirk Röthig (Dirk Roethig)

  1. Yin, R. & He, Q. (1997): "The spatial and temporal effects of paulownia intercropping: The case of northern China." Agroforestry Systems, 37, 91-109. DOI: 10.1023/A:1005837729528 ↩

  2. Martin-Guay, M.-O. et al. (2018): "Sustainable intensification of agriculture by intercropping." Science of the Total Environment. LER = 1.30 (N=939). ↩

  3. Xu, Z. et al. (2020): "Intercropping maize and soybean increases efficiency of land and fertilizer nitrogen use." Field Crops Research. LER = 1.32, FNER = 1.44. ↩

  4. Stomph, T.J. et al. (2023): "The productive performance of intercropping." PNAS, 120(2). DOI: 10.1073/pnas.2201886120 ↩

  5. Tamburini, G. et al. (2020): "Agricultural diversification promotes multiple ecosystem services without compromising yield." Science Advances, 6, eaba1715. DOI: 10.1126/sciadv.aba1715 ↩

  6. Prof. Dr. Ralf Pude, INRES Universität Bonn, Campus Klein-Altendorf: Long-term studies on winter hardiness of Paulownia hybrids. ↩

  7. IUCN Global Invasive Species Database: Paulownia tomentosa. Sterile hybrids = no invasiveness risk. ↩

  8. Icka, P.; Damo, R. & Icka, E. (2016): "Paulownia Tomentosa, a Fast Growing Timber." Annals "Valahia" University of Targoviste, 10, 14-19. ↩

  9. Ghazavi, G. et al. (2019): "The optimal size of a Paulownia-crop agroforestry system." Agricultural and Forest Meteorology, 269-270, 1-9. DOI: 10.1016/j.agrformet.2019.02.017 ↩

  10. Zhu, Z.H. et al. (1991): "Characteristics of the crop-Paulownia system in China." CARD Working Paper 91-WP 84, Iowa State University. ↩

  11. Zhang, L. et al. (2024): "河南省羊肚菌林下高效栽培模式及技术." Heilongjiang Agricultural Sciences, 2024(4). ↩

  12. 国家林业和草原局 (2021): "全国林下经济发展指南 2021-2030." URL: gov.cn/zhengce/ ↩

  13. 安康市人民政府（陕西省）：田间记录——泡桐下食用菌的自然生长现象。URL: ankang.gov.cn ↩

  14. Yang, S.; Zhao, X. et al. (2024): "Determination of the Effects of Pear-Morchella Intercropping Mode on Quality, Yield, and Soil Microbial Community." Journal of Fungi, 10(11), 759. DOI: 10.3390/jof10110759 ↩

  15. BioEconomy Solutions (2024): "Paulownia Woodchips: The Unsung Heroes of Mushroom Cultivation." ↩

  16. 上海市林业总站 (2025): "《羊肚菌林下生产技术规程》" (Technical Regulations for Morel Under-Forest Production), Standard T/SHLY. ↩

  17. Jiang, J.P. et al. (1994): "Analysis of Paulownia-intercropping types and their benefits in Woyang County." Forest Ecology and Management, 67(1-3), 329-337. DOI: 10.1016/0378-1127(94)90027-2 ↩

  18. Newman, S.M.; Bennett, K.; Wu, Y. (1997): "Performance of maize, beans and ginger as intercrops in Paulownia plantations in China." Agroforestry Systems, 39, 23-30. DOI: 10.1023/A:1005938310106 ↩

  19. Singh, S. et al. (2007): "Performance of turmeric (Curcuma longa) under shade of tree species." Range Management and Agroforestry, 28(1), 44-46. ↩

  20. Mirjani, M. et al. (2018): "Evaluation of yield, essential oil content and compositions of peppermint intercropped with faba bean." Journal of Cleaner Production, 171, 529-537. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.10.062 ↩

  21. Grzyb, T. et al. (2024): "The impact of buckwheat and paulownia intercropping on beekeeping value and buckwheat yield." Scientific Reports, 14. DOI: 10.1038/s41598-024-72493-x ↩

  22. Global Meta-Analysis (2025): "Enhancement of Agroecosystem Multifunctionality by Agroforestry." Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.70234 ↩

  23. Rodriguez, C. et al. (2023): "Intercropping enhances beneficial arthropods and controls pests." Agriculture, Ecosystems & Environment, 356, 108617. ↩

  24. Fort Valley State University (2023): "Paulownia Honey: An Economic Promise for the United States." ↩

  25. Borek, S. et al. (2025): "Effect of Paulownia and Buckwheat Intercropping on Soil Microbial Biodiversity." Agronomy, 15(4), 888. DOI: 10.3390/agronomy15040888 ↩

  26. Torralba, M. et al. (2016): "Do European agroforestry systems enhance biodiversity and ecosystem services?" Agriculture, Ecosystems & Environment, 230, 150-161. DOI: 10.1016/j.agee.2016.06.002 ↩

  27. Popa, A. et al. (2024): "Economic Sustainability Assessment of Paulownia Farms." Sustainability, 17(1), 21. DOI: 10.3390/su17010021 ↩

  28. Ferrara, C. et al. (2024): "Paulownia trees as a sustainable solution for CO₂ mitigation." Frontiers in Environmental Science, 12. DOI: 10.3389/fenvs.2024.1307840 ↩

  29. top agrar (2024): "Prämie für die Öko-Regelung Agroforst steigt 2024 auf 200 EUR/ha." + BMLEH Öko-Regelungen. ↩

  30. FAO (2023): "The State of Food and Agriculture: Revealing the true cost of food." ↩

  31. Garcia de Jalon, S. et al. (2018): "Modelling and valuing the environmental impacts of arable, forestry and agroforestry systems." Agroforestry Systems, 92, 1059-1073. DOI: 10.1007/s10457-017-0128-z ↩

  32. Kay, S. et al. (2019): "Agroforestry is paying off — Economic evaluation of ecosystem services in European landscapes." Ecosystem Services, 36, 100896. DOI: 10.1016/j.ecoser.2019.100896 ↩

  33. Dasgupta, P. (2021): "The Economics of Biodiversity: The Dasgupta Review." HM Treasury, UK Government. ↩

  34. Raseduzzaman, M. & Jensen, E.S. (2017): "Does intercropping enhance yield stability in arable crop production?" European Journal of Agronomy, 91, 25-33. ↩

  35. Renard, D. & Tilman, D. (2019): "National food production stabilized by crop diversity." Nature, 571. DOI: 10.1038/s41586-019-1316-y ↩

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