Jianming Xie1,2 & Jihua Yu1,2 & Baihong Chen1,2 & Zhi Feng1,2 & Jian Lyu1,2 & Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM Siddique4
1. Ključni laboratorij province Gansu za kmetijske znanosti Aridlanda, Kmetijska univerza Gansu, Lanzhou 730070, Kitajska
2. College of Horticulture, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Kitajska
3. Agriculture and Agri-Food Canada, Center za raziskave in razvoj Swift Current, Swift Current, SK S9H 3X2, Kanada
4. UWA Institute of Agriculture and School of Agriculture & Environment, Univerza Zahodne Avstralije, Perth, WA 6001, Avstralija
Minimalizem
V naseljenih regijah/državah s hitrim gospodarskim razvojem, kot so Afrika, Kitajska in Indija, se obdelovalne površine hitro krčijo zaradi urbane gradnje in druge industrijske rabe zemljišč. To ustvarja izzive brez primere pri proizvodnji dovolj hrane za zadovoljitev povečanih potreb po hrani. Ali je mogoče milijone puščavi podobnih neobdelovalnih hektarjev razviti za pridelavo hrane? Ali je mogoče sončno energijo, ki je na voljo v izobilju, uporabiti za pridelavo pridelkov v nadzorovanih okoljih, kot so rastlinjaki na sončno energijo? Tukaj pregledujemo inovativen sistem gojenja, namreč "Gobi kmetijstvo." Ugotavljamo, da ima inovativni kmetijski sistem Gobi šest edinstvenih značilnosti: (i) uporablja puščavske zemljiške vire s sončno energijo kot edinim virom energije za pridelavo svežega sadja in zelenjave skozi vse leto, v nasprotju s konvencionalno pridelavo v rastlinjakih, kjer je potrebna energija potešen s kurjenjem fosilnih goriv ali porabo električne energije; (ii) grozdi posameznih obdelovalnih enot so izdelani z uporabo lokalno dostopnih materialov, kot je glinena zemlja za severne stene objektov; (iii) produktivnost zemljišča (sveži proizvodi na enoto zemlje na leto) je 10-27-krat višja in učinkovitost porabe vode pridelka 20-35-krat večji od tradicionalnih namakanih sistemov gojenja na odprtem terenu; (iv) hranila za pridelke so v glavnem zagotovljena z lokalno pridelanimi organskimi substrati, ki zmanjšujejo uporabo sintetičnih anorganskih gnojil v rastlinski pridelavi; (v) proizvodi imajo nižji okoljski odtis kot gojenje na prostem zaradi sončne energije kot edinega vira energije in visokih donosov pridelka na enoto vložka; in (vi) ustvarja delovna mesta na podeželju, kar izboljšuje stabilnost podeželskih skupnosti. Čeprav je bil ta sistem opisan kot a "Čudež dežele Gobi" za socialno-ekonomski razvoj je treba obravnavati številne izzive, kot so omejitve vode, varnost izdelkov in ekološke posledice. Predlagamo, da se razvijejo ustrezne politike za zagotovitev, da sistem spodbuja proizvodnjo hrane in krepi podeželsko socialno-ekonomijo, hkrati pa ščiti občutljivo ekološko okolje.
Predstavitev
Obdelovalna zemlja za kmetijstvo je omejen vir (Liu et al. 2017). V državah s hitrim gospodarskim razvojem, kot so Kitajska, Indija in Afrika, je bilo veliko obdelovalnih površin spremenjenih v industrijsko rabo (Cakir et al. 2008; Xu in sod. 2000). Zaradi hitre urbanizacije, ki tekmuje za zemljo s kmetijstvom (Zhang et al. 2016; Mueller et al. 2012), obstaja izziv brez primere za povečanje pridelave pridelkov za zadovoljevanje prehranskih potreb in preferenc rastoče človeške populacije (Godfray et al. 2010). Možno je, da bi lahko razvite države z velikimi obdelovalnimi površinami, kot so Avstralija, Kanada in ZDA, spremenile travnate površine v obdelovalne površine za svetovne trge z žitom. Vendar pa lahko to pospeši izgubo zalog ogljika in ima znatne, negativne vplive na okolje (Godfray 2011).
V številnih sušnih in polsušnih okoljih so velika območja "Dežela Gobi" (opredeljena kot neobdelovalna zemlja), vključno z 1.95 milijona hektarjev puščavskega tipa zemlje v šestih provincah severozahodne Kitajske (Liu et al. 2010). Kitajska si usklajeno prizadeva za razvoj te dežele Gobi za proizvodnjo hrane z uporabo inovativnega sistema pridelave, imenovanega "Gobi kmetijstvo." Ta sistem gojenja smo opredelili kot "Sistem pridelave s skupino lokalno zgrajenih plastičnih rastlinjakov podobnih pridelovalnih enot na sončni pogon za pridelavo visoko donosnih, visokokakovostnih svežih pridelkov (zelenjave, sadja in okrasnih rastlin) na učinkovit, uspešen in ekonomičen način" (Xie et al. 2017). V nekaterih sofisticiranih sistemih grozdov je mogoče klimatske razmere v posameznih enotah spremljati z zapisovalniki podatkov. Za razliko od običajnih rastlinjakov ali rastlinjakov, kjer sta ogrevanje in hlajenje (dva glavna stroška pri proizvodnji v rastlinjakih) običajno zagotovljena s sežiganjem fosilnih goriv (dizla, kurilnega olja, tekočega petroleja, plina), ki povečujejo CO2 emisije ali z uporabo električnih grelnikov, ki porabijo več energije (Hassanien et al. 2016; Wang in sod. 2017), "Gobi kmetijstvo" Sistemi so v celoti odvisni od sončne energije za ogrevanje, hlajenje in pretvorbo naravne energije v rastlinsko biomaso.
V zadnjih letih se je uporaba zemlje Gobi za proizvodnjo hrane na Kitajskem hitro razvijala (Zhang et al. 2015). V severozahodnih regijah sistemi gojenja zemljišč Gobi proizvedejo velik delež zelenjave, ki se porabi v regiji. Ta sistem ima ključno vlogo pri zagotavljanju varnosti preskrbe s hrano, povečanju socialno-ekološke trajnosti in povečanju sposobnosti preživetja podeželske skupnosti. Mnogi menijo, da je to zemljišče Gobi poljedelstvo a "novo najdeno zemljo" sistem gojenja. Pomembna značilnost sistema je možnost pridelave hrane na nekoč neproduktivni zemlji. Ta inovativni sistem pridelave je lahko revolucionaren korak k sodobnemu kmetijstvu. Vendar pa primanjkuje informacij o znanstvenem napredku sistemov gojenja dežele Gobi. Številna vprašanja ostajajo neodgovorjena: ali se bo ta sistem trajnostno razvil v veliko industrijo pridelave zelenjave? Kako bo sistem obdelave zemlje Gobi dolgoročno vplival na eko-okolje? Lahko to "izdelano na Kitajskem" model gojenja velja za druga sušna območja z vse manj obdelovalnimi površinami, kot je severni Kazahstan (Kraemer et al. 2015), Sibirija (Halicki in Kulizhsky 2015) in osrednje do severnoafriške regije (de Grassi in Salah Ovadia 2017)?
S temi vprašanji v mislih smo izvedli celovit pregled literature o nedavnem razvoju in ključnih ugotovitvah raziskav v zvezi s sistemom gojenja. Cilji tega prispevka so bili (i) poudariti znanstveni napredek sistemov gojenja Gobi-land, sprejetih na severu Kitajske, vključno s produktivnostjo pridelkov, učinkovitostjo rabe vode (WUE), značilnostmi rabe hranil in energije ter možnimi ekološkimi in okoljskimi vplivi; (ii) razpravljati o glavnih izzivih, s katerimi se sooča sistem, kot so razpoložljivost vode za namakanje, kakovost in varnost pridelkov ter možni vpliv na stabilnost in razvoj podeželske skupnosti; in (iii) podati predloge o določanju politik in raziskovalnih prednostnih nalogah za zdravo raziskovanje in dolgoročni trajnostni razvoj sistemov gobijske obdelave zemlje.
Kratek pregled infrastrukture kopenskih sistemov Gobi
Da bi razumeli, kako deluje sistem za obdelovanje zemlje Gobi, smo podali kratek opis njihove zasnove, inženiringa in konstrukcije. Več podrobnosti o infrastrukturi je v nedavnem pregledu (Xie et al. 2017). Gobi sistem obdelovanja zemlje je vzpostavljen na neobdelani zemlji Gobi, kjer tradicionalna pridelava poljščin ni mogoča. Zemljiški objekti Gobi so zgrajeni v "grozdi" posameznih proizvodnih enot. Tipičen gručasti objekt je sestavljen iz več (do sto) posameznih gojitvenih enot ali hiš (sl. 1a). Mikroklimatske razmere v vsaki pridelovalni enoti spremlja centraliziran nadzorni center, kjer oddaljeni senzorji,
Mikroklimatske pogoje, kot sta temperatura zraka in vlaga, je mogoče prilagoditi v nekaterih gojitvenih enotah, medtem ko drugi nadzorni sistemi omogočajo samodejno fertirigacijo. Nekatere napredne tehnologije, kot je internet predmetov (Wang in Xu 2016) ali internet stvari (Li et al. 2013) je mogoče namestiti v nadzorni center za zagotavljanje natančnejših odčitkov mikroklimatskih podatkov, ki se prenašajo iz posameznih pridelovalnih enot. Vendar pa zaradi visokih stroškov niso bili razširjeni.
Tipična gojitvena enota znotraj gručastega objekta je usmerjena proti vzhodu-zahodno in ima tri stene na severni, vzhodni in zahodni strani zgradbe. Južna stran konstrukcije je nagnjena streha, podprta z jeklenim okvirjem in prekrita s prozorno toplotno plastično folijo (sl. 2). Streha je ustrezno nagnjena, da zagotovi učinkovito prepustnost svetlobe podnevi (Zhang et al. 2014). Energija sonca je shranjena v toplotni masi sten in se ponoči sprosti kot toplota. Pozimi je streha vsako noč prekrita z domačimi slamnatimi preprogami, da se ohrani notranja temperatura (Tong et al. 2013).
Kritični sestavni del vsake obdelovalne enote je severni zid, ki je zgrajen iz lokalno dostopnih materialov, kot so glinene opeke (Wang et al. 2014), bloki slame (Zhang et al. 2017), navadne opeke s stiroporjem (Xu et al. 2013), zidne enote iz letečega pepela (Xu et al. 2013), glineni bloki, pomešani s cementno malto (Chen et al. 2012), nabita zemlja (Guan et al. 2013), ali surovo zemljo, vgrajeno v betonske bloke. V nekaterih enotah je severna stena zgrajena iz "material, ki spreminja fazo" za optimizacijo shranjevanja in izmenjave toplote ter s tem zmanjšanje temperaturnih nihanj za rast rastlin (Guan et al. 2012).
Ena od pomembnih razlik med združenimi objekti Gobi Land in tradicionalnimi rastlinjaki ali steklenjaki je vir energije. Vsaka pridelovalna enota v gručastem sistemu zemlje Gobi se v celoti napaja s sončno energijo. Severna stena čez dan absorbira sončno sevanje, ponoči pa ga oddaja. Podnevi neporabljena energija je ponoči aktivni vir energije. A "vodna zavesa" sistem se običajno uporablja za zagotavljanje dodatne toplote v zimskih nočeh, kjer je majhen del tal znotraj enote napolnjen z vodo, ki se uporablja kot medij za izmenjavo toplote (Xie et al. 2017). Čez dan voda kroži in prehaja skozi zavese, ki absorbirajo vodo, pri čemer se odvečna toplota sončnega sevanja shrani v vodnem telesu; ponoči topla voda kroži in gre skozi vodne zavese s toploto, ki se sprošča v zrak znotraj enote. Učinkovitost shranjevanja energije v "vodna zavesa" Sistem je odvisen od številnih dejavnikov, kot so neposredno sončno sevanje, izotropno razpršeno sončno sevanje z neba, prosojnost atmosfere in toplotna prepustnost plastične folije na strehi (Han et al. 2014). Z razvojem sistemov gojenja se razvijajo bolj izpopolnjeni ogrevalni sistemi za izboljšano shranjevanje in oddajanje toplote.
Znanstveni napredek sistemov za obdelovanje zemlje Gobi
Gobi sistemi gojenja zemljišč se razlikujejo od tradicionalnega gojenja pridelkov na prostem, kjer se pridelki napajajo ali namakajo. Razlikujejo se tudi od gojenja pridelkov v običajnih rastlinjakih ali steklenjakih, kjer se energija večinoma dobavlja z zemeljskim plinom ali elektriko. Gobi sistemi za obdelovanje zemlje imajo edinstvene značilnosti, od katerih so nekatere poudarjene spodaj.
Povečana produktivnost pridelka
Pridelki, pridelani v zemljiščih v Gobiju, so visoko produktivni z znatno večjo učinkovitostjo rabe zemljišč (tj. donos pridelka na enoto uporabljene zemlje) kot tradicionalno gojenje na prostem. Na primer, vzhodna regija koridorja Hexi na severozahodu Kitajske ima dolgoročno (1960-2009) letno trajanje sončnega obsevanja 2945 h, letna povprečna temperatura zraka 7.2 °C in obdobje brez zmrzali 155 dni (Chai et al. 2014c); toplotne enote so več kot zadostne za pridelavo enega pridelka na leto, nezadostne pa za pridelavo dveh pridelkov na leto v tradicionalnih sistemih odprtega polja. V sistemu Gobi-land se lahko pridelki gojijo večino mesecev ali celo vse leto. Povprečni letni pridelek v 5 letih (2012-2016) v pridelovalnih enotah na poskusni postaji Jiuquan je bilo 34 t ha-1 za melono (Cucumis melo L.), 66 t ha-1 za lubenico (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 za feferon (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 za kumare (Cucumis sativus L.), in 177 t ha 1 za paradižnik (Solanum lycopersicum L.), ki so 10-27-krat višje od tistih v tradicionalnih odprtih sistemih pod enakimi podnebnimi pogoji (Xie et al. 2017). Podobne rezultate so opazili tudi drugod v severni Kitajski, kot je okrožje Wuwei na vzhodnem koncu
Hexi koridor. Te vrednosti pridelka so bile izračunane na zemljišču, ki ga zasedajo gojitvene enote, kot tudi na skupnih površinah, ki si jih delijo posamezne enote znotraj istega kontrolnega sistema. Skupni prostori so namenjeni transportu surovin in trženju izdelkov.
Izboljšana učinkovitost porabe vode
Eden glavnih izzivov za kmetijstvo na mnogih sušnih in polsušnih območjih je pomanjkanje vode. Varčevanje z vodo ali izboljšanje WUE (donos pridelka na enoto dobavljene vode, izražen v kg ha-1 donos m-3 voda) v rastlinski pridelavi je ključnega pomena za sposobnost preživetja kmetijstva. Gobi sistemi za obdelovanje zemljišč ponujajo pomembne prednosti pri varčevanju z vodo, saj pridelki porabijo veliko manj vode kot isti pridelki, gojeni v tradicionalnih sistemih odprtih polj. Na primer, več kot 4 leta (2012-2015) meritev v sistemu Gobi Land Facility v okrožju Jiuquan, potrebnih paradižnikov 385-466 mm celotnega namakanja, sezonska evapotranspiracija od 350 do 428 mm, sveža masa paradižnika pa od 86 do 152 t ha-1. Nekateri večji pridelki zelenjave so dosegli visoko WUE (kg svežega pridelka m-3), vključno s 15-21 voda za melono, 17-23 za feferon, 22-28 za lubenico, 2835 za kumare in 35-51 kg za paradižnik. V tem sistemu je bil WUE paradižnika na primer 20-35-krat večji od istih pridelkov, pridelanih na obdelovalnih površinah, sistemih odprtih polj (Xie et al. 2017).
Mehanizem za izboljšano WUE v kopenskih sistemih Gobi je slabo razumljen. Predlagamo, da glavni dejavniki, ki prispevajo, vključujejo naslednje: (a) količina namakanja pridelkov v zemljiških sistemih Gobi temelji na zahtevah rastlin za optimalno rast (Liang et al. 2014), ki je vnaprej določen in nadzorovan preko vgrajenega vodomera (sl. 3a). Odvisno od upravljavca enote"Z znanjem in izkušnjami se pogosto uporablja metoda reguliranega deficitarnega namakanja (sl. 3b), ki zmanjša količine namakanja v nekritičnih fazah rasti (Chai et al. 2014b). Blago pomanjkljivo namakanje lahko spodbudi obrambne sisteme rastlin, da povečajo toleranco na sušni stres (Romero in Martinez-Cutillas 2012; Wang in sod. 2012). Velikost učinka reguliranega pomanjkljivega namakanja na pridelavo pridelka se razlikuje glede na vrsto pridelka in druge dejavnike (Chen et al. 2013; Wang in sod. 2010); (b) namakalne tehnike v sistemih za obdelovanje zemlje Gobi se nenehno izboljšujejo, tako da podzemno kapljično namakanje (sl. 3c) je zdaj najbolj priljubljen način namakanja; (c) za zmanjšanje izhlapevanja vode s površine tal se uporabljajo različne metode mulčenja. Območje sajenja znotraj gojitvene enote je med rastno dobo običajno prekrito s plastično folijo (sl. 3d), vključno s površinami med vrstami rastlin (sl. 3e). Zmanjšanje izhlapevanja in povečanje relativne zračne vlažnosti sta verjetno dva najpomembnejša dejavnika pri učinkoviti rabi vode; (d) določen odstotek izhlapele vode s površine tal se reciklira znotraj pridelovalne enote, ker pridelava poteka v relativno zaprtem sistemu; in (e) sofisticirane agronomske prakse se uporabljajo za upravljanje pridelka v gojitveni enoti (sl. 3f), kot je obrezovanje vej za povečanje prodora svetlobe (Du et al. 2016), optimizacijo prezračevanja za uravnoteženje CO2 za fotosintezo rastlin in pojavnost bolezni (Yang et al. 2017) in prezračevanje območja korenin po namakanju za nekaj dni, da se zmanjša izhlapevanje tal (Li et al. 2016); vse to pomaga povečati pridelek in izboljšati WUE.
Izboljšana učinkovitost uporabe hranil
Za razliko od tradicionalnega gojenja na prostem, kjer so sintetična gnojila glavni vir hranil za rastline, organski material, kot je slama pridelkov, živinski gnoj in stranski proizvodi iz živilske industrije, procesi proizvodnje energije in recikliranje človeških odpadkov -je glavni vir hranil v sistemih gojenja zemlje Gobi. Odpadni materiali predstavljajo alternativo komercialnim medijem, ki se uporabljajo v klasični pridelavi v rastlinjakih. Da bi bili organski materiali upravičeni do substrata za gojenje zemlje Gobi, morajo imeti naslednje lastnosti (Fu et al. 2018; Fu in Liu 2016; Fu in sod. 2017; Ling et al. 2015; Song idr. 2013): (i) nizka nasipna gostota, visoka poroznost in visoka sposobnost zadrževanja vode; (ii) visoka zmogljivost kationske izmenjave in vsebnost mineralnih hranil ter ustrezen pH in EC; (iii) povečana encimska aktivnost, običajno dosežena z dodajanjem ustreznih sevov mikroorganizmov; (iv) počasna stopnja razgradnje; in (v) ne vsebuje semen plevelov in patogenov, ki se prenašajo s prstjo. Vrsta materiala, metoda obdelave, stopnja razgradnje in podnebni pogoji, v katerih se substrati proizvajajo, lahko vplivajo na fizikalne, kemične in biološke lastnosti organskega materiala in s tem na kakovost substrata (Fu et al. 2017; Song idr. 2013).
Izdelava tipičnega domačega substrata vključuje več korakov (sl. 4a): (i) slama pridelka (kot je koruza) se zbere iz tradicionalnih proizvodnih sistemov na prostem v lokalnih vaseh, prepelje na mesto v bližini obrata in seseklja na 3-5 cm dolge kose, preden dodate nizek odmerek dušikovega gnojila (1.4 kg N na 1000 kg suhe koruzne slame), da prilagodite razmerje C:N v kompostu na približno 15:1; (ii) doda se približno 1 kg proizvoda za inokulacijo mikroorganizmov na 1000 kg organskega materiala; (iii) 1. stopnja fermentacije vključuje zlaganje slame na tla (npr. 1.2 m visoko x 3.0 m široko na dnu in 2.0 m široko na vrhu) pred ovijanjem s plastično folijo; (iv) temperatura v kupu se spremlja in dodaja se voda, da se ohrani vsebnost vlage pri 60-65 % za optimalno delovanje mikroorganizmov; (v) druga stopnja fermentacije zahteva pretresanje skladovnice vsakih 68 dni in preverjanje temperature v zgornjih 30 cm. Ta občasna motnja zagotavlja, da se temperatura in vlaga ohranjata na optimalni ravni za delovanje mikrobov; in (vi) okoli 32. dne-34 po fermentaciji se material premakne v skladišče, pripravljeno za uporabo pri gojenju v objektu. Domač substrat običajno nanesemo pri 2-3 t ha 1 na obdelovalne površine znotraj obdelovalne enote in se lahko uporabljajo nekaj let v obdelovanju, preden se zamenjajo. Vsebnost hranil v substratih je mogoče obnoviti na proizvodno raven z dodajanjem zunanjih hranil (sl. 4b). Slamnati material za organski substrat je na voljo lokalno, večina proizvodnih korakov pa uporablja stroje, izdelane v podjetju.
Način oskrbe pridelkov s substratnimi hranili se razlikuje med obrati v grozdu. Večina pridelovalcev na severozahodu Kitajske uporablja bodisi (1) sistem jarkov, kjer jarki (običajno 0.4-0.6 m širine, 0.2-0.3 m globoko, z 0.8-1.0 m med jarki, ki so usmerjeni proti severu-južna smer) so narejeni na tleh znotraj gojitvene enote, obrobljeni z betonom, lesenimi kockami ali opeko, napolnjeni s substratom pred sajenjem (sl. 5a) in prekrita s plastično folijo, skozi katero bodo rasle sadike (sl. 5b). Ko so jarki zgrajeni, se lahko uporabljajo za neprekinjeno proizvodnjo več kot 20 let; ali (2) substrati iz cele vrečke, kjer je substrat zavit v posamezne plastične vrečke (tipična dimenzija vrečke je 0.5 m premera in 1.0 m dolžine) v zaprtem mikrookolju. Hranila se sproščajo iz vrečk, ko se rastline razvijajo (sl. 5c). Na vrhu vrečke so narejene luknje za sajenje semen (sl. 5d) in kapljično namakanje skozi luknje.
Obe metodi se razlikujeta po svojih značilnostih. Metoda jarkov omogoča pridelovalcem, da enostavno dodajo gnojilo substratom, ko je to potrebno. Pri nekaterih pridelkih, kot je lubenica, je za zagotovitev visoke produktivnosti potrebno dodajanje anorganskih gnojil. Nekatere študije so pokazale, da lahko uporaba organskih gnojil skupaj z anorganskimi gnojili poveča pridelek, vendar pusti presežke hranil v tleh in visoke koncentracije nitrata-N v zgornji plasti zemlje (Gao et al. 2012). Druge študije so pokazale, da je pristop cele vreče bolj produktiven kot sistem jarka (Yuan et al. 2013) ker zavite vreče omogočajo fizično ločitev substrata od tal; tako se zmanjša verjetnost kontaminacije substratov s patogeni, ki se prenašajo iz zemlje. Kljub temu se lahko fizikalne in kemijske lastnosti substrata (v rovih ali zavitih vrečah) poslabšajo z vsako pridelovalno sezono (Song et al. 2013), kar zmanjša moč preskrbe s hranili (Song et al. 2013). Zato je obnova substrata upravičena.
Povečana učinkovitost rabe energije
Gobi sistemi za obdelovanje zemlje v celoti temeljijo na sončni energiji. Struktura je zasnovana tako, da zadrži čim več toplote z uporabo in shranjevanjem energije sonca. Za ogrevanje gojitvenih enot so pomembni dnevno trajanje osončenosti, intenzivnost sončnega obsevanja in letni dnevi brez zmrzali. Vzhodni do osrednji koridor Hexi, kot je okrožje Wuwei (37° 96" N, 102° 64" E), provinca Gansu, je reprezentativno območje, kjer so skoncentrirani združeni obrati Gobiland. Povprečno 6150 MJ m 2 letno sončno obsevanje in 156 dni brez zmrzali omogoča kakovostno dozorevanje mnogih vrst zelenjadnic. Za izboljšanje učinkovitosti izrabe sončnega sevanja upravljavci gojitvenih enot uporabljajo različna sredstva za povečanje shranjevanja toplote in izboljšanje sproščanja toplote, kot so dvojne plasti črne plastične folije, pritrjene na severno steno (Xu et al. 2014), barvne plošče za ohranjanje toplote, nameščene na strehi (Sun et al. 2013), plitvi sistemi za absorpcijo toplote tal za zvišanje notranje temperature zraka (Xu et al. 2014) in zemeljski geotekstil, uporabljen kot talna obloga za ohranjanje toplote. Tudi solarne toplotne črpalke se uporabljajo za uravnavanje temperature vode v zbiralnikih toplote za vodo v nekaterih pridelovalnih enotah (Zhou et al. 2016). Nedavno so bile na vrh strehe nameščene barvne plošče za ohranjanje toplote, da bi povečali absorpcijo toplote (Sun et al. 2013). V nekaterih sofisticiranih sončnih rastlinjakih pri gojenju v gručah se uporabljajo napredne sončne tehnologije za izboljšanje shranjevanja toplote, fotovoltaične proizvodnje energije in izrabe svetlobe (Cuce et al. 2016). Uporaba sončne energije za pridelavo rastlin v rastlinjakih je napredovala na številnih območjih/državah (Farjana et al. 2018), vključno z Avstralijo, Japonsko (Cossu et al. 2017), Izrael (Castello et al. 2017) in Nemčija (Schmidt et al. 2012), kot tudi države v razvoju, kot je Nepal (Fuller in Zahnd 2012) in Indija (Tiwari et al. 2016). Na Kitajskem je namestitev sodobnih solarnih modulov trenutno draga, z ocenjeno dobo vračila 9 let (Wang et al. 2017). Predvidevamo, da se bo vračilna doba skrajšala, ko se bo sistem gojenja razvijal z naprednejšo solarno tehnologijo.
Temperature zraka znotraj in zunaj objektov grozda se lahko v mrzlih zimah na severu Kitajske gibljejo od 20 do 35 °C. Na primer v solarnih napravah v Lingyuanu (41° 20" N, 119° 31" E) v provinci Liaoning na severovzhodu Kitajske je v 12-m razponu, 5.5-m visokem in 65-m dolgem sončnem rastlinjaku s sistemi za shranjevanje in sproščanje toplote nočna temperatura zraka v notranjosti dosegla 13 °C, zunanja pa je bila -25.8 °C, razlika 39 °C (Sunetal. 2013).
Uporaba sončne energije za proizvodnjo hrane je pomembna značilnost "Gobi kmetijstvo" sistemov na severozahodu Kitajske. To se razlikuje od tradicionalnih rastlinjakov ali steklenjakov, ki za pridelavo pridelkov zahtevajo zunanje vnose energije, kar je lahko ekonomsko in okoljsko drago (Hassanien et al. 2016; Canakci idr. 2013; Wang in sod. 2017). Na primer, povprečna letna poraba električne energije v običajnih rastlinjakih je lahko več kot 500 kWhmy (Hassanien et al. 2016), s stroški do 65,000 USD150,000 na leto (v študiji primera Turčije) (Canakci et al. 2013). Na svetovni ravni je bila širitev konvencionalne rastlinske pridelave v rastlinjakih omejena zaradi intenzivne porabe energije in skrbi glede emisij ogljika.
Koristi za okolje
Ogrevanje kmetijskih rastlinjakov s fosilnimi gorivi, kot so premog, nafta in zemeljski plin, prispeva k emisijam ogljika in podnebnim spremembam. Gobi sistemi za obdelovanje zemljišč na sončno energijo zagotavljajo večje okoljske koristi zaradi (i) zmanjšane porabe energije, saj je gojenje pridelkov v celoti odvisno od sončne energije, za razliko od običajnih rastlinjakov, kjer se energija dobavlja z elektriko ali zemeljskim plinom, ki povzroča velike emisije toplogrednih plinov; (ii) izboljšano varčevanje z vodo, saj se pridelki gojijo pod streho, prekrito s plastiko, z nizkim izhlapevanjem tal in visokim razmerjem med transpiracijo in izhlapevanjem. Namakanje spremlja in nadzira centraliziran računalnik, ki omogoča natančno zalivanje z minimalno izgubo vode; (iii) Zmanjšane emisije toplogrednih plinov za celoten sistem (Chai et al. 2012) ali odtis na enoto teže sveže zelenjave na podlagi ocene življenjskega cikla (Chai et al. 2014a). Pridelki, pridelani v obratih v grozdu, imajo bistveno višje donose na enoto vložka (kot je gnojilo, raba zemljišča) z več atmosferskega CO2 pretvorijo v rastlinsko biomaso z izboljšano fotosintezo kot sistemi gojenja na odprtem polju (Chang et al. 2013); in (iv) uporaba kompostnih substratov lahko sčasoma poveča ogljik v tleh (Jaiarree et al. 2014; Chai et al. 2014a).
Nekatere študije primerov so ocenile neto CO2 fiksacija rastlin v sistemih gojenja plastike na sončno energijo je osemkrat višja kot v tradicionalnih sistemih odprtega polja (Wang et al. 2011). Več CO2 fiksiranje v enotah za gojenje pomeni manj CO2 emisije v ozračje (Wu et al. 2015). Velikost učinka se razlikuje glede na geografsko lokacijo in strukturo pridelovalnih enot (Chai et al. 2014c). Študije so tudi pokazale, da gojenje v prostorih omogoča rastlinam, da vežejo več CO2 iz ozračja, hkrati pa izpusti manj toplogrednih plinov na kg proizvoda (Chang et al. 2011). Gojitvene enote tudi pozimi nimajo dodatnega ogrevanja, kar prihrani približno 750 Mg ha-1 energije v primerjavi s konvencionalno proizvodnjo v rastlinjakih, ogrevanih s premogom (Gao et al. 2010). Pridelovanje Gobiland je ogljično pameten sistem za zmanjševanje izpustov toplogrednih plinov. Vendar pa v literaturi manjkajo ocene življenjskega cikla gojenja na objektu, zato so potrebne bolj poglobljene raziskave za oceno okoljskih vplivov teh sistemov gojenja.
Ekološke koristi
Severozahodna Kitajska je bogata s sončno svetlobo in viri toplote z letnim sončnim obsevanjem od 2800 do 3300 ur. Razvoj sistemov za obdelavo zemljišč Gobi z združeno sončno energijo lahko vire svetlobe in toplote spremeni v proizvodnjo hrane in ponudi pomembne ekološke koristi, od katerih so nekatere poudarjene spodaj.
Prvič, zemljišče Gobi se uporablja za pridelavo kakovostnih pridelkov za prehransko varnost. Na Kitajskem je povprečna obdelovalna zemlja na 100 prebivalcev 8 ha (FAOSTAT 2014), bistveno manj kot 52 ha v ZDA, 125 ha v Kanadi in 214 ha v Avstraliji. Viri poljščin na Kitajskem se hitro zmanjšujejo zaradi hitre urbanizacije. Soočena z omejeno obdelovalno zemljo na prebivalca, skupaj z obdelovalnimi površinami, ki se uporabljajo za urbano gradnjo, je Kitajska naredila pomemben korak pri raziskovanju bogate zemlje Gobi za gojenje poljščin (Jiang et al. 2014). Tradicionalno kmetijstvo ni mogoče na puščavskem, neproduktivnem ozemlju Gobi (sl. 6a). Gradnja združenih obdelovalnih objektov na zemljišču Gobi ponuja edinstvene značilnosti za ublažitev zemljiških konfliktov med kmetijstvom in drugimi gospodarskimi sektorji (sl. 6b) in pomoč pri zagotavljanju preskrbe s hrano za gosto poseljeno državo.
Drugič, proizvodni sistem večinoma uporablja lokalno razpoložljive vire. Vsaka gojitvena enota v sistemu je zgrajena in podprta z okvirji iz lesa, bambusa ali jeklenih palic. V mrzlih zimah se na poševni strehi za dodatno izolacijo razgrnejo lokalno izdelane slamnate podloge ali toplotne odeje. Severne stene gojitvenih enot so prav tako zgrajene z uporabo lokalno dostopnih materialov, kot so jekleni okvirji in bloki, polnjeni s slamo (sl. 7a), vreče s peskom (sl. 7b), kamen-cementna mešanica (sl. 7c) ali navadne opeke (sl. 7d).
Lokalno razpoložljivi materiali zagotavljajo znatne ekološke in gospodarske koristi, saj jih je mogoče dobiti poceni ali nabrati brezplačno (npr. kamni in skale v bližnjih puščavskih območjih) z minimalnimi transportnimi zahtevami. Tudi oprema za transport materialov, izdelavo substratov in gojenje pridelkov je postopoma postala na voljo za gojenje v grozdnih objektih; to pomaga rešiti pomanjkanje kmetijske delovne sile na nekaterih podeželskih območjih na Kitajskem.
Tretjič, ta sistem gojenja nudi priložnosti za izboljšanje regionalne ekologije. V velikem delu severozahodne Kitajske dežela Gobi nima vegetacije (sl. 6a) posledica tega so krhka ekološka okolja. Vetrna erozija je pogosta in s podnebnimi spremembami postaja hujša. Pogoste prašne nevihte izvirajo iz severozahoda in se pogosto razširijo na druge azijske regije. Razvoj sistemov za gojenje objektov v gručah s sončno energijo nima le potenciala, da se istočasno odzove na vse manjšo razpoložljivost primernih zemljišč na Kitajskem, ampak igra vlogo pri blaženju krhkosti ekosistema v puščavi do sušnih okolij na severozahodu Kitajske (Gao et al. 2010; Wang in sod. 2017). Preoblikovanje zapuščenih gobijskih zemljišč v kmetijska zemljišča lahko pripomore k vzpostavitvi novega ekološkega sistema, ki bo spremenil prvinsko naravno podobo in polepšal ekološko okolje.
Učinki na stabilnost podeželskih skupnosti
Družbeno-ekonomski razvoj na severozahodu Kitajske zaostaja za osrednjimi in vzhodnimi regijami, pri čemer so številna okrožja skupnosti pod nacionalno ravnjo revščine. Raziskovanje obsežnih območij dežele Gobi za pridelavo sadja in zelenjave tej regiji odpira vrata za pospešitev socialno-ekonomskega razvoja. Pomanjkljivost dezertifikacije Gobija spreminja v izrazite regionalne gospodarske prednosti, pri čemer ne le spodbuja kmetijsko industrijo, ampak poganja tudi druge industrije, kar pomaga stabilizirati podeželske skupnosti. Ta nizkocenovni kmetijski sistem postaja pomemben mejnik za združevanje podeželskih skupnosti.
Obdelovalni sistem Gobi-land spodbuja pridelavo hrane in povečuje prihodke gospodinjstev. Na območjih s temperaturami nad -28 °C pozimi, rastlinjaki na sončno energijo v celoti izkoriščajo sončno energijo in neobdelovalno zemljo za pridelavo sadja in zelenjave skozi vse leto. Pridelki v združenih pridelovalnih enotah dajejo bistveno več pridelka kot pridelava na prostem z višjim razmerjem med vložki in rezultati. Analizirali smo ekonomsko proizvodnjo v 14 študijah s 120 enotami za pridelavo sončne energije (Xie et al. 2017), da bi našli povprečni bruto dohodek 56,650 USD ha 1 y 1, pri 10-30-krat višja kot pri proizvodnji na prostem na istem geološkem mestu. Posledično je čisti dobiček od lastne pridelave zelenjave znašal 10-15-krat večja od pridelave zelenjave na prostem in 70-125-krat večja od koruze na prostem (Zea Mays) ali pšenice (Triticum aestivum) proizvodnje.
Vzpostavitev teh novih sistemov pridelave ustvarja priložnosti za zaposlitev na podeželju. Obdelovanje objektov spremeni zimski čas izpada v delovno, produktivno sezono, ki ustvarja priložnosti za zaposlitev na podeželju, zlasti pozimi, ko so kmečke družine pogosto "sam doma" brez zaposlitve. Pridelava in trženje sadja in zelenjave sta delovno intenzivna. Številni podeželski delavci se lahko dodelijo obdelovanju objektov (sl. 8a), druge pa je mogoče dodeliti prevozu in trženju pridelkov lokalnim ali bližnjim skupnostim (sl. 8b). Najpomembneje pa je, da predelava, skladiščenje, konzerviranje in prodaja svežih pridelkov zagotavljajo nekoč odsotne zaposlitvene priložnosti, ki pomagajo graditi družbeno harmonično skupnost (slika XNUMX). 8c) in zbiranje duha podeželske skupnosti.
Ni objavljenih poročil o tem, kako bi lahko sistem pridelave v gručah vplival na razvoj podeželske skupnosti. Predlagamo, da ti sistemi pomagajo k sposobnosti preživetja in stabilnosti podeželskih skupnosti. Vzpostavitev sistemov obdelovanja zemlje Gobi omogoča kmetijstvu na severozahodu Kitajske, da se razširi preko meje primarne proizvodnje. Posledično se poveča sposobnost preživetja skupnosti in dolgoročna stabilnost, ker (i) se nenehno razvijajo nove tehnologije za izboljšanje obdelave zemlje v Gobiju, kot so gojenje pridelkov, razvoj substrata in ukrepi za zatiranje škodljivcev, ki postanejo pomembno sredstvo za razvoj podeželskih skupnosti v trajnosten način; (ii) pridelava v objektih zagotavlja celoletno oskrbo skupnosti s svežim sadjem in zelenjavo, kar zadovoljuje povečane potrebe državljanov srednjega razreda po bolj hranljivi in zdravi hrani; in (iii) vzpostavitev novega sistema pridelave pomaga krepiti notranjo kohezijo etničnih manjšinskih skupin, saj državljani etničnih manjšinskih skupin potrebujejo raznovrstna živila z edinstvenimi lastnostmi, ki jih zadovoljijo celoletni sveži pridelki sistemov pridelave.
Veliki izzivi
Sistemi obdelovanja zemlje Gobi so se na Kitajskem v zadnjih letih hitro razvijali s potencialom za razširitev območij objektov in ravni proizvodnje (Jiang et al. 2015). Vendar je treba obravnavati nekatere omejitve in izzive.
Omejitve vodnih virov
Eden največjih izzivov za kmetijstvo na severozahodu Kitajske je pomanjkanje vode. Letna razpoložljivost sladke vode je nizka in znaša < 760 m3 na prebivalca y 1 (Chai et al. 2014b). V koridorju Hexi v provinci Gansu je letna količina padavin < 160 mm, medtem ko je letno izhlapevanje > 1500 mm (Deng et al. 2006). Veliko nekoč produktivnih obdelovalnih površin vzdolž svilne ceste je bilo "premor" v zadnjih letih zaradi pomanjkanja vode. Večina gojenja pridelkov na odprtem terenu uporablja tradicionalno "poplave" namakanje, ki presega 10,000 m3 ha-1 na pridelovalno sezono (Chai et al. 2016). Prekomerno izkoriščanje vodnih virov bo verjetno še poslabšalo ekološko okolje in izčrpalo neobnovljive vire podzemne vode (Martinez-Fernandez in Esteve 2005). Pridelava zelenjave potrebuje velike količine vode v dolgi rastni dobi, padavine pa ne morejo zadovoljiti potreb za optimalno rast rastlin. V koridorju Hexi v provinci Gansu, kjer so se sistemi pridelave v gručah v zadnjih letih hitro povečali, glavni vir vode za vse sektorje izvira iz kopičenja snega v gori Qilian pozimi, poletno taljenje snega pa napaja reke in podtalnico v doline (Chai et al. 2014b). V zadnjih dveh desetletjih se je merljiva raven snega na gori Qilian dvignila s hitrostjo od 0.2 do 1.0 m letno (Che in Li 2005), medtem ko se je podzemna voda v dolinah (ki jo dovaja voda iz gora) vztrajno zniževala, razpoložljivost podzemne vode pa se je znatno zmanjšala (Zhang 2007). Posledično postopoma izginjajo nekatere naravne oaze ob stari svileni cesti. Nekatera izkopavanja vodnih kleti so bila uporabljena za prihranek padavin za zagotovitev dodatne vode, vendar je učinkovitost na splošno nizka. Kako varčevati z vodo ali povečati WUE v rastlinski pridelavi, je ključnega pomena za dolgoročno sposobnost preživetja sistemov gobijske obdelave zemlje.
Krhka ekološka okolja
Na severozahodnem Kitajskem je zemljišče slabo. Gore in doline, skupaj z oazami in deželo Gobi, tvorijo zapleteno ekološko okolje. Pogoste suše in prašna neurja poslabšujejo ekološko okolje. Približno 88 % celotne površine koridorja Gansu Hexi je utrpelo dezertifikacijo, meja dezertifikacije pa se pomika proti jugu do kmetijskih zemljišč. Naravne razmere v severozahodni regiji Kitajske so bile opisane kot "veter povsod nosi kamne, nikjer ne raste trave," prikaz krhkega ekološkega okolja. Prekomerna uporaba pesticidov pri gojenju v objektih je potencialna nevarnost za okolje in zdravje delavcev. Pomanjkanje ustrezne obdelave recikliranih organskih substratov lahko onesnaži vire podzemne vode, kar povzroča zaskrbljenost širše javnosti.
Omejitve delovnih virov
Ponudba delovne sile v kmetijstvu je na splošno majhna in nezadostna, saj se vse več mladih delavcev seli v mesta, da bi si zagotovili preživetje, kar vodi v pomanjkanje virov kmetijske delovne sile na podeželju. Sedanje vladne politike za spodbujanje pripravljenosti kmetov za obdelovanje poljščin niso naklonjene razvoju podeželske skupnosti, kar še povečuje pomanjkanje delovne sile na podeželju. Prav tako ostaja družinska kmetija kot samostojna kmetijska enota glavni način gospodarjenja s kmetijo, sedanja vladna politika o lastništvu zemljišč pa lahko kmetom prepoveduje nakup in prodajo zemlje, kar bi lahko omejilo ekstenziven razvoj sistemov obdelovanja objektov. Poleg tega so ravni izobrazbe na severozahodu na splošno nižje kot v osrednjih in vzhodnih regijah. Centralna vlada je izvajala politike obveznega izobraževanja za celotno državo, vendar veliko ljudi na severozahodu ne more dokončati 9 let izobraževanja. Vse našteto lahko ustvari neugodno okolje za ponudbo delovne sile na podeželju, kar bi lahko oviralo obsežen razvoj sistemov zemljišč Gobi.
Ekonomska vzdržnost
Z izboljšanjem življenjskega standarda potrošniki zahtevajo vrsto svežih proizvodov visoke kakovosti in hranilne vrednosti. Na severozahodu živi velika manjšina (v glavnem z identitetama Hui in Dongxiang) s prehranjevalno navado, ki prevladuje z zelenjavo, kar zahteva različne izdelke za zadovoljevanje njihovih potreb. To ustvarja priložnosti za nove trge z novimi izdelki. Vendar bi lahko trg za sveže pridelke, ki jih dobavljajo sistemi gobijske pridelave, zlahka postal nasičen, ker prebivalstvo šestih severozahodnih provinc predstavlja le 6.6 % države"skupaj z izjemno nizkim razpoložljivim dohodkom na prebivalca. Leta 2012 je BDP na prebivalca v šestih severozahodnih provincah v povprečju znašal 26,733 juanov (kar ustreza 4100 USD), kar je bilo 31 % manj kot v državi."s povprečjem. Nizek dohodek z malo potrošniki lahko omejuje razvoj novih trgov na lokalnih območjih in prinaša znatna tveganja za dolgoročno gospodarsko vzdržnost. Potrebne so študije, da bi raziskali, kako vzdržen bi lahko bil ta sistem in kaj je mogoče storiti, da se zagotovi njegova dolgoročna gospodarska vzdržnost. Zavedamo se, da obstaja velik potencial za trženje svežih proizvodov v gosto poseljenih osrednjih in vzhodnih regijah države. Predlagamo, da se prioritete pri širitvi trga osredotočijo na: (i) vzpostavitev t.i "zmajeva veriga" tržna logistika, ki povezuje "gojenje-trgovci na debelo-preprodajalci-potrošniki" v vrednostni verigi; (ii) izboljšanje transportnih sistemov med regijami, specifičnih za pretok kmetijskih proizvodov; in (iii) razvijanje mehanizmov za nadzor kakovosti, varnostno zavarovanje in pošteno oblikovanje cen.
Kakovost in zdravje izdelkov
Koncentracije težkih kovin so v tleh nekaterih objektov višje kot na odprtih poljih. Pridelki, pridelani v obratih, včasih vsebujejo višje ciljne količnike nevarnosti težkih kovin kot zelenjava na prostem (Chen et al. 2016), delno zato, ker so človeški odpadki in drugi odpadni materiali vključeni v substrate. V nekaterih objektih presežek sintetičnih gnojil do 670 kg N ha 1, skupaj s 1230 kg N ha 1 iz organskih materialov, kot je gnoj, se letno uporabljajo za pridelavo zelenjave (Gao et al. 2012). Poleg tega je plastična folija, ki se uporablja za pokrivanje streh in tal v pridelovalnih enotah, pogosto povezana z estri ftalnih kislin, ki se dodajo med proizvodnjo plastične folije. Lahko pride do dolgoročnih zdravstvenih tveganj za pridelovalce, ki so izpostavljeni onesnaželu (Ma et al. 2015; Wang in sod. 2015; Zhang in sod. 2015). Ravni ftalatov v kitajskih tleh so na splošno na vrhu svetovnega razpona (Lu et al. 2018) in pridelki v močno plastificiranih objektih lahko vsebujejo visoke ravni ftalatov (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang in sod. 2015). Izpostavljenost delavcev ftalatom lahko pomeni tveganje za zdravje (Lu et al. 2018). Za razvoj učinkovitih pristopov za zmanjšanje koncentracije ftalatov v proizvodih so potrebne raziskave. Tveganja ftalatov v sledovih za zdravje ljudi morda ni ali je majhno, vendar ga je treba potrditi. V končnih proizvodih je treba določiti mejne vrednosti koncentracij težkih kovin. Morda bo treba razviti nekatere sofisticirane bioremediacijske metode za sanacijo tal zaradi visokega onesnaženja s kovinami, da se zmanjša učinek potencialne koncentracije težkih kovin.
Določanje politik za trajnostni razvoj v kopenskih sistemih Gobija
V severozahodni Kitajski se sistemi gojenja v gručah hitro razvijajo. Junija 2017 je bilo samo v provinci Gansu obdelanih okoli 3000 ha zemlje Gobi. To območje ima geografske prednosti za pridelavo zelenjave proizvodnje, vključno z dolgimi sončnimi urami, velikimi temperaturnimi razlikami med dnevom in nočjo ter jasnim nebom z malo/brez onesnaženosti zraka. Sistemi gojenja objektov se štejejo za a "Čudež dežele Gobi" za Kitajsko"družbenoekonomski razvoj. Za zagotovitev zdravega razvoja sistema z dolgoročno stabilnostjo priporočamo naslednje prednostne naloge.
Ravnovesje med raziskovanjem in zaščito
Predlagamo, da se oblikujejo politike, ki se osredotočajo na "varovanje ekološkega okolja pri raziskovanju novo najdene zemlje," kar pomeni, da razvoj sistemov obdelovanja zemlje Gobi ne bi smel imeti negativnih vplivov na okolje. Politika mora podrobno opredeliti, kako okrepiti produktivnost sistema ob spodbujanju ekološke trajnosti. Okoljski krediti, "zeleno zavarovanje," in "zeleno nakupovanje" je treba upoštevati in vključiti v oceno vzdržnosti sistema. Med drugim so potrebne tudi politike glede uporabe kemičnih gnojil, težkih kovin in škodljivih snovi, visokih ostankov pesticidov in recikliranja plastične folije. Določiti bi bilo treba nekatere posebne politike, ki bi obravnavale ključne lokalne probleme. Na primer, objekte za rezervo vode bi bilo treba zgraditi poleg enot za gojenje objektov na zahodnem koncu koridorja Hexi, kjer trenutno razpoložljivi transport vode po odprtem kanalu za namakanje enot za gojenje predstavlja veliko tveganje izgube vode med transportom in namakanjem.
Razviti sistematične ukrepe za rabo in varčevanje z vodo
Da bi v celoti izkoristili bogato ozemlje Gobi na severozahodu Kitajske, je treba vzpostaviti strogo in pragmatično politiko porabe vode. Kratkoročne prednostne naloge vključujejo: (i) zakone o varstvu vodnih virov za "merjenje vode,""nadzor vrtanja vode," in "potokov in izvirov oblast" s podrobnimi predpisi o pravicah do vode, kvotah, pristojbinah in nadzoru kakovosti; (ii) izgradnja vodnih zbiralnikov in skladišč za deževnico s tehnologijo zbirnega kletnega skladiščenja, optimizirana raba površinskih vodnih virov, načrtovano raziskovanje podzemne vode in uvedba sistema vodnih dovoljenj; (iii) krepitev odgovornosti upravnih agencij na vseh ravneh za nadzor dodeljevanja vode, odpravo potratnosti vode in spodbujanje racionalne rabe vodnih virov; (iv) razvoj kmetijskih sistemov, ki varčujejo z vodo, vključno s prehodom s poplavnega namakanja ali namakanja v brazde na podzemno kapljično namakanje, z uporabo zastirk za zmanjšanje izhlapevanja in izboljšanjem sistemov kanalov za namakanje polj; in (v) dolgoročno spodbujanje žlahtnjenja kultivarjev, odpornih na sušo, reformiranje sistemov kmetovanja in izboljšanje infrastrukture za gradnjo objektov.
Okrepiti agrotehnološke inovacije
Tehnologija igra ključno vlogo pri trajnostnem razvoju sistemov obdelovanja zemlje Gobi; kot taka bi morala tehnološka politika zajemati: (i) izgradnjo regionalnih inovacijskih centrov in testnih postaj, vzpostavitev "ciljno financiranje" specifični za sisteme obdelovanja zemlje Gobi za reševanje nujnih vprašanj in povečane naložbe v platforme za raziskave/predstavitve in tehnološke inovacije; (ii) razvoj sistemov za razširitev tehnologije – kjer vladne politike spodbujajo raziskovalne ustanove na vseh ravneh za izvajanje popularizacije tehnologije – in ustanovitev lokalnih tehnoloških uradov za izvajanje tehničnih storitev na podeželju; (iii) sprejetje ukrepov za privabljanje in ohranjanje zaposlenih na delu v nerazviti severozahodni regiji; (iv) zvišanje ravni kmečke izobrazbe nad obvezno 9-letno obdobje, spodbujanje tehnološke pismenosti podeželskega prebivalstva z usposabljanjem poklicnih spretnosti in negovanje nove generacije kmetov za izvajanje inovativnih kmetijskih tehnologij; in (v) razvoj posebnih programov usposabljanja na univerzah in raziskovalnih inštitutih za kmetijsko tehnološko osebje za spodbujanje naprednih tehnologij.
Uredite prehranjevalno verigo
Količina svežega sadja in zelenjave, pridelane v združenih obratih, je običajno večja od tiste, ki jo potrebujejo lokalne ter bližnje podeželske in mestne skupnosti. Pravočasen transport svežih proizvodov na druge domače in čezmorske trge bo zagotovil uravnoteženost proizvodnje in trženja. Potrebne so politike za olajšanje tržnih mehanizmov in logistike. Kultivarje je treba vzgajati tako, da ustrezajo potrebam širokega spektra trgov, ki pokrivajo raznoliko paleto proizvodov in okusov, ki ustrezajo različnim etničnim in verskim skupinam. Politika bi morala podpirati veleprodajne trge, maloprodajna mesta, logistiko hladne verige in sisteme za spremljanje informacij. Morda bo potrebna politika za prometne sisteme, vključno z gradnjo glavnih železnic, ki vodijo v osrednjo in vzhodno Kitajsko, kot tudi dostop do kopenskih kanalov v Rusiji, Zunanji Mongoliji, Zahodni Aziji in Evropi.
Gojite profesionalne kmete
Kmetje so glavni akterji v socialno-ekonomskem razvoju podeželja, vendar se je veliko mladih kmetov preselilo v mesta zaradi drugega dohodka, zaradi česar so obdelovalna zemljišča leta prazna z malo ali nič produktivnosti na nekaterih območjih (Seeberg in Luo 2018; Ja 2018). Potrebna je politika, ki bo podpirala povečevanje dohodka kmetij iz proizvodnje hrane, da bi spodbudila mlade kmete, da ostanejo na kmetijah, kar bo na koncu izboljšalo socialno-ekonomsko stabilnost podeželskih skupnosti. Ključna točka politike bi morala gojiti novo vrsto kmetov z izboljšanimi kvalifikacijami in vodstvenimi veščinami, kar bi potencialnim ljudem pomagalo pri prehodu s tradicionalnih, samozadostnih, manjših družinskih kmetij na večja kmetijska podjetja – pristop k razvoju sodobnega kmetijstva na Kitajskem. Morda bo treba obnoviti sedanjo zemljiško politiko, ki bo usposobljenim, profesionalnim kmetom omogočila razširitev kmetij in optimizacijo upravljanja kmetij, kjer je to primerno.
Vzpostavite dober sistem socialnih storitev
Podeželske skupnosti na severozahodu so bile zgodovinsko nerazvite v primerjavi s srednjo in vzhodno Kitajsko. Potrebne so politike za vzpostavitev učinkovitih sistemov socialnih storitev, ki se osredotočajo na izboljšanje izobraževanja, zdravja in zaposlovanja ter izboljšanje splošnega življenjskega standarda. Kmetijstvo je glavna dejavnost v podeželskih skupnostih. Potrebne so politike za spodbujanje razvoja velikih kmetijskih zadrug za učinkovito rabo zemlje in vodnih virov s povečanim dohodkom kmečkih družin. Za sistem gojenja Gobi-land je potrebna politika za izboljšanje učinkovitosti pridelave pridelkov, predelave hrane in distribucije proizvodov v lokalnih in bližnjih skupnostih. Potrebna je optimizirana postavitev/razporeditev objektov za pridelavo po različnih ekoregijah, da bi zadovoljili raznolike potrebe potrošnikov po svežem sadju in zelenjavi na regionalni/lokalni ravni in raziskali priložnosti na mednarodni ravni. Potrebna je tudi politika za zagotavljanje varnosti in kakovosti pridelkov iz sistemov objektov, ki podrobno določajo skladiščenje, transport in promet svežih pridelkov izven sezone, da se zmanjša tveganje izgube svežine in kakovosti.
Sklepi
Zemljiški viri so osrednjega pomena za kmetijstvo in neločljivo povezani z globalnimi izzivi za prehransko varnost in preživetje milijonov podeželskih ljudi. Svetovno prebivalstvo naj bi do leta 9.1 doseglo 2050 milijarde, proizvodnja hrane v državah v razvoju pa se mora podvojiti glede na raven iz leta 2015. Zemljiški viri so v državah v razvoju pod velikim pritiskom zaradi hitre urbanizacije, ki tekmuje za razpoložljiva zemljišča s kmetijstvom. Kitajska je na ozemlju Gobi vzpostavila nove sisteme gojenja pridelkov, in sicer "Gobi kmetijstvo," ki obsega skupino številnih (do sto) posameznih pridelovalnih enot, narejenih iz lokalno dostopnih materialov in napajanih s sončno energijo. Rastlinjaku podobne gojitvene enote s plastično streho pridelujejo visoko kakovostno sveže sadje in zelenjavo vse leto. Ocenjujemo, da bodo ti sistemi do leta 2.2 pokrivali približno 2020 milijona hektarjev in postali temelj proizvodnje hrane na Kitajskem"s kmetijsko zgodovino. V tem pregledu smo identificirali nekatere edinstvene značilnosti sistemov pridelave, vključno s povečano produktivnostjo zemlje na enoto vložka, izboljšano WUE ter izboljšane ekološke in okoljske koristi. Ta sistem gojenja ponuja odlične priložnosti za raziskovanje lokalno razpoložljivih virov za obogatitev podeželskih ljudi in zagotavljanje dolgoročne sposobnosti preživetja podeželskih skupnosti. Ta sistem se sooča tudi s pomembnimi izzivi, ki jih je treba obravnavati.
Identificirali smo nekaj ključnih vprašanj in njihovih ustreznih raziskovalnih prednostnih področij za bližnji čas (3-5 let), kar bi pomagalo povečati trajnost tega edinstvenega sistema gojenja. Močno predlagamo, da se na podeželskih območjih razvijejo ustrezne vladne politike in sistemi socialnih storitev, da se zagotovi gospodarska dobičkonosnost in eko-okoljska trajnost sistemov gojenja Gobi-land.
Priznanja Avtorji se želijo zahvaliti vsem, ki so prispevali svoj čas in trud pri sodelovanju v tej raziskavi, ter osebju Centra za tehnične storitve za zelenjavo okrožja Suzhou, Jiuquan, in Wuwei Agricultural Extension Services, Wuwei, Gansu, za posredovanje nekaterih podatkov in fotografije, predstavljene v članku.
Financiranje To študijo so skupaj financirali "Državni posebni sklad za kmetijsko-znanstvene raziskave v javnem interesu (št. dotacije 201203001),""Kitajski kmetijski raziskovalni sistemi (številka odobritve CARS-23-C-07),""Ključni projektni sklad za znanost in tehnologijo province Gansu (številka donacije 17ZD2NA015)," in "Posebni sklad za znanstvene in tehnološke inovacije ter razvoj, ki ga vodi provinca Gansu (številka donacije 2018ZX-02)."
Skladnost z etičnimi standardi
Konflikt interesov Avtorji izjavljajo, da niso v navzkrižju interesov.
open Access Ta članek se distribuira pod pogoji mednarodne licence Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), ki dovoljuje neomejeno uporabo, distribucijo in reprodukcijo v katerem koli mediju, če navedete ustrezno avtorstvo izvirnemu(-im) avtorju(-em) in viru, navedite povezavo do licence Creative Commons in navedite, ali so bile narejene spremembe.
Reference
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Vrednotenje urbanizacije, razdrobljenosti in vzorca spremembe rabe tal/pokritosti tal v mestu Istanbul v Turčiji od 1971 do 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Potreba po ogrevanju in njeni stroški v rastlinjakih: študija primera za sredozemsko regijo Turčije. Renew Sustain Energy Rev 24: 483-490. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
Castello I, D"Emilio A, Raviv M, Vitale A (2017) Solarizacija tal kot trajnostna rešitev za nadzor okužb s psevdomonadami paradižnika v rastlinjakih. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Ocena učinkovitosti sistema toplotne črpalke z zemeljskim virom za ogrevanje rastlinjakov na severu Kitajske. Biosyst Eng 111:107-117. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2011.11.002
Chai L, Ma C, Liu M, Wang B, Wu Z, Xu Y (2014a) Ogljični odtis sistema toplotne črpalke z zemeljskim virom v ogrevalnem solarnem rastlinjaku na podlagi ocene življenjskega cikla. Trans Chinese Soc Agr Eng 30:149-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2014.08.018
Chai Q, Gan Y, Turner NC, Zhang RZ, Yang C, Niu Y, Siddique KHM (2014b) Inovacije za varčevanje z vodo v kitajskem kmetijstvu. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Višji donos in nižje emisije ogljika s prepletanjem koruze z ogrščico, grahom in pšenico na sušnih območjih namakanja. Agron Sustain Dev 34:535-543. https://doi.org/10. 1007 / s13593-013-0161-x
Chai Q, Gan Y, Zhao C, Xu HL, Waskom RM, Niu Y, Siddique KHM (2016) Regulirano pomanjkljivo namakanje za pridelavo poljščin pod sušnim stresom. Ocena. Agron Sustain Dev 36:1-21. https://doi. org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chang J, Wu X, Liu A, Wang Y, Xu B, Yang W, Meyerson LA, Gu B, Peng C, Ge Y (2011) Ocena neto ekosistemskih storitev gojenja zelenjave v plastičnih rastlinjakih na Kitajskem. Ecol Econ 70: 740-748. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2010.11.011
Chang J, Wu X, Wang Y, Meyerson LA, Gu B, Min Y, Xue H, Peng C, Ge Y (2013) Ali gojenje zelenjave v plastičnih rastlinjakih izboljša regionalne ekosistemske storitve poleg oskrbe s hrano? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Prostorska porazdelitev in časovna variacija virov snežne vode na Kitajskem v letu 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Učinki gradbenih metod na toplotne lastnosti kompozita za shranjevanje toplote s fazno spremembo za sončne rastlinjake. Trans Chinese Soc Agr Eng 28:186-191. https:// doi.org/10.3969/j.issn. 1002-6819.2012.z1.032
Chen J, Kang S, Du T, Qiu R, Guo P, Chen R (2013) Kvantitativni odziv pridelka in kakovosti rastlinjakovega paradižnika na pomanjkanje vode na različnih stopnjah rasti. Agric Water Manag 129:152-162. https:// doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011
Chen Z, Tian T, Gao L, Tian Y (2016) Hranila, težke kovine in estri ftalatne kisline v sončnih rastlinjakih v regiji Round-Bohai Bay-Region, Kitajska: vplivi leta pridelave in biogeografije. Environ Sci Pollut Res 23:13076-13087. https://doi.org/10.1007/ s11356-016-6462-2
Cossu M, Ledda L, Urracci G, Sirigu A, Cossu A, Murgia L, Pazzona A, Yano A (2017) Algoritem za izračun porazdelitve svetlobe v fotovoltaičnih rastlinjakih. Solna energija 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Potencial varčevanja z energijo toplotnoizolacijskega solarnega stekla: ključni rezultati laboratorijskih in in situ testiranj. Energija 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Trajektorije obsežne dinamike pridobivanja zemljišč v Angoli: raznolikost, zgodovine in posledice za politično ekonomijo razvoja v Afriki. Politika rabe zemljišč 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Izboljšanje učinkovitosti rabe vode v kmetijstvu na sušnih in polsušnih območjih Kitajske. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Optimalna količina kapljičnega gnojenja, ki izboljšuje pridelek mošusove melone, kakovost in učinkovitost uporabe vode in dušika v plastičnih rastlinjakih polj, posutih z gramozom. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) Statistični letopisi FAO – Svetovna prehrana in kmetijstvo. Organizacija Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Sončna procesna toplota v industrijskih sistemih - globalni pregled. Renew Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Učinki na ohlajanje in povečanje donosa sladke paprike nove metode gojenja: substrat talnega grebena, vdelan v kitajski sončni rastlinjak. Chin J Agrometeorol 37: 199-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-6362.2016.02.09
Fu H, Zhang G, Zhang F, Sun Z, Geng G, Li T (2017) Učinki neprekinjene monokulture paradižnika na mikrobne lastnosti tal in encimske aktivnosti v sončnem rastlinjaku. Trajnost (Švica) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Izboljšana zmogljivost temperaturnega blažilnika koreninskega območja, ki povečuje pridelek sladke paprike z gojenjem v substratu, vgrajenem v tla, v sončnem rastlinjaku. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Tehnologija sončnih rastlinjakov za prehransko varnost: študija primera iz okrožja Humla, SZ Nepala. Mt Res Dev 32:411419. https://doi.org/10.1659/MRD-JOURNAL-D-12-00057.1
Gao LH, Qu M, Ren HZ, Sui XL, Chen QY, Zhang ZX (2010) Struktura, funkcija, uporaba in ekološka korist energetsko učinkovitega sončnega rastlinjaka z enim pobočjem na Kitajskem. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Vsebnost hranil v tleh in bilanca hranil v novo zgrajenih sončnih rastlinjakih na severu Kitajske. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Hrana in biotska raznovrstnost. Znanost 333:1231-1232. https://doi.org/10.1126/science.1211815
Godfray HCJ, Beddington JR, Crute IR, Haddad L, Lawrence D, Muir JF, Pretty J, Robinson S, Thomas SM, Toulmin C (2010) Prehranska varnost: izziv prehrane 9 milijard ljudi. Znanost 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Izboljšanje toplotnega okolja v solarnem rastlinjaku s fazno spreminjajočo se steno za shranjevanje toplote. Trans Chinese Soc Agr Eng 28:194-201. https://doi.org/10. 3969 / j.issn.1002-6819.2012.10.031
Guan Y, Chen C, Ling H, Han Y, Yan Q (2013) Analiza lastnosti prenosa toplote trislojne stene s fazno spreminjajočim se shranjevanjem toplote v sončnem rastlinjaku. Trans Chinese Soc Agr Eng 29:166-173. https://doi. org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.021
Halicki W, Kulizhsky SP (2015) Spremembe v rabi obdelovalnih zemljišč v Sibiriji v 20. stoletju in njihov učinek na degradacijo tal. Int J Environ Stud 72:456-473. https://doi.org/10.1080/00207233.2014.990807
Han Y, Xue X, Luo X, Guo L, Li T (2014) Vzpostavitev modela ocenjevanja sončnega sevanja v sončnem rastlinjaku. Trans Chinese Soc Agr Eng 30:174-181. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819. 2014.10.022
Hassanien RHE, Li M, Dong Lin W (2016) Napredna uporaba sončne energije v kmetijskih rastlinjakih. Renew Sustain Energy Rev 54:989-1001. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.095
Jaiarree S, Chidthaisong A, Tangtham N, Polprasert C, Sarobol E, Tyler SC (2014) Proračun ogljika in potencial sekvestracije v peščeni zemlji, obdelani s kompostom. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Prostorsko-časovna variacija obrobnega zemljišča, primernega za energetske elektrarne od 1990 do 2010 na Kitajskem. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Razvojna situacija, problemi in predlogi za industrijski razvoj zaščitenega vrtnarstva. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Dolgoročna sprememba pokrovnosti kmetijskih zemljišč in potencial za širitev obdelovalnih površin na območju nekdanje deviške zemlje v Kazahstanu. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Tehnologija vnaprejšnjega opozarjanja in aplikacija za spremljanje nizkotemperaturne katastrofe v solarnih rastlinjakih na podlagi interneta stvari. Trans Chinese Soc Agr Eng 29:229236. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.04.029
Li Y, Niu W, Xu J, Zhang R, Wang J, Zhang M (2016) Prezračeno namakanje, ki izboljša kakovost in učinkovitost porabe vode za namakanje mošusne melone v plastičnih rastlinjakih. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:147-154. https://doi.org/10.11975/j.issn. 1002-6819.2016.01.020
Liang X, Gao Y, Zhang X, Tian Y, Zhang Z, Gao L (2014) Vpliv optimalne dnevne fertirigacije na migracijo vode in soli v tleh, rast korenin in pridelek kumare (Cucumis sativus L.) v solarnem rastlinjaku. PLoS One 9:e86975. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0086975
Ling H, Weijiao S, Su LY, Yan Y, Xianchang Y, Chaoxing H (2015) Spremembe substrata organske zemlje z neprekinjenim gojenjem zelenjave v sončnem rastlinjaku. ActaHortic (1107):157 -163. https://doi. org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Liu J, Zhang Z, Xu X, Kuang W, Zhou W, Zhang S, Li R, Yan C, Yu D, Wu S, Jiang N (2010) Prostorski vzorci in gonilne sile sprememb rabe zemljišč na Kitajskem v zgodnjem 21. stoletja. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Pretvorba iz podeželskih naselij in obdelovalnih zemljišč pod hitro urbanizacijo v Pekingu leta 1985-2010. J Rural Studies 51:141-150. https://doi.org/10.1016/jjrurstud.2017.02.008
Lu H, Mo CH, Zhao HM, Xiang L, Katsoyiannis A, Li YW, Cai QY, Wong MH (2018) Onesnaženje tal in viri ftalatov ter tveganje za zdravje na Kitajskem: pregled. Environ Res 164:417-429. https:// doi.org/10.1016j.envres.2018.03.013
Ma TT, Wu LH, Chen L, Zhang HB, Teng Y, Luo YM (2015) Kontaminacija s ftalatnimi estri v tleh in zelenjavi rastlinjakov iz plastične folije v predmestju Nanjing na Kitajskem in potencialno tveganje za zdravje ljudi. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Kritični pogled na razpravo o dezertifikaciji v jugovzhodni Španiji. Land Degrad Dev 16:529539. https://doi.org/10.1002/ldr.707
Mueller ND, Gerber JS, Johnston M, Ray DK, Ramankutty N, Foley JA (2012) Zapiranje vrzeli v donosu z upravljanjem hranil in vode. Narava 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Učinki delnega namakanja v koreninski coni in reguliranega pomanjkljivega namakanja na vegetativni in reproduktivni razvoj vinske trte Monastrell, gojene na polju. Irrig Sci 30:377-396. https://doi.org/10.1007/s00271-012-0347-z
Schmidt U, Schuch I, Dannehl D, Rocksch T, Salazar-Moreno R, Rojano-Aguilar A, Lopez-Cruz IL (2012) Tehnologija zaprtih sončnih rastlinjakov in ocena pridobivanja energije v poletnih razmerah. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Selitev v mesto na severozahodu Kitajske: mlade podeželske ženske"opolnomočenje. J Human Dev Capab 19: 289-307. https://doi.org/10.1080/19452829.2018.1430752
Song WJ, He CX, Yu XC, Zhang ZB, Li YS, Yan Y (2013) Spremembe lastnosti organskega talnega substrata z različnimi leti gojenja in njihovi učinki na rast kumar v sončnem rastlinjaku. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Svetlobna in temperaturna učinkovitost energetsko varčnega solarnega rastlinjaka, sestavljenega z barvno ploščo. Trans Chinese Soc Agr Eng 29:159-167. https://doi.org/10. 3969 / j.issn.1002-6819.2013.19.020
Tiwari S, TiwariGN, Al-Helal IM (2016) Razvoj in nedavni trendi sušilnikov v rastlinjakih: pregled. Renew Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Pasivna uporaba sončne energije: pregled izbire parametrov prečnega prereza za kitajske sončne rastlinjake. Renew Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Raziskava zanesljivosti internetnega sistema za spremljanje objektov v kmetijstvu. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Učinki pomanjkljivega namakanja na pridelek in učinkovitost porabe vode pri paradižniku v solarnih rastlinjakih. Trans Chinese Soc Agr Eng 26:46-52. https://doi.org/10.3969Zj.issn. 1002-6819.2010.09.008
Wang Y, Xu H, Wu X, Zhu Y, Gu B, Niu X, Liu A, Peng C, Ge Y, Chang J (2011) Kvantifikacija neto toka ogljika pri gojenju zelenjave v plastičnih rastlinjakih: analiza celotnega ogljikovega cikla. Onesnaževanje okolja 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Primerjalni učinki pomanjkljivega namakanja in izmeničnega delnega namakanja koreninskega območja na pH ksilema, ABA in ionske koncentracije v paradižnikih. J Exp Bot 63:1907-1917. https:// doi.org/10.1093/jxb/err370
Wang J, Li S, Guo S, Ma C, Wang J, Jin S (2014) Simulacija in optimizacija sončnih rastlinjakov v severni provinci Jiangsu na Kitajskem. Energetske stavbe 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. enbuild.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015) Pojav in ocena tveganja ftalatnih estrov (PAE) v zelenjavi in tleh primestnih rastlinjakov iz plastične folije. Sci Total Environ 523: 129-137. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.02.101
Wang T, Wu G, Chen J, Cui P, Chen Z, Yan Y, Zhang Y, Li M, Niu D, Li B, Chen H (2017) Integracija solarne tehnologije v sodobne rastlinjake na Kitajskem: trenutno stanje, izzivi in možnost. Renew Sustain Energy Rev 70:1178-1188. https://doi.org/10.1016/j.rser. 2016.12.020
Wu X, Ge Y, Wang Y, Liu D, Gu B, Ren Y, Yang G, Peng C, Cheng J, Chang J (2015) Spremembe toka ogljika v kmetijstvu, ki jih poganja intenzivno gojenje plastičnih rastlinjakov v petih podnebnih regijah Kitajske. J Clean Prod 95:265-272. https://doi.org/10.1016/jjclepro.2015.02.083
Xie J, Yu J, Chen B, Feng Z, Li J, Zhao C, Lyu J, Hu L, Gan Y, Siddique KHM (2017) Sistemi gojenja objektov "®Ж^Ф" – kitajski model za planet. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Integrirana študija daljinskega zaznavanja in GIS o urbanizaciji z njenim vplivom na obdelovalna zemljišča: mesto Fuqing, provinca Fujian, Kitajska. Land Degrad Dev 11:301-314. https://doi.org/10. 1002/1099-145X(200007/08)11:4<301::AID-LDR392>3.0.CO;2-N
Xu H, Zhao L, Tong G, Cui Y, Li T (2013) Različice mikroklime s konfiguracijami sten za kitajske sončne rastlinjake. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Preiskava učinkovitosti solarnega ogrevalnega sistema s podzemnim sezonskim shranjevanjem energije za uporabo v rastlinjakih. Energija 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energije.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Izboljšana učinkovitost porabe vode in kakovost sadja pridelkov v rastlinjakih pod reguliranim pomanjkljivim namakanjem na severozahodu Kitajske. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China"s "izdolbena" vasi: nasprotna pripoved o množičnem podeželju-urbane migracije. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Zasnova in poskus zaprtega sistema kulture za sončne rastlinjake. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Ovire za vodne trge v porečju reke Heihe na severozahodu Kitajske. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Eksperiment učinkovitosti razsvetljave in shranjevanja toplote v sončnem rastlinjaku z nagibno streho. Trans Chinese Soc Agr Eng 30:129-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819. 2014.01.017
Zhang Y, Wang P, Wang L, Sun G, Zhao J, Zhang H, Du N (2015) Vpliv kmetijske proizvodnje v objektih na porazdelitev ftalatnih estrov v črnih tleh severovzhodne Kitajske. Sci Total Environ 506-507: 118-125. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.10.075
Zhang W, Cao G, Li X, Zhang H, Wang C, Liu Q, Chen X, Cui Z, Shen J, Jiang R, Mi G, Miao Y, Zhang F, Dou Z (2016) Closing yield gaps in China by opolnomočenje malih kmetov. Narava 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Študija o značilnostih prenosa toplote stene iz slamnatih blokov v solarnem rastlinjaku. Energetske stavbe 139:91-100. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.12.061
Zhou S, Zhang Y, Yang Q, Cheng R, Fang H, Ke X, Lu W, Zhou B (2016) Delovanje aktivne enote za shranjevanje-sproščanje toplote s pomočjo toplotne črpalke v novem tipu kitajskega solarnega rastlinjaka. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514