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本文来源 | CFC能源化工研究
本报告完成时间 | 2024年5月15日
天然橡胶是由橡胶树的乳液加工而成的。橡胶树的乳液是一种白色液体,主要包含橡胶粒子、水分、蛋白质和其他成分。因此,橡胶树是天然橡胶产业的基础,是决定天然橡胶产能的源头因素。影响天然橡胶产能的因素多样,主要涉及气候条件、种植区域的土壤质量、橡胶树品种、管理措施、割胶技术和树龄等。而其中,相较于其他因素,由于树龄与产能之间存在一定规律性,在橡胶树生命周期的不同阶段对应单棵橡胶树的产能水平存在一定差异。因此,由树龄结构的变化带来的天然橡胶供应周期性波动,形成天然橡胶的产能周期。
对于树龄与产能而言,相关研究的定性结论大致相同:橡 胶树在种植 6-8 年后可以开始割胶,在开始割胶后会迎来 7-13 年不等的产能释放阶段,此阶段产能释放的速度较快,即在其 他条件(例如养护管理、割胶技术、气候)不变的情况下,单 棵橡胶树的产能会出现自然增长,随后维持约 3-5 年的稳定高 产,此后产能逐年下滑,但下滑的速度相对平缓。相关研究的 定量结论差异较大,由于产能(也是产量)的计量单位为公斤/ 公顷/年,以面积为单位的实验数据会涉及到种植密度的问题, 由于相关实验区域的气候、土壤性质、种植和栽培技术、实验 周期内的天气情况等因素对产量同样存在较大的影响。因此, 定量结论的差异或由以上因素导致。
根据相关数据,目前亚洲产胶国中,0-7 年树龄占比约 13% 左右,这主要是代表未来能够释放的产能,整体占比不高,代 表未来能够释放的产能相对有限;树龄结构集中在 8-15 年生, 占比达 34%,这一部分橡胶树理论上处于产能释放阶段;16-25 年生的橡胶树占比约 23%,这一部分树处于产能释放的尾声阶 段,相对稳定高产;而 26 年生以上的树龄占比约 30%左右,这 部分橡胶树相对偏老,正迈入产能下行周期。考虑到科特迪瓦 的橡胶树普遍种植于 2010-2012 年,我们认为 0-15 年的青壮年 橡胶树占比约 50%。
根据 E.S.Munasingh 等提供的计算公式。2023 年亚洲产胶 国的天然橡胶产能约为 1568 万吨。考虑相关数据尚未包含科特 迪瓦、老挝等地的新兴产能,我们认为目前全球正处于天然橡 胶产能释放尾声或者见顶阶段,距离真正意义上的产能下行周 期或仍有至少 5-10 年的时间。
橡胶树(Hevea brasiliensis),南美热带树大戟科。全世界含橡胶成分的植物有2000多种。其中有500种可以产橡胶,其中最好的是巴西橡胶树,俗称三叶橡胶树,属于木棉科。巴西橡胶树一般的高度是10-30米。颈粗15-30厘米。一般生长在10°S,15°N之间。生长条件是高温高湿,静风沃土。年降雨量在2000mm左右。年均气温在26-32度之间。土层深1m以上。土壤pH5~6,
土壤质地
以壤质土最好,地下水位1.5~2m以上;海拔高度一般300m以下。一年两次花期,3~4月为主花期,称春花,开花最多,5~7月第二次开花,称夏花。也有在8~9月第三次开花的。分别结成秋果和冬果。种子易丧失发芽力,宜随采随播。种子繁殖或芽接繁殖。实生树的经济寿命为35~40年,芽接树为15~20年,生长寿命约60年。
天然橡胶是由橡胶树的乳液经过加工而成的。橡胶树的乳液是一种白色液体,主要包含橡胶粒子、水分、蛋白质和其他成分。这种乳液通过在橡胶树的皮层中形成乳管来流动,当这些乳管被切割或受到刺激时,乳液就会流出。为了收集天然橡胶,农民会在橡胶树的树皮上做出切割,使乳液流出,然后将其收集起来。这种乳液被称为乳胶,经过加工处理后,水分蒸发,得到天然橡胶。天然橡胶在许多领域中被广泛使用,包括汽车轮胎、橡胶制品、医疗用品等。
因此,橡胶树是天然橡胶产业的基础,是决定天然橡胶产能的源头因素
(注:此处天然橡胶代指橡胶树直接流出的新鲜胶乳中的干胶,并非指经过制胶厂初加工后生产的块状天然橡胶)。
先约定本文中提到的“天然橡胶产能”是指在特定条件下(比如适宜的气候、土壤、管理措施等)橡胶树能够达到的最大橡胶产量。这一概念包括了橡胶树所能产生的全部橡胶乳量,通常以单位面积或单位树来计量。此处针对天然橡胶种植业,而非天然橡胶初加工业(制胶厂)的产能。影响天然橡胶产能的因素多样,主要涉及气候条件、种植区域的土壤质量、橡胶树品种、管理措施、割胶技术和树龄等。而其中,相较于其他因素,由于树龄与产能之间存在一定规律性,在橡胶树生命周期的不同阶段对应单棵橡胶树的产能水平存在一定差异。因此,由树龄结构的变化带来的天然橡胶供应周期性波动,形成天然橡胶的产能周期。
可以看到,橡胶树的生命周期异常漫长,随着胶价进入自2011年至今长达近13年的熊市周期,以及今年一季度胶价的强势上涨,对于天然橡胶产能周期的讨论愈发激烈。在本文中,我们尝试从树龄角度对天然橡胶或者说橡胶树的产能、产能周期进行一定讨论。
对于橡胶树的产能产量的研究是一个十分复杂的问题,由于橡胶树漫长的生命周期,导致跟踪一轮橡胶树完整生命周期的研究偏少,多数的研究基于同一时代不同树龄橡胶树作为研究对象,以实验年份内橡胶树的单位产量代表胶树的产能,而橡胶树树龄则来自对胶农的问卷调查。大部分研究得到的定性结论大同小异,然而在树龄和产能定量关系则存在一定差异,这种或来自树种、种植条件与技术、种植密度、实验当年的天气等因素。
对于树龄和产能的关系在短周期内是类似一种固定关系的存在,所有的研究结论都是基于这样一种静态观察,然而在长周期视角下,二者的关系应该是一种动态变化,因为随着时代变迁,相关种植和栽培技术或存在一定变化,例如橡胶树栽培与种植技术进步,培育出了产能更高的树种;施肥技术的进步能够使橡胶树在产能不受影响的前提下,可割胶年份提前等。因此,相关研究对于树龄和产能的定量结论未能统一,尚未有较权威的定量结论(也可能是我们没有发现)。对于相关的研究结论,尤其是定量结论,需要辩证地去看待。我们将会对本章节中引用的数据做出详细的来源标注,并在文末列出本文所引用的参考文献,以便专业读者进行更深入的研究。
根据E.S.Munasingh等2008年发表的一项在斯里兰卡的研究,他们提到由于橡胶树为多年生作物,传统的实验设计无法用于橡胶树研究工作。因此,他们选择处于不同生长阶段的橡胶园作为研究对象,实验在斯里兰卡开展,斯里兰卡的农业气候区域主要分为湿润区(原文“wet zone”)和中间区(原文“Intermediate Zone”),一般而言,湿润区更适宜橡胶树种植。湿润区的样本为树种为RRIC100,分别记录33个橡胶园的产量;中间区由于实验条件缺乏,他们引用了其他研究,通过公式化计算得到了中间区的数据。根据他们的实验结果,种植在湿润区的橡胶树逐年增长,并在种植13年,也就是开割7年后,达到年产量顶峰,为1325公斤/公顷,此后逐年下降至第30年的800公顷/公斤;中间区的顶峰产量约在1245公斤/公顷(详见原文第4-5页)。值得一提的是,在原文第2页的“Quantification of latex yield of rubber”部分,给出了类似树龄和年产量的公式,但未说明公式来源。
根据Idoko等2013年发表的一项在尼日利亚(在历史上处于西非的尼日利亚曾经是天然橡胶主产国之一)的研究,他们在尼日利亚橡胶研究所开展实验,实验区域属于湿润的热带气候,选择的橡胶林于1960年开荒。为了研究树龄对于橡胶产量的影响,他们选择GT1树种,将树龄进行分组,分为年轻组(1-6年)、中年组(15-20年)和老年组(35-45年),分别选择一公顷作为研究对象。根据他们的实验结果,不同树龄分组的橡胶树干胶(DRC)年产量分别为年轻组653公斤/公顷、812公斤/公顷和1042公斤/公顷(详见原文第5页)。他们提到,随着树龄的增长,橡胶园的生产力显著提高。这是因为橡胶树更多数量的乳汁管以及更大的树茎,提高到了橡胶树的产量。只要管理的得当,橡胶园的经济寿命甚至可以延长到40岁以上。他们的结论中,得到了高龄橡胶树的产能依然能够增长,与一般文献中给出的定性结论相悖,或是由于文中使用了线性回归模型进行外推,导致出现该结论。
根据ABUBAKAR M.LAHJIE等2018年发表的一项在印度尼西亚的研究,他们选取了东苏门答腊一块7m×3m占地0.25公顷的橡胶林,共119棵橡胶树作为研究对象(这是少数提到种植密度的研究之一,换算每公顷种植476棵橡胶树,处于《NY 221-2006橡胶树栽培技术规程》中提到的范围)。由于实验数据有限,对于未来的变化他们以经济学中的
边际收益递减规律
进行外推。在他们的实验中,相较于一般的橡胶树在6-7年左右开始割胶,他们的选择从第3年开始割胶,一直持续到25年。在17年生时达到高峰,一直持续到25年。种植后7年至17年期间,年均产量从121.43公斤/公顷增加到176.47公斤/公顷(详见原文第6页)。在这项研究中,橡胶树的开割年份较一般年份前提,因此可以推断出橡胶树并非是必须在种植6-7年后才能割胶。
根据Tu Luc Tran在2020年发表的一项在越南的研究,这项研究并没有开展具体的实验,但较为详细地介绍了越南广平省树龄和产能的关系。越南广平省的橡胶树一般在第8年开割,第9年产量约3000-4800公斤/公顷,从第10年到第20年,从5000公斤/公顷增长至7000公斤/公顷不等,到第21年维持稳定,自第26年开始下滑(注:这里指胶水湿重,详见原文第7页)。
对于天然橡胶产能的拐点,现有的相关文献中也存在一定分歧。Ambali等(2012)曾说到橡胶树的产量会随着树龄增长而增长,而通常在35年之后,产量开始下滑。Umar等(2017)也说明橡胶树的产量会一直增长至15年,并在35年后失去经济意义。Fajri Shoutun Nida等(2021)提到橡胶树树龄越大,产量越高,直到达到其生产高峰期,然后逐渐下降。在正常条件下,橡胶的最佳生产率在25-30年之间,30年后,橡胶树产量下滑。
在以上4项研究中,我们可以看到3项实验和1项调研的定性结论大致相同:
橡胶树在种植6-8年后可以开始割胶,在开始割胶后会迎来7-13年不等的产能释放阶段,此阶段产能释放的速度较快,即在其他条件(例如养护管理、割胶技术、气候)不变的情况下,单棵橡胶树的产能会出现自然增长,随后维持约3-5年的稳定高产,此后产能逐年下滑,但下滑的速度相对平缓。
同时,也可以看到,4项研究的定量结论差异较大,由于产能(也是产量)的计量单位为公斤/公顷/年,以面积为单位的实验数据会涉及到种植密度的问题,根据《NY 221-2006橡胶树栽培技术规程》,我国橡胶树适宜的种植密度在450棵/公顷~600棵/公顷,由于相关实验区域的气候、土壤性质、种植和栽培技术、实验周期内的天气情况等因素对产量同样存在较大的影响。因此,定量结论的差异或由以上因素导致。
从树龄结构定位天然橡胶产能周期是不够充分的,影响橡胶树产能的因素十分复杂,树龄不是天然橡胶产能的强约束。相关研究表明,以目前的种植、割胶技术等,是可以突破树龄限制去提升当年度的产量。Candra Ginting等(2017)发现通过对橡胶树输入营养物(原文“with nutrient infusion”)可以提高当年的产量,刘旭斌等(2006)的研究表明在使用乙烯灵刺激药后,即使是割龄超过30年的老树,产量能够提升约14.1%。
由于树龄数据获取难度较大,相关文献资料中往往以卫星图像数据结合相关模型去计算部分天然橡胶种植区域的树龄结构。我们选取某天然橡胶生产企业在2019年一次公开演讲中的数据与ANRPC公布的历年翻种新种面积作为参考。需要说明,该数据仅包含泰国、印尼、马来西亚、越南、缅甸、柬埔寨和中国的数据,未包含其他主要产胶国如科特迪瓦的数据。
可以看到目前亚洲产胶国中,0-7年树龄占比约13%左右,这主要是代表未来能够释放的产能,整体占比不高,代表未来能够释放的产能相对有限;树龄结构集中在8-15年生,占比达34%,这一部分橡胶树理论上处于产能释放阶段;16-25年生的橡胶树占比约23%,这一部分树处于产能释放的尾声阶段,相对稳定高产;而26年生以上的树龄占比约30%左右,这部分橡胶树相对偏老,正迈入产能下行周期。这里需要考虑2个问题,第一,科特迪瓦的橡胶树普遍种植于2010-2012年,本土橡胶树正处于产能释放周期中,
因此从全球视角的树龄结构分布中,我们认为0-15年的青壮年橡胶树占比约50%
;第二,以及由于多年来胶价低迷,橡胶树缺乏管理养护,或带来一定产能损失,但相关定量研究偏少,难以量化评估其对橡胶树产能的影响,暂不考虑其对产能的影响能够质变为全球天然橡胶产能提前进入下行周期(从这个角度上来说,如果定性影响如此大,学界应该有较多的相关研究成果)。
根据E.S.Munasingh等提供的计算公式。需要指出,该公式存在一定不合理性。第一,若树龄为0,根据公式计算,对应产能约为229.4公斤/公顷/年,这显然不符合实际情况;第二,根据该公式计算在树龄达到15年后,橡胶树产能的下滑速度较上述研究中提到的更快。我们简单计算了亚洲产胶国的天然橡胶产能。根据计算的结果,2023年亚洲产胶国的天然橡胶产能约为1568万吨。我们按照橡胶树7年开割去推后续的产能,并且假设每年亚洲主产区的新种和翻种面积为15万公顷,根据公式计算的结果,到2029年预计亚洲产胶国的天然橡胶产能将下滑至1353万吨,较2023年产能6年复合降幅约为2.4%。考虑相关数据尚未包含科特迪瓦、老挝等地的新兴产能,
我们认为目前全球正处于天然橡胶产能释放尾声或者见顶阶段,距离真正意义上的产能下行周期或仍有至少5-10年的时间。
最后,我们还是需要强调,天然橡胶产能是一个十分复杂的问题,测算结果本质包含了较多主观假设,树龄与产能之间的关系在时间轴上不具备强稳健性,相关测算结果仅供参考。
参考文献
Munasinghe, E. S., et al. "Quantification of growth and yield of Rubber Plantations of Sri Lanka." (2008).
Idoko, S. O., et al. "EFFECT OF AGE OF RUBBER PLANTATION ON TREE POPULATION, STEM GROWTH AND LATEX PRODUCTION." Journal of Agricultural Production and Technology ISSN 2360 (2013): 9364.
LAHJIE, ABUBAKAR M., et al. "Community forest management: Comparison of simulated production and financial returns from agarwood, tengkawang and rubber trees in West Kutai, Indonesia." Biodiversitas Journal of Biological Diversity 19.1 (2018): 126-133.
Tran, Tu Luc. "Economic efficiency of rubber production and affecting factors: Case of smallholder rubber production in Quang Binh Province, Vietnam." African Journal of Agricultural Research 16.11 (2020):
Ambali, O. I., and S. Momoh. "Economics of Rubber Production: Empirical Evidence from Ilushin and Waterside Rubber Estates, Ogun State, Nigeria." Nigerian Journal of Agricultural Economics 3.1 (2012): 50-58.
Umar, H. Y., et al. "Evaluation of the Impact of Climatic Factors on Latex Yield of Hevea Brasiliensis." International Journal of Research 3.5 (2017): 28-33.
Ginting, Candra, and Yohana Theresia Maria Astuti. "INCREASING LATEX PRODUCTION OF RUBBER TREE (Hevea brasiliensis) BY NUTRIENT INFUSION." AGROISTA: Jurnal Agroteknologi 1.2 (2018).
Nida, Fajri Shoutun, and Tri Bastuti Purwantini. "The profitability analysis of rubber plantation in Batang Hari Regency and Sanggau Regency (Case study: Penerokan Village and Semoncol Village)." E3S Web of Conferences. Vol. 305. EDP Sciences, 2021.
Ginting, Candra, and Yohana Theresia Maria Astuti. "INCREASING LATEX PRODUCTION OF RUBBER TREE (Hevea brasiliensis) BY NUTRIENT INFUSION." AGROISTA: Jurnal Agroteknologi 1.2 (2018).
刘旭斌, and 周垦荣. "老龄胶树 d/5 割制使用乙烯灵生产试验总结." 热带农业科学 26.4 (2006): 1-2.
作者姓名:
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