世界天然橡胶产业现状及科技对其推动力分析

世界天然橡胶产业现状及科技对其推动力分析①

祁栋灵②

王秀全

张志扬

黄月球

海南儋州571737）

（中国热带农业科学院橡胶研究所/国家重要热带作物工程技术研究中心

摘

要

从天然橡胶用途和种植范围的拓展、面积与产量、消费量与贸易、科研机构与协会组织、世界橡胶树种

质资源的搜集、保存、鉴定和创新利用、不断得到遗传改良的橡胶树品种推广应用、气体刺激短线采胶新技术的研发等方面，对世界天然橡胶产业现状及其科技对其推动力进行了分析。关键词分类号

巴西橡胶树；天然橡胶产业；现状；推动力分析

Ｓ７９４．１

CurrentSituationofWorldNaturalRubberIndustryandItsDrivingForceby

ScienceandTechnology

QIDonglingWANGXiuquanZHANGZhiyangHUANGYueqiu(RubberResearchInstitute,CATAS/SETRCKTC,Danzhou,Hainan571737,China)

AbstractThenaturalrubbertoexpandthescopeofuseandcultivation,areaandoutput,consumptionandtrade,scientificresearchinstitutionsandassociations,theworldofrubbertreegermplasmresourcescollection,preservation,identificationandutilizationofgeneticimprovement,innovationandpromotionandapplicationofrubbertreevarieties,researchanddevelopmentofshort-termgasstimulationtappingnewtechnologyandsoonwereanalyzedinthisarticle.

KeywordsBrazilrubbertree(Heveabrasiliensis);worldnaturalrubberindustry;currentsituation;analysisofthedrivingforce

自１８７６年Ｗｉｃｋｈａｍ把野生巴西三叶橡胶树用于医疗卫生、工业、农业和日常生活（表１）。目前，世界上部分或完全使用天然橡胶制成的物品已达７万余种，主要产胶国有不少人以此为生，因

表1

行业

交通运输

天然橡胶主要用途类别

类别

用于制造航空、载重汽车、矿山机械、越野车辆等的轮胎，以及轮胎的胎体、缓冲层、胎侧等部位传输带、桥梁承重垫、耐酸耐碱手套、橡胶板等

外科医生用乳胶手套、导流管、安全套等

胶鞋、鞋底、床垫、松紧带和暖水袋等

氨水袋、排灌胶管探空气球等密封、防震设备等

（Heveabrasiliensis）从南美洲亚马逊河流域成功引

种到东南亚以来，世界橡胶栽培事业至今已有１３０余年的历史［１］。在短短的１３０年间，橡胶成了东南亚各植胶国热带农业中重要组成部分，其产品天然橡胶与煤、钢铁、石油一并称为四大工业原料，它成为驱动世界经济的车轮［２］。世界天然橡胶产业的迅猛发展，一方面得益于迅速发展的世界工业，另一方面得益于橡胶科技的不断进步。

工业制品

医疗卫生及文体用品日常用品农业领域气象领域科学试验

1世界天然橡胶发展概况1.1天然橡胶的主要用途

天然橡胶作为经济建设和国防工业的重要原料，不仅广泛用于交通运输业和国防方面，而且还

①收稿日期：２０１２－１０－２２；责任编辑／凌青根；编辑部Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｄｎｋ＠１６３．ｃｏｍ。

②祁栋灵（１９７９～），男，硕士，助理研究员，主要研究方向为农业科技推广、技术应用及其经济合理性分析与评价。

－６１－

２０１３年１月热带农业科学

第３３卷第１期

此，天然橡胶产业已成为许多热带国家和地区经济的主要组成部分。

1.2天然橡胶的栽培区域

国际市场对天然橡胶的需求在不断增加，供求关系推动了世界植胶范围和规模的不断扩大，随着橡胶树良种选育和栽培技术手段的不断进步，橡胶树的商业栽培已从南纬１０°至北纬１５°的传统植胶的热带地区扩展到此范围之外的非传统植胶地区。目前，橡胶树的栽培已遍布亚洲、非洲、南美洲和大洋洲的多个国家和地区（表２）。

表2

世界主要植胶国家分布情况

各洲分布国家或地区

泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度、中国、亚洲

斯里兰卡、越南、菲律宾、柬埔寨、缅甸、老挝、孟加拉国、文莱、东帝汶等

科特迪瓦、尼日利亚、喀麦隆、塞拉利昂、利非洲

比里亚、加蓬、加纳、贝宁、刚果民主共和国（刚果（金））、加蓬、加纳、贝宁、几内亚、刚果共和国（刚果（布））、马拉维、中非等巴西、危地马拉、厄瓜多尔、玻利维亚、秘南美洲鲁、哥伦比亚、圭亚那、委内瑞拉、哥斯达黎加、多米尼加等大洋洲巴布亚新几内亚北美洲

墨西哥等

1.3面积与产量

尽管巴西三叶橡胶树种植已遍及亚洲、非洲、南美洲、大洋洲、北美洲，但种植区域主要集中在

东南亚地区，主要生产国有泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度、越南、中国、斯里兰卡、菲律宾和柬埔寨等，种植面积占到全球总植胶面积的８６％，其产量占到全球总产量的９０％以上（图１、２）。

其他，１９％

印度尼西亚，２８％

越南，７％

印度，６％

中国，９％

马来西亚，８％泰国斯里兰卡，２２％

，１％

图1

2011年天然橡胶主产国橡胶种植面积占全球比例

从１９００年至２０１１年的１００余年的时间中，全球范围内天然橡胶产量总体上呈上升趋势，干胶产

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越南，７％

其他，１０％

泰国，３２％

中国，７％

印度，８％

马来西亚，９％印度尼西亚，２７％

斯里兰卡，１％

图2

2011年天然橡胶主产国橡胶产量占全球比例

量从１９００年的５万ｔ，增加到２０１１年的１１２８万ｔ，增加了２２５倍（图３）。随着世界产胶国种植面积的扩大和橡胶树总量的增加，以及胶园的陆续开割投产，按照近１０年全球天然橡胶产量的平均增速（图

４），笔者预计，到２０２０年全球天然橡胶产量将有

望达到１４５０万ｔ。天然橡胶主产国的单产水平较高的依次是印度、泰国、越南、斯里兰卡、马来西亚，２０１１年的单产分别达到１８１５、１８００、１７５５、

１５６０、１５００ｋｇ／ｈｍ２（图５）。

１２００ｔ万１０００／８００量产６００胶４００干２０００

０００００００００００００１２３４５６７８９０１９９９９９９９９９９００１１１１１１１１１１２２年份

图3

1900～2010年全球天然橡胶产量变化

１２００ｔ１０００万／８００量产６００胶４００干２０００

００１２５６９０１０００３４００７８１１２０００００００００２２００２２２２０００２２２００２２年份

图4

2000～2011年全球天然橡胶产量变化

２０００２）ｍｈ１５００／ｇｋ１０００（产５００单０

亚国亚卡南国度西中西兰越泰印尼来里度马斯印国家

图5

2011年亚洲主要天然橡胶生产国单位面积产量比较

祁栋灵等世界天然橡胶产业现状及科技对其推动力分析

1.4世界天然橡胶消费量与贸易情况

天然橡胶产业是关联度较强的产业，其市场需求广泛，并且主要受汽车制造业、国际石油价格和金融行情影响。从２０世纪８０年代到２０１１年，全球天然橡胶的消费量年均增长率超过了５％，消费量从１９８５年的４３５万ｔ增加到了２０１１年的１１４７万ｔ。随着橡胶工业的发展，如按照５％的消费量年均增长率计算，预计到２０１５年全球天然橡胶消费量将有望达到１２９０万ｔ。见图６。

１４００１２００ｔ万１０００／量８００费６００消４００２０００

１９８５１９９０１９９５２０００

２００５２０１０２０１５

年份

图61985～2015年全球天然橡胶消费量变化

目前轮胎制造业是天然橡胶主要的消费领域，轮胎用胶占天然橡胶总产量约６０％，２０１１年，世界汽车业从金融危机中逐渐恢复，新车产销量随之增加，据中国骑车工业协会公布，２０１２年汽车生产量与销售量均超过１９００万辆，有力推动了世界轮胎行业乃至橡胶产业的发展。

从全球天然橡胶发展情况分析，近年来，天然橡胶生产销售均表现旺盛，收割面积、干胶产量、贸易均保持良好的增长势头，并且产量的增长大于面积的增长，天然橡胶产业之所以能够良好发展，其重要原因归功于天然橡胶的科技进步和贡献。

2科技发展对世界天然橡胶产业的贡献2.1世界天然橡胶领域的科研机构与协会组织

随着世界植胶规模的发展，各植胶国相继设立了本国的天然橡胶科研机构，如泰国的曼谷橡胶研究中心、宋卡橡胶研究所和农凯橡胶研究中心，印度尼西亚橡胶研究所，中国的中国热带农业科学院、海南农垦科学院、海南大学、云南省热带作物科学研究所和广东农垦热带作物科学研究所，马来西亚的马来西亚橡胶研究院，加蓬的植胶技术研究中心，科特迪瓦橡胶研究所，利比里亚橡胶研究所，巴西的全国橡胶研究中心，法国农学研究国际

合作发展中心，印度、越南、柬埔寨、菲律宾等均设有本国的橡胶研究所。在有关天然橡胶国际组织方面，目前已成立的有国际橡胶研究与发展委员会

（InternationalRubberResearchandDevelopmentBoard,IRRDB）［３］，天然橡胶生产国联合会（Ａｓｓｏ－ｃｉａｔｉｏｎｏｆＮａｔｒｕａｌＲｕｂｂｅｒＰｒｏｄｕｃｉｎｇＣｏｕｎ－ｔｒｉｅｓ，ＡＮＲＰＣ）［４］，以及国际橡胶研究组织（Inter-nationalRubberStudyGroup，IRSG）［５］。国际橡胶

研究与发展委员会属学术型非官方组织，共有包括泰国、马来西亚、尼日利亚、缅甸、印度尼西亚、越南和中国在内的１９个成员国家。天然橡胶生产国联合会成立于１９７０年１０月，秘书处设立在马来西亚吉隆坡。联合会的目标主要是促进天然橡胶生产和消费合作，促进技术提升，稳定天然橡胶市场价格。目前，联合会的成员国有印度、印度尼西亚、中国、马来西亚、巴布亚新几内亚、新加坡、斯里兰卡、泰国、越南、柬埔寨和菲律宾１１个国家。２０１１年上述成员国的天然橡胶产量占全球产量９０％以上的份额。而国际橡胶研究组织于１９４４年设立，该组织设在新加坡，目前已有新加坡、尼日利亚、斯里兰卡、印度等３５个成员国，以及

１２０个企业成员加入。

2.2科技对天然橡胶产业发展的推动2.2.1传统割胶技术对产业的推动作用

随着１８８８年气胎和１８９５年汽车的发明，汽车工业的兴起和发展扩展了对橡胶的要求，随之汽车工业对天然橡胶的需求急剧增加。而在巴西古老的“斧砍取胶法”产量很低，并且使橡胶树难以实现长期连续稳定产胶，促使人们寻找科学的采胶方法［２］。

１８７６年英国人Ｗｉｃｋｈａｍ从巴西原产地的野生状态

引种把橡胶树到东南亚进行商业栽培，新加坡植物园Ｒｉｄｌｅｙ在１８８９年开展了此方面的试验，１８９７年，他发明了“连续割胶法”

［６］

，即每隔一定时

间，用刀割去薄薄一层橡胶树树皮而不伤至形成层，确保了形成层的持续再生并稳定产胶和排胶，该割胶基本方法一直沿用至今。

“连续割胶法”的

发明和推广应用，有效克服了以前橡胶树原产地使用的“斧砍取胶法”的严重伤及橡胶树茎干形成层和木质部造成胶树经济寿命缩短的缺点，使橡胶树可经营的经济寿命延长到３０余年，显著提高了橡胶

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２０１３年１月热带农业科学第３３卷第１期

树商业栽培的经济价值，极大地促进了作为橡胶树的大面积栽培。推动了世界整个天然橡胶产业的迅速发展。

2.2.2橡胶芽接技术对产业的推动作用

从世界植胶历史看，早期橡胶栽培所采用的栽植材料依次是未经选择的橡胶种子、最早的母树实生树、经过高级选择的母树实生树，以上材料产生的后代材料难以保持优良的产量性状，了优良种植材料的推广应用。１９１５年茂物植物园荷兰人

ＶａｎＨｅｌｔｅｎ等发明了橡胶树芽接法［６］，彻底解决了

橡胶无性系优良性状的保持问题，通过橡胶芽接技术，不但可以获得优良无性系种植材料，而且可以使优良无性系增殖。从而实现了橡胶树优良品种在世界各植胶国的推广和广泛种植，促进了橡胶树产量的大幅度提高。

2.2.3高效刺激剂乙烯的发明与应用对产业的推

动作用

１９６８年马来西亚发明的高效刺激剂乙烯可刺

激橡胶树使其增产，随后世界主要植胶国相继开展了乙烯利刺激剂胶园增产试验，并进行大规模生产推广与应用。高效刺激剂乙烯的发明与应用，提高了胶园单位面积产量，节省了胶工，提高了劳动生产率，极大地推动了天然橡胶产业的发展［７］。高效刺激剂乙烯与引种橡胶树从野生到商业栽培、连续割胶法、以及橡胶树芽接法，被称为橡胶树栽培科技发展史上的四大成就，又称为四大里程碑。

2.2.4世界橡胶树种质资源的搜集、保存、鉴定和

创新利用

为了满足天然橡胶日益增长的需求，１８７０年

（英国）印度事务部的

Ｈｏｏｋｅｒ和Ｍａｒｋｈａｍ一起着手探

索把巴西橡胶树引种到印度的办法与途径，期望建立一个新的天然橡胶供应中心，于是，Ｍａｒｋｈａｍ派

Ｗｉｃｋｈａｍ前往巴西具体进行引种工作。英国的Ｗｉｃｋｈａｍ从亚马逊河流域的塔帕若斯河附近，采集

了７万粒橡胶树种子于１８７６年６月运回到位于英国伦敦的ＫｅｎＧａｒｄｅｎ，育成２３９７株橡胶树实生苗，其中１９００株运往锡兰（今斯里兰卡），一部分运至马来亚（今马来西亚），两株运到西爪哇茂物的植物园（属印度尼西亚）等地区种植，均获得成功［６］。Ｗｉｃｋ－

ｈａｍ成功的引种工作是世界橡胶栽培历史中一个重－６４－

要的里程碑，使巴西橡胶树的种植范围从西半球的原产地扩大到东半球进行种植，为日后东南亚成为世界上最重要的植胶地区打下坚实的基础。鉴于东南亚等主要植胶国家的橡胶树栽培品种大都是由

Ｗｉｃｋｈａｍ引种的２２株苗繁育而来，栽培种质的遗

传基础显得相对狭窄，并且品种遗传改良的增产潜力显得十分有限，为了解决Ｗｉｃｋｈａｍ种质遗传基础狭窄的问题，ＩＲＲＤＢ于１９８１年组织了马来西亚、印度尼西亚、泰国、中国、法国、尼日利亚和巴西等国的育种专家进入拥有丰富橡胶树野生资源的巴西亚马逊河流域的阿里克（Acre）、郎多尼亚（Rondonia）、马妥格罗梭（MatoGrosso）３个地区，进行野生种质的采集，此次活动共采集橡胶树种子６４２５６０粒（成

功培育成实生苗１７９００株），

从选择的２９４株橡胶优良

母树上采集的芽条（成功芽接并成活的有１６２个），这部分橡胶树野生种质（又称为Ａｍａｚｏｎ种质或１９８１＇ＩＲＲＤＢ种

质）被分发到巴西橡胶研究中心、

马来西亚和科特迪

瓦进行保存，即在南美洲、亚洲、非洲为这批种质分别建立了一个基因保存圃［８］。上述采集于巴西亚马逊河上游３个不同地区的橡胶树种质，为日后的橡胶树品种遗传改良提供丰富而很有价值的育种材料。

在种质资源创新利用方面，如印度尼西亚在

１９９７年就开始了Ａｍａｚｏｎ橡胶野生种质与Ｗｉｃｋｈａｍ

种质进行人工杂交试验，至２００１年，其人工授粉数量累计已超过２万朵花，并且Ａｍａｚｏｎ橡胶野生种质中的部分基因型已被选作木材生产专用品系［９］。而马来西亚从巴西分别于１９５１～１９５２、１９５３～

１９５４、１９６６年３次搜集引进新的橡胶树种质材料

即ＦＸ系列和ＩＡＮ系列，其中包括了抗南美叶疫病种质、ＦＸ２５、ＦＸ３８９９、ＩＡＮ７１７、ＩＡＮ８７３等，这些种质材料参加育种计划后成功培育出了ＲＲＩＭ９００系列、ＲＲＩＭ２０００系列等多个品种［１０］。在抗性育种方面，斯里兰卡已经选出比较耐棒孢霉叶斑病和炭疽病的橡胶树品系，斯里兰卡与法国通过合作研究已经选育出抗南美叶疫病的橡胶树品系［１１］。橡胶树种质资源的创新利用，有效地推动了世界橡胶栽培事业的发展。

2.2.5不断得到遗传改良的橡胶树新品种推广应用

橡胶树优良品种是天然橡胶产业发展的基础，橡胶树从野生状态到规模化商业栽培的一百多年，

祁栋灵等世界天然橡胶产业现状及科技对其推动力分析

优良品种选育和大面积的推广应用是世界橡胶树栽培历史上最重要的成就之一，是橡胶树成为人工广泛栽培产胶作物的主要推广力量之一。在胶园增产的诸多因素中，选育优良品种并进行推广应用是提高单位面积产量的最根本和最有效途径。世界自大面积商业种植橡胶以来，橡胶树的单位面积产量水平提高了数倍，这在很大程度上归功于在产量与抗性方面不断得到改良的橡胶树优良品种的推广与应用。２０世纪２０年代至７０年代，世界种植的橡胶树代表性品种相继为ＰＩＬＢ８４、ＰＢ８６、ＲＲＩＭ５０１、

ＲＲＩＭ６００、ＲＲＩＭ７０３，单产水平从５７０ｋｇ／ｈｍ２提高到７０年代的３３６０ｋｇ／ｈｍ２［１２］，过去的７０年中，橡胶

树的单产增幅达到５倍多。而随着橡胶树新品种

ＲＲＩＭ２０００组的推广应用，可以相信，在橡胶树干

胶单产水平和木材材积能力方面将会有进一步提高，并将进一步提然橡胶产业综合发展实力。

2.2.6气体刺激短线采胶新技术的研发

获取天然橡胶是商业栽培橡胶树的主要目的之一。利用采胶工具，一株一株周期性地循环式采割，源源不断地从橡胶树上获取胶乳，因此，采胶是一项分散、劳动密集型的活动。橡胶树种植后有

３０年的割胶生产期。据测算，割胶生产的劳动投

入要占整个天然橡胶生产的７０％左右。随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，劳动力成本的增加，提高劳动生产率和降低成本已成为世界植胶生产的发展趋势。因此，回顾世界割胶历史，从早期巴西的橡胶树砍割法到马来西亚多割面割胶制度，到半树周的螺旋形单割面制度，到单割面隔日制，发展到现在的采用乙烯利刺激割胶，割胶频率从传统的ｄ２（每两天割１次）到ｄ３（每３天割１次）、ｄ４（每

４天割１次）、

ｄ５（每５天割１次）、ｄ６（每６天割１次）、割线

长度从Ｓ／１（全螺旋割线）到Ｓ／２（１／２全螺旋割线）、Ｓ／４

（１／４全螺旋割线）、

Ｓｃ８（缩短的螺旋割线，８ｃｍ长）、Ｍｃ２（微

型割线，２ｃｍ长），

不难看出，采胶技术一直是不断地

朝着降低割胶频率和缩短割线长度的方向发展，也即朝着减轻割胶劳动强度和提高劳动生产率的方向发展。气体刺激短线采胶新技术的研发正是顺应了世界植胶生产发展的趋势。该技术由于割线短，操作简单，割胶速度特别快，单位割胶时间内胶工的割胶株数成倍增加，可显著提高劳动生产率和降低

生产投入成本［１３］，技术应用前景广阔。以中国胶园应用的效果为例，云南东风农场［１４］选择割龄２６龄的ＰＲ１０７推广应用气体刺激短线采胶技术，结果表明，采用该技术后，投入产出比达到１∶１２．８，经济效益显著；割线缩短后，节约了树皮的消耗，使得橡胶树的经济寿命延长３０～４０年；相同割胶岗位比对照减少割胶时间５～６ｈ，减轻了割胶工人劳动强度，每个胶工在相同劳动强度情况下，割胶岗位可以扩大１至２倍，显著提高了劳动生产率。

巴西橡胶树作为天然橡胶的主要来源，在世界经济发展过程中一直占有重要地位。由于下述特点，橡胶树在将来世界经济发展中可能起更大的作用：天然橡胶是一种可再生资源，常年可连续生产；橡胶树作为速生树木，能够改善环境，橡胶树的产胶过程是一个生物合成过程，它不产生污染、不直接消耗石化能源，同时以橡胶树为主的林木覆盖可造就绿化、涵水、保土、可持续发展的良好生态环境；橡胶树生产的胶乳由于具有采收容易、胶水等物质分离十分简单，并且生产过程无污染等优点，橡胶树的乳管经过基因技术改造可能成为生产高产值化合物的生物反应器。据了解，世界主要生产国的天然橡胶领域的科技人员正在努力把橡胶树改造成橡胶、木材和基因工程药物的生产者，这种努力一旦成为现实，相信世界天然橡胶产业的发展将会跃上一个新的台阶，创造新的里程碑。

2.2.7天然橡胶初加工技术产品的研发与应用

天然橡胶的初加工与采胶生产获得了同步发展。由于天然生胶受热易发粘，了其使用范围。１８３９年Ｇｏｏｄｙｅａｒ偶然发现的橡胶硫化方法，有效解决了生胶易变粘发脆的问题，而硫化法的应用拓展了天然橡胶的应用领域和范围。１９０４年

Ｍｏｔｅ等发现了补强性填充剂碳黑，该填充剂的发

现，有效解决了硫化天然生胶由于过于柔软，定伸应力和拉伸强度过低，对于飞机轮胎等施加高载荷用途的制品不耐使用的问题。１９０５年Ｏｅｎｓｌａｇｅｒ发现苯胺具有促进橡胶硫化的作用，苯胺作为硫化促进剂的发现使得在天然橡胶硫化过程中，硫黄添加量、硫化耗时、硫化温度等大幅降低，硫化促进剂的使用不但大幅提高天然橡胶加工的生产率，同时也提高了橡胶产品的质量，推动了橡胶工业的发

－６５－

２０１３年１月热带农业科学第３３卷第１期

展［１５］。为了减缓橡胶老化问题，２０世纪研发、生产了作为添加剂使用的防老剂，防老剂的研发和应用，显著提高了橡胶产品使用的耐久性。橡胶硫化法、补强性填充剂碳黑，以及硫化促进剂苯胺被称为天然橡胶加工科技发展史上的三大成就。

随着东南亚主要植胶国家近些年新植胶园陆续开割投产，世界天然橡胶生产能力将持续增加。随着胶木兼优品种在世界主要植胶国家的种植推广，以及配套栽培管理技术和橡胶改性等配套加工技术的不断创新，世界天然橡胶产业将会得到不断的发展，产业自身发展能力将不断得到增强，而未来其相关产品的应用领域将不断得到拓展。

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