Jianmingas Xie1,2 ir Jihua Yu1,2 ir Baihong Chen1,2 ir Zhi Feng1,2 ir Jian Lyu1,2 ir Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM Siddique4
1. Gansu provincijos pagrindinė Aridlando augalininkystės mokslų laboratorija, Gansu žemės ūkio universitetas, Landžou 730070, Kinija
2. Sodininkystės koledžas, Gansu žemės ūkio universitetas, Landžou 730070, Kinija
3. Kanados žemės ūkis ir žemės ūkio maisto produktai, „Swift Current“ tyrimų ir plėtros centras, „Swift Current“, SK S9H 3X2, Kanada
4. UWA Žemės ūkio institutas ir Žemės ūkio ir aplinkos mokykla, Vakarų Australijos universitetas, Pertas, WA 6001, Australija
Abstraktus
Apgyvendintuose regionuose / šalyse, kuriose yra spartus ekonominis vystymasis, pavyzdžiui, Afrikoje, Kinijoje ir Indijoje, ariamos žemės sparčiai mažėja dėl miestų statybos ir kitų pramoninių žemės naudojimo būdų. Tai sukuria precedento neturinčius iššūkius gaminti pakankamai maisto, kad būtų patenkinti išaugę maisto poreikiai. Ar milijonai į dykumą panašių, neariamų hektarų gali būti išplėtoti maisto gamybai? Ar gausiai prieinama saulės energija gali būti naudojama augalininkystei kontroliuojamoje aplinkoje, pavyzdžiui, saulės energiją naudojančiuose šiltnamiuose? Čia apžvelgiame novatorišką auginimo sistemą, būtent "Gobi žemės ūkis." Mes nustatėme, kad novatoriška Gobi žemės ūkio sistema turi šešias unikalias savybes: (i) ji naudoja dykumą primenančius žemės išteklius su saulės energija kaip vieninteliu energijos šaltiniu šviežiems vaisiams ir daržovėms ištisus metus gaminti, skirtingai nuo įprastinės šiltnamių gamybos, kai reikia energijos. tenkinama deginant iškastinį kurą arba naudojant elektros energiją; ii) atskirų auginimo vienetų grupės sudaromos naudojant vietoje prieinamas medžiagas, tokias kaip molio dirvožemis šiaurinėms įrenginių sienoms; iii) žemės našumas (šviežia produkcija vienam žemės vienetui per metus) yra 10-27 kartus didesnis, o pasėlių vandens naudojimo efektyvumas 20-35 kartus didesnis už tradicines atvirame lauke drėkinamas auginimo sistemas; iv) pasėlių maistinės medžiagos daugiausia tiekiamos iš vietoje pagamintų organinių substratų, dėl kurių augalininkystėje sumažėja sintetinių neorganinių trąšų naudojimas; v) produktai turi mažesnį poveikį aplinkai nei auginimas atvirame lauke dėl saulės energijos, kaip vienintelio energijos šaltinio, ir didelio derliaus, tenkančio vienam sąnaudų vienetui; ir vi) sukuriamas užimtumas kaime, o tai pagerina kaimo bendruomenių stabilumą. Nors ši sistema buvo apibūdinta kaip a "Gobi žemės stebuklas" socialiniam ir ekonominiam vystymuisi reikia spręsti daug iššūkių, tokių kaip vandens apribojimai, produktų sauga ir ekologiniai padariniai. Siūlome parengti atitinkamą politiką siekiant užtikrinti, kad sistema skatintų maisto gamybą ir pagerintų kaimo socialinę ekonomiką, kartu apsaugant trapią ekologinę aplinką.
Įvadas
Ariama žemė žemės ūkiui yra ribotas išteklius (Liu ir kt. 2017). Sparčiai besivystančiose šalyse, tokiose kaip Kinija, Indija ir Afrika, daug dirbamos žemės buvo panaudota pramonei (Cakir ir kt. 2008; Xu et al. 2000). Dėl greitos urbanizacijos, kuri dėl žemės konkuruoja su žemės ūkiu (Zhang ir kt. 2016; Muelleris ir kt. 2012), kyla precedento neturintis iššūkis didinti augalininkystę, kad būtų patenkinti augančios žmonių populiacijos mitybos poreikiai ir pomėgiai (Godfray ir kt. 2010). Gali būti, kad išsivysčiusios šalys, turinčios didelius ariamos žemės plotus, pavyzdžiui, Australija, Kanada ir JAV, galėtų paversti pievų plotus pasėliais pasaulio grūdų rinkoms. Tačiau tai gali paspartinti anglies atsargų praradimą ir turėti didelį neigiamą poveikį aplinkai (Godfray 2011).
Daugelyje sausų ir pusiau sausų aplinkų yra didžiulės teritorijos "Gobi žemė" (apibrėžiama kaip neariama žemė), įskaitant 1.95 mln. hektarų dykumos tipo žemės šešiose šiaurės vakarų Kinijos provincijose (Liu ir kt. 2010). Kinija deda bendras pastangas, kad išplėtotų šią Gobi žemę maisto gamybai, naudodama naujovišką pasėlių sistemą, vadinamą "Gobi žemės ūkis." Šią auginimo sistemą apibrėžėme kaip "Auginimo sistema su vietinės konstrukcijos, saulės energija varomų plastikinių šiltnamio efektą sukeliančių auginimo agregatų grupe, skirta efektyviai, efektyviai ir ekonomiškai gaminti didelio derlingumo, aukštos kokybės šviežius produktus (daržoves, vaisius ir dekoratyvinius augalus)." (Xie ir kt. 2017). Kai kuriose sudėtingose klasterių sistemose klimato sąlygas atskiruose įrenginiuose galima stebėti naudojant duomenų kaupiklius. Skirtingai nuo įprastų šiltnamių ar šiltnamių, kur šildymas ir vėsinimas (dvi pagrindinės išlaidos, susijusios su šiltnamio efektą sukeliančių gaminių gamyba) paprastai užtikrinamas deginant iškastinį kurą (dyzeliną, mazutą, skystą naftą, dujas), kurie padidina CO.2 išmetamųjų teršalų arba naudojant elektrinius šildytuvus, kurie sunaudoja daugiau energijos (Hassanien ir kt. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi žemės ūkis" sistemos visiškai priklauso nuo saulės energijos šildymui, vėsinimui ir natūralios energijos pavertimui augalų biomase.
Pastaraisiais metais Gobi žemės naudojimas maisto gamybai Kinijoje sparčiai vystėsi (Zhang ir kt. 2015). Šiaurės vakarų regionuose Gobi žemės dirbimo sistemos užaugina didelę regione suvartojamų daržovių dalį. Ši sistema atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant aprūpinimą maistu, didinant socialinį ir ekologinį tvarumą ir didinant kaimo bendruomenės gyvybingumą. Daugelis mano, kad šis Gobi žemės ūkis a "naujai atrasta žemė" auginimo sistema. Reikšmingas sistemos bruožas yra galimybė gaminti maistą kažkada neproduktyvioje žemėje. Ši naujoviška auginimo sistema gali būti revoliucinis žingsnis šiuolaikinio žemės ūkio link. Tačiau trūksta informacijos apie Gobi žemės auginimo sistemų mokslinę pažangą. Daug klausimų lieka neatsakytų: ar ši sistema tvariai išsivystys į pagrindinę daržovių gamybos pramonę? Kaip Gobi žemės dirbimo sistema paveiks ekologinę aplinką ilgalaikėje perspektyvoje? Ar gali tai "pagaminta Kinijoje" auginimo modelis taikomas kitoms sausringoms zonoms, kuriose mažėja dirbamos žemės plotai, pavyzdžiui, šiauriniame Kazachstane (Kraemer ir kt. 2015), Sibiras (Halickis ir Kuližskis 2015), ir centriniai šiaurės Afrikos regionai (de Grassi ir Salah Ovadia). 2017)?
Atsižvelgdami į šiuos klausimus, atlikome išsamią literatūros apžvalgą apie naujausius pokyčius ir pagrindinius auginimo sistemos tyrimų rezultatus. Šio dokumento tikslai buvo (i) pabrėžti šiaurinėje Kinijoje priimtų Gobi žemės auginimo sistemų mokslinę pažangą, įskaitant pasėlių produktyvumą, vandens naudojimo efektyvumą (WUE), maistinių medžiagų ir energijos naudojimo ypatybes ir galimą ekologinį bei aplinkos poveikį; ii) aptarti pagrindinius iššūkius, su kuriais susiduria sistema, pvz., vandens prieinamumą drėkinimui, produkcijos kokybę ir saugą bei galimą poveikį kaimo bendruomenės stabilumui ir plėtrai; ir iii) teikti pasiūlymus dėl politikos nustatymo ir mokslinių tyrimų prioritetų, skirtų sveikam Gobi žemės dirbimo sistemų tyrinėjimui ir ilgalaikiam tvariam vystymuisi.
Trumpa Gobi žemės sistemų infrastruktūros apžvalga
Norėdami suprasti, kaip veikia Gobi žemės dirbimo sistema, pateikėme trumpą jų projektavimo, inžinerijos ir konstrukcijos aprašymą. Daugiau informacijos apie infrastruktūrą rasite naujausioje apžvalgoje (Xie ir kt. 2017). Gobi žemės dirbimo sistema sukurta nedirbamoje Gobi žemėje, kur tradicinė augalininkystė neįmanoma. „Gobi“ žemės objektai yra pastatyti "klasteriai" atskirų gamybos padalinių. Įprastą grupinį įrenginį sudaro keli (iki šimtų) atskirų auginimo vienetų arba namų (XNUMX pav.). 1a). Mikroklimato sąlygas kiekviename auginimo bloke stebi centralizuotas valdymo centras, kuriame nuotoliniai jutikliai,
Kai kuriuose auginimo įrenginiuose galima reguliuoti mikroklimato sąlygas, tokias kaip oro temperatūra ir drėgmė, o kitos stebėjimo sistemos leidžia automatiškai tręšti. Kai kurios pažangios technologijos, tokios kaip objektų internetas (Wang ir Xu 2016) arba daiktų internetas (Li ir kt. 2013) gali būti įdiegtas valdymo centre, kad būtų galima tiksliau nuskaityti mikroklimato duomenis, perduodamus iš atskirų auginimo agregatų. Tačiau jie nebuvo plačiai taikomi dėl didelių sąnaudų.
Įprastas auginimo vienetas sugrupuotame įrenginyje yra orientuotas į rytus-į vakarus ir turi tris sienas šiaurinėje, rytinėje ir vakarinėje konstrukcijos pusėse. Pietinė konstrukcijos pusė yra pasviręs stogas, paremtas plieniniu karkasu ir padengtas permatoma termoplastine plėvele (pav. 2). Stogas yra tinkamai pakreiptas, kad būtų užtikrintas efektyvus šviesos pralaidumas dienos metu (Zhang ir kt. 2014). Saulės energija kaupiama šiluminėje sienų masėje ir naktį išsiskiria kaip šiluma. Žiemą stogas kiekvieną naktį dengiamas naminiais šiaudiniais kilimėliais, kad būtų palaikoma vidinė temperatūra (Tong ir kt. 2013).
Svarbus kiekvieno auginimo įrenginio komponentas yra šiaurinė siena, pastatyta iš vietoje prieinamų medžiagų, tokių kaip molio plytos (Wang ir kt. 2014), pasėlių šiaudų blokai (Zhang ir kt. 2017), paprastos plytos su putplasčiu (Xu ir kt. 2013), lakiųjų pelenų mūro gaminiai (Xu ir kt. 2013), molio blokai, sumaišyti su cemento skiediniu (Chen ir kt. 2012), taranuota žemė (Guan ir kt. 2013), arba neapdorotas gruntas, įmaišytas su betono blokeliais. Kai kuriuose vienetuose šiaurinė siena pastatyta iš "fazes keičianti medžiaga" optimizuoti šilumos kaupimą ir mainus, taigi sumažinti temperatūros svyravimus augalų augimui (Guan ir kt. 2012).
Vienas iš reikšmingų skirtumų tarp Gobi žemės telkinių įrenginių ir tradicinių šiltnamių ar šiltnamių yra energijos šaltinis. Kiekvienas auginimo vienetas sugrupuotoje Gobi žemės sistemoje yra visiškai maitinamas saulės energija. Saulės spinduliuotę dieną sugeria šiaurinė siena, o naktį išleidžia. Nepanaudota energija dieną yra aktyvus energijos šaltinis naktį. A "vandens uždanga" Sistema paprastai naudojama papildomai šilumai tiekti žiemos naktimis, kai nedidelė įrenginio žemės dalis užpildoma vandeniu, kad būtų naudojama kaip šilumą mainų terpė (Xie ir kt. 2017). Dienos metu vanduo cirkuliuoja ir praeina pro vandenį sugeriančias užuolaidas, o vandens telkinyje kaupiasi saulės spinduliuotės šilumos perteklius; naktį šiltas vanduo cirkuliuoja ir praeina pro vandens užuolaidas, o šiluma išsiskiria į įrenginio viduje esantį orą. Energijos kaupimo efektyvumas "vandens uždanga" sistema priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip tiesioginė saulės spinduliuotė, izotropinė difuzinė saulės spinduliuotė iš dangaus, atmosferos skaidrumas ir šilumos laidumas iš plastikinės plėvelės ant stogo (Han ir kt. 2014). Tobulėjant auginimo sistemoms, kuriamos sudėtingesnės šildymo sistemos, skirtos pagerinti šilumos kaupimą ir išleidimą.
Gobi žemės dirbimo sistemų mokslinė pažanga
Gobi žemės dirbimo sistemos skiriasi nuo tradicinio atvirame lauke auginamų augalų, kai pasėliai šeriami lietumi arba drėkinami. Jie taip pat skiriasi nuo pasėlių auginimo įprastuose šiltnamiuose ar šiltnamiuose, kur energija daugiausia tiekiama gamtinėmis dujomis arba elektra. Gobi žemės dirbimo sistemos turi unikalių savybių, kai kurios iš jų yra pabrėžtos toliau.
Padidėjęs pasėlių produktyvumas
Gobi žemės plotuose auginami augalai yra labai produktyvūs, o žemės naudojimo efektyvumas (ty pasėlių derlius iš naudojamo žemės vieneto) yra daug didesnis nei tradicinis auginimas atvirame lauke. Pavyzdžiui, rytinis Hexi koridoriaus regionas šiaurės vakarų Kinijoje turi ilgalaikį (1960 m.-2009) metinė saulės trukmė 2945 val., vidutinė metinė oro temperatūra 7.2 °C ir 155 dienų laikotarpis be šalčio (Chai ir kt. 2014c); šilumos vienetų yra daugiau nei pakankamai vienam derliui per metus užauginti, bet nepakanka dviem derliaus per metus užauginti pagal tradicines atviro lauko sistemas. Gobi žemės sistemoje pasėliai gali būti auginami daugumą mėnesių ar net ištisus metus. Vidutinis metinis pasėlių derlius per 5 metus (2012 m-2016 m.) Jiuquan eksperimentinės stoties auginimo vienetuose buvo 34 t ha-1 už muskuso melioną („Cucumis melo“ L.), 66 t ha-1 arbūzui (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 aitriajai paprikai (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 už agurką (Cucumis sativus L.), ir 177 t ha 1 pomidorams (Solanum lycopersicum L.), kurios yra 10-27 kartus didesnis nei tradicinėse atvirose sistemose tomis pačiomis klimato sąlygomis (Xie ir kt. 2017). Panašūs rezultatai buvo pastebėti ir kitur Šiaurės Kinijoje, pavyzdžiui, Wuwei rajone rytiniame Kinijos gale
Hexi koridorius. Šios derlingumo vertės buvo apskaičiuotos pagal žemės plotą, kurį užima auginimo vienetai, taip pat bendrus plotus, kuriuos dalijasi atskiri vienetai toje pačioje valdymo sistemoje. Bendros patalpos skirtos žaliavų transportavimui ir produktų rinkodarai.
Padidėjęs vandens naudojimo efektyvumas
Vienas iš pagrindinių iššūkių žemės ūkiui daugelyje sausringų ir pusiau sausų vietovių yra vandens trūkumas. Vandens taupymas arba WUE gerinimas (pasėlių derlius tiekiamo vandens vienetui, išreikštas kg ha-1 derlius m-3 vanduo) augalininkystėje yra labai svarbus žemės ūkio gyvybingumui. Gobi žemės dirbimo sistemos suteikia didelių vandens taupymo pranašumų, nes javai sunaudoja daug mažiau vandens nei tie patys augalai, auginami tradicinėse atvirame lauke. Pavyzdžiui, per 4 metus (2012 m-2015 m.) matavimai Gobi žemės įrenginių sistemoje Jiuquan apskrityje, pomidorams reikia 385-466 mm bendras drėkinimas, sezoninis garavimas svyravo nuo 350 iki 428 mm, o šviežių pomidorų svoris svyravo nuo 86 iki 152 t ha-1. Kai kurios pagrindinės daržovių kultūros pasiekė aukštą WUE (kg šviežios produkcijos m-3), įskaitant 15-21 vanduo muskuso melionui, 17-23 aitriajai paprikai, 22-28 arbūzui, 2835 už agurką ir 35-51 kg pomidorams. Pavyzdžiui, šioje sistemoje pomidorų WUE buvo 20-35 kartus daugiau nei tie patys augalai, auginami ariamoje žemėje, atvirame lauke (Xie ir kt. 2017).
Patobulinto WUE mechanizmas Gobi žemės sistemose yra menkai suprantamas. Siūlome, kad pagrindiniai prisidedantys veiksniai būtų šie: (a) pasėliams naudojamas drėkinimas Gobi žemės sistemose yra pagrįstas augalų poreikiais optimaliam augimui (Liang ir kt. 2014), kuris yra iš anksto nustatytas ir valdomas per įrengtą vandens skaitiklį (Pav. 3a). Priklausomai nuo įrenginio operatoriaus"s žiniomis ir patirtimi, dažnai naudojamas reguliuojamas deficitinio drėkinimo metodas (XNUMX pav.). 3b) sumažina drėkinimo kiekį nekritiniais augimo tarpsniais (Chai ir kt. 2014b). Nedidelis drėkinimo trūkumas gali paskatinti augalų apsaugos sistemas, kad padidėtų tolerancija sausros stresui (Romero ir Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). Reguliuojamo drėkinimo trūkumo poveikio pasėlių našumui dydis skiriasi priklausomai nuo pasėlių rūšies ir kitų veiksnių (Chen ir kt. 2013; Wang et al. 2010); b) drėkinimo metodai Gobi žemės dirbimo sistemose nuolat tobulinami, todėl požeminis lašelinis drėkinimas (XNUMX pav.). 3c) dabar yra populiariausias drėkinimo būdas; c) dirvožemio paviršinio vandens garavimui sumažinti naudojami įvairūs mulčiavimo būdai. Auginimo agregato sodinimo plotas auginimo sezono metu paprastai yra padengiamas plastikine plėvele (Pav. 3d), įskaitant plotus tarp augalų eilių (XNUMX pav.). 3e). Garavimo mažinimas ir santykinės oro drėgmės didinimas tikriausiai yra du svarbiausi efektyvaus vandens naudojimo veiksniai; d) tam tikras procentas išgarinto vandens iš dirvožemio paviršiaus yra perdirbamas auginimo įrenginyje, nes auginama gana uždaroje sistemoje; ir e) auginimo padalinyje pasėlių valdymui naudojama sudėtinga agrotechnika (XNUMX pav.). 3f), pavyzdžiui, genėti šakas, siekiant padidinti šviesos prasiskverbimą (Du ir kt. 2016), optimizuoja ventiliaciją, kad subalansuotų CO2 augalų fotosintezei ir ligų paplitimui (Yang ir kt. 2017) ir vėdinti šaknų zoną po drėkinimo kelias dienas, kad būtų sumažintas dirvožemio išgaravimas (Li ir kt. 2016); Visa tai padeda padidinti pasėlių derlių ir pagerinti WUE.
Pagerintas maistinių medžiagų naudojimo efektyvumas
Skirtingai nuo tradicinio auginimo atvirame lauke, kai sintetinės trąšos yra pagrindinis augalų maistinių medžiagų, organinių medžiagų, tokių kaip javų šiaudai, gyvulių mėšlas ir maisto pramonės šalutiniai produktai, energijos gamybos procesai ir žmonių atliekų perdirbimas, šaltinis.-yra pagrindinis maistinių medžiagų šaltinis Gobi žemės dirbimo sistemose. Atliekos yra alternatyva komercinei terpei, naudojamai įprastoje šiltnamių gamyboje. Kad organinės medžiagos būtų tinkamos naudoti kaip substratas Gobi žemei auginti, jos turi turėti šias savybes (Fu ir kt. 2018; Fu ir Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling ir kt. 2015; Song ir kt. 2013): i) mažas tūrinis tankis, didelis poringumas ir didelė vandens sulaikymo geba; ii) didelis katijonų mainų pajėgumas ir mineralinių maistinių medžiagų kiekis bei tinkamas pH ir EB; (iii) padidėjęs fermentų aktyvumas, paprastai pasiekiamas pridedant tinkamų mikroorganizmų padermių; iv) lėtas skilimo greitis; ir v) neturi piktžolių sėklų ir dirvožemyje plintančių patogenų. Medžiagos tipas, apdorojimo būdas, skilimo laipsnis ir klimato sąlygos, kuriomis gaminami substratai, gali turėti įtakos fizinėms, cheminėms ir biologinėms organinės medžiagos savybėms, taigi ir substrato kokybei (Fu et al. 2017; Song ir kt. 2013).
Įprasto naminio substrato gamyba apima kelis veiksmus (XNUMX pav.). 4a): i) pasėlių šiaudai (pvz., kukurūzai) surenkami iš vietinių kaimų tradicinių lauko gamybos sistemų, vežami į netoli įrenginio esančią vietą, susmulkinami į 3-5 cm ilgio gabaliukais, prieš įdėdami nedidelę azoto trąšų dozę (1.4 kg N 1000 kg sausų kukurūzų šiaudų), kad komposto C:N santykis būtų maždaug 15:1; ii) 1 kg organinės medžiagos pridedama apie 1000 kg mikroorganizmų užkrėtimo produkto; (iii) 1-asis fermentacijos etapas apima šiaudų sukrovimą ant žemės (pvz., 1.2 m aukščio x 3.0 m pločio apačioje ir 2.0 m pločio viršuje) prieš apvyniojant plastikine plėvele; iv) temperatūra krūvoje stebima ir įpilama vandens, kad drėgmė būtų 60 laipsnių-65% optimaliam mikroorganizmų aktyvumui; v) antruoju fermentacijos etapu reikia suardyti kamino kas 68 dienas ir patikrinus temperatūrą viršutiniame 30 cm. Šis periodiškas trikdymas užtikrina optimalų mikrobų aktyvumui palaikyti temperatūrą ir drėgmę; ir (vi) apie 32 dieną-34 po fermentacijos medžiaga perkeliama į saugyklą, paruoštą naudoti gamykloje. Naminis substratas paprastai naudojamas 2-3 t ha 1 į auginimo vieneto auginimo plotus ir gali būti naudojami kelerius metus auginimui prieš pakeičiant. Substratų maistinių medžiagų kiekis gali būti atkurtas iki gamybos lygio, pridedant iš užsakomųjų maistinių medžiagų (XNUMX pav.). 4b). Šiaudinės medžiagos organiniam substratui yra prieinamos vietoje, o daugumoje gamybos etapų naudojamos pačios pagamintos mašinos.
Tai, kaip substrato maistinės medžiagos tiekiamos pasėliams, skiriasi įvairiose grupėse. Dauguma augintojų šiaurės vakarų Kinijoje naudoja arba (1) tranšėjų sistemą, kur tranšėjos (paprastai 0.4-0.6 m pločio, 0.2-0.3 m gylio, su 0.8-1.0 m tarp griovių, orientuotų į šiaurę-pietų kryptimi) yra gaminami ant žemės kultivavimo agregate, apibarstyti betonu, medžio trinkelėmis arba plytomis, prieš sodinimą užpildyti substratu (Pav. 5a) ir uždengtas plastikine plėvele, kad daigai išaugtų (XNUMX pav.). 5b). Sukonstruotos tranšėjos gali būti naudojamos nepertraukiamai gamybai daugiau nei 20 metų; arba 2) viso maišo padėklai, kai substratas suvyniotas į atskirus plastikinius maišelius (įprastas maišelio matmuo yra 0.5 m skersmens ir 1.0 m ilgio) uždaroje mikroaplinkoje. Augalams vystantis, iš maišelių išsiskiria maistinės medžiagos (XNUMX pav.). 5c). Maišelių viršuje padarytos skylės sėkloms sodinti (Pav. 5d) ir lašeliniu drėkinimu per skylutes.
Abu metodai skiriasi savo ypatybėmis. Tranšėjos metodas leidžia augintojams prireikus lengvai įterpti į substratą trąšų. Kai kurioms kultūroms, pavyzdžiui, arbūzams, norint užtikrinti aukštą produktyvumą, būtina įterpti neorganinių trąšų. Kai kurie tyrimai parodė, kad naudojant organinį mėšlą kartu su neorganinėmis trąšomis galima padidinti derlių, tačiau dirvožemyje lieka maistinių medžiagų perteklius, o viršutiniame dirvožemio sluoksnyje – didelė nitratų-N koncentracija (Gao ir kt. 2012). Kiti tyrimai parodė, kad viso maišo metodas yra produktyvesnis nei tranšėjos sistema (Yuan ir kt. 2013), nes suvynioti maišeliai leidžia fiziškai atskirti substratą nuo žemės; taip sumažinama substratų užteršimo dirvožemyje plintančiais patogenais tikimybė. Nepaisant to, fizinės ir cheminės substrato savybės (tranšėjose ar suvyniotuose maišuose) gali pablogėti kiekvieną derliaus sezoną (Song ir kt. 2013), kuris sumažina maistinių medžiagų tiekimo galią (Song etal. 2013). Taigi substrato atnaujinimas yra pagrįstas.
Padidėjęs energijos vartojimo efektyvumas
Gobi žemės dirbimo sistemos yra visiškai pagrįstos saulės energija. Konstrukcija sukurta taip, kad, naudojant ir kaupiant saulės energiją, išlaikytų kuo daugiau šilumos. Kasdienės saulės trukmė, saulės spinduliuotės intensyvumas ir metinės dienos be šalčio yra svarbios auginimo agregatų šildymui. Rytų–Centrinis Hexi koridorius, pvz., Wuwei apskritis (37° 96" N, 102°64" E), Gansu provincija, yra reprezentatyvi sritis, kurioje sutelkti Gobilando telkiniai. Vidutiniškai 6150 MJ m 2 metinė saulės spinduliuotė ir 156 dienos be šalčio leidžia kokybiškai subręsti daugelio rūšių daržovių pasėliams. Siekdami pagerinti saulės spinduliuotės panaudojimo efektyvumą, auginimo blokų vadovai naudoja įvairias priemones, didinančias šilumos kaupimą ir šilumos išsiskyrimą, pvz., ant šiaurinės sienos pritvirtintą dvigubą juodos plastikinės plėvelės sluoksnį (Xu ir kt. 2014), ant stogo sumontuotos šilumą išsaugančios spalvos plokštės (Sun ir kt. 2013), seklios dirvožemio šilumą sugeriančios sistemos, padidinančios vidaus oro temperatūrą (Xu ir kt. 2014), ir šlifuota geotekstilė, naudojama kaip žemės danga, siekiant išsaugoti šilumą. Be to, kai kuriuose auginimo įrenginiuose saulės šilumos siurbliai naudojami vandens temperatūrai reguliuoti šilumos rezervuarų vandens rezervuaruose (Zhou ir kt. 2016). Visai neseniai ant stogo viršaus buvo dedamos šilumą apsaugančios spalvos plokštės, siekiant padidinti šilumos sugertį (Sun ir kt. 2013). Kai kuriuose sudėtinguose saulės šiltnamiuose, kuriuose auginami grupiniai įrenginiai, pažangios saulės technologijos naudojamos šilumos kaupimui, fotovoltinės energijos gamybai ir šviesos panaudojimui pagerinti (Cuce ir kt. 2016). Saulės energijos naudojimas šiltnamio efektą sukeliančių augalų auginimui padarė pažangą daugelyje sričių / šalių (Farjana ir kt. 2018), įskaitant Australiją, Japoniją (Cossu ir kt. 2017), Izraelis (Castello ir kt. 2017), ir Vokietija (Schmidt ir kt. 2012), taip pat besivystančiose šalyse, tokiose kaip Nepalas (Fuller ir Zahnd 2012) ir Indija (Tiwari ir kt. 2016). Kinijoje šiuolaikinių saulės modulių įrengimas šiuo metu yra brangus, o jų atsipirkimo laikotarpis yra 9 metai (Wang ir kt. 2017). Mes įsivaizduojame, kad auginimo sistemai tobulėjant naudojant pažangesnes saulės energijos technologijas, atsipirkimo laikotarpis sutrumpės.
Oro temperatūra klasterių patalpose ir lauke šaltomis žiemomis Šiaurės Kinijoje gali svyruoti nuo 20 iki 35 °C. Pavyzdžiui, saulės energijos įrenginiuose Lingyuan (41° 20" N, 119°31" E) Liaoning provincijoje, šiaurės rytų Kinijoje, 12 m tarpatramio, 5.5 m aukščio, 65 m ilgio saulės šiltnamyje su šilumos kaupimo-išleidimo sistemomis, nakties oro temperatūra viduje siekė 13 °C, o lauke buvo -25.8 °C, skirtumas 39 °C (Sunetal. 2013).
Saulės energijos naudojimas maisto gamybai yra svarbus bruožas "Gobi žemės ūkis" sistemos šiaurės vakarų Kinijoje. Tai skiriasi nuo tradicinių šiltnamių ar šiltnamių, kuriems augalams auginti reikia išorinės energijos, o tai gali būti ekonomiškai ir aplinkai brangu (Hassanien ir kt. 2016; Canakci ir kt. 2013; Wang et al. 2017). Pavyzdžiui, vidutinis metinis elektros energijos suvartojimas įprastuose šiltnamiuose gali būti didesnis nei 500 kW hmy (Hassanien ir kt. 2016), kurių išlaidos siekia 65,000 XNUMX USD150,000 XNUMX per metus (Turkijos atvejo studijoje) (Canakci ir kt. 2013). Pasauliniu mastu įprastų šiltnamio efektą sukeliančių augalų auginimo plėtra buvo ribota dėl intensyvaus energijos vartojimo ir susirūpinimo dėl anglies dvideginio išmetimo.
Nauda aplinkai
Žemės ūkio šiltnamių šildymas iškastiniu kuru, pvz., anglimi, nafta ir gamtinėmis dujomis, prisideda prie anglies dvideginio išmetimo ir klimato kaitos. Saulės energija varomos Gobi žemės dirbimo sistemos suteikia didesnę naudą aplinkai, nes i) sunaudojama mažiau energijos, nes javų auginimas visiškai priklauso nuo saulės energijos, kitaip nei įprasti šiltnamiai, kuriuose energija tiekiama naudojant elektrą arba gamtines dujas, dėl kurių išmetama daug šiltnamio efektą sukeliančių dujų; ii) geresnis vandens taupymas, nes pasėliai auginami po plastiku dengtu stogu, kai žemė išgaruoja mažai, o transpiracijos ir garavimo santykis yra didelis. Laistymą stebi ir valdo centralizuotas kompiuteris, kuris įgalina tikslų laistymą su minimaliais vandens nuostoliais; iii) Sumažėjęs šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas visoje sistemoje (Chai ir kt. 2012) arba šviežios daržovės svorio vieneto pėdsaką, remiantis gyvavimo ciklo vertinimu (Chai ir kt. 2014a). Klasterių patalpose auginami augalai turi žymiai didesnį derlių iš sąnaudų vieneto (pvz., trąšų, žemės naudojimo ploto) ir daugiau atmosferos CO2 paverčiama augalų biomase per sustiprintą fotosintezę nei auginimo atvirame lauke sistemos (Chang ir kt. 2013); ir iv) naudojant komposto substratus laikui bėgant dirvožemio anglies kiekis gali padidėti (Jaiarree ir kt. 2014; Chai ir kt. 2014a).
Kai kuriuose atvejų tyrimuose nustatytas grynasis CO2 augalų fiksacija saulės energijos plastiko auginimo sistemose aštuonis kartus didesnė nei tradicinėse atvirame lauke (Wang ir kt. 2011). Daugiau CO2 fiksavimas auginimo vienetuose reiškia mažiau CO2 emisijos į atmosferą (Wu ir kt. 2015). Poveikio dydis skiriasi priklausomai nuo geografinės padėties ir auginimo vienetų struktūros (Chai ir kt. 2014c). Tyrimai taip pat parodė, kad auginimas įrenginiuose leidžia augalams sutvarkyti daugiau CO2 iš atmosferos, išskiriant mažiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų vienam kilogramui produkto (Chang ir kt. 2011). Net žiemos metu auginimo agregatai papildomai nešildomi, sutaupoma apie 750 Mg ha-1 energijos, palyginti su įprastine, anglimi šildoma šiltnamių gamyba (Gao ir kt. 2010). Gobilando auginimas yra anglies dvideginio išmanioji sistema, skirta sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Tačiau literatūroje trūksta įrenginių auginimo gyvavimo ciklo vertinimų, todėl norint įvertinti šių auginimo sistemų poveikį aplinkai, reikia atlikti išsamesnius tyrimus.
Ekologinė nauda
Šiaurės vakarų Kinijoje gausu saulės šviesos ir šilumos išteklių, o metinė saulės šviesa svyruoja nuo 2800 iki 3300 val. Sukūrus grupines saulės energijos „Gobi“ žemės dirbimo sistemas, šviesos ir šilumos ištekliai gali būti paversti maisto gamyba ir suteikti didelę ekologinę naudą, kai kurios iš jų yra pabrėžtos toliau.
Pirma, Gobi žemė naudojama kokybiškiems augalams gaminti, kad būtų užtikrintas aprūpinimas maistu. Kinijoje vidutinis ariamos žemės plotas 100 gyventojų yra 8 ha (FAOSTAT 2014), žymiai mažiau nei 52 ha JAV, 125 ha Kanadoje ir 214 ha Australijoje. Pasėlių ištekliai Kinijoje sparčiai mažėja dėl sparčios urbanizacijos. Susidūrusi su ribotu ariamos žemės kiekiu, tenkančiu vienam gyventojui, o pasėliams, naudojamiems miestų statybai, Kinija žengė reikšmingą žingsnį tyrinėdama gausią Gobi žemę, skirtą augalams auginti (Jiang ir kt. 2014). Tradicinė žemdirbystė neįmanoma dykumos tipo neproduktyvioje Gobi žemėje (XNUMX pav.). 6a). Grupinių auginimo įrenginių statyba Gobio žemėje turi unikalių savybių, padedančių sumažinti žemės konfliktus tarp žemės ūkio ir kitų ekonomikos sektorių (XNUMX pav.). 6b) padėti užtikrinti maisto tiekimą gausiai apgyvendintai šaliai.
Antra, gamybos sistema dažniausiai naudoja vietoje turimus išteklius. Kiekvienas sistemos auginimo įrenginys yra pastatytas ir paremtas rėmais, pagamintais iš medžio, bambuko arba plieninių strypų. Šaltomis žiemomis ant šlaitinio stogo papildomai izoliacijai išvyniojami vietoje pagaminti šiaudiniai kilimėliai arba termo drabužių antklodės. Šiaurinės auginimo agregatų sienos taip pat pastatytos naudojant vietoje prieinamas medžiagas, tokias kaip plieniniai karkasai ir šiaudais kimšti blokai (XNUMX pav.). 7a), smėlio maišai (pav. 7b), akmuo-cemento mišinys (pav. 7c) arba paprastosios plytos (pav. 7d).
Vietoje prieinamos medžiagos suteikia didelę ekologinę ir ekonominę naudą, nes jas galima gauti nebrangiai arba surinkti nemokamai (pvz., akmenys ir uolienos netoliese esančiose dykumose), taikant minimalius transportavimo reikalavimus. Taip pat pamažu tapo prieinama medžiagų transportavimo, substratų gamybos ir javų auginimo įranga kasetiniam auginimui; tai padeda išspręsti žemės ūkio darbo jėgos trūkumą kai kuriose Kinijos kaimo vietovėse.
Trečia, ši auginimo sistema suteikia galimybių stiprinti regioninę ekologiją. Didelėje šiaurės vakarų Kinijos dalyje Gobi žemėje nėra augmenijos (XNUMX pav.). 6a) dėl to susidaro trapi ekologinė aplinka. Vėjo erozija yra įprasta ir tampa vis sunkesnė keičiantis klimatui. Dažnos dulkių audros kyla šiaurės vakaruose, dažnai nusidriekiančios į kitus Azijos regionus. Saulės energijos telkinių auginimo sistemų kūrimas ne tik gali vienu metu reaguoti į mažėjančią tinkamos žemės prieinamumą Kinijoje, bet ir padeda sumažinti ekosistemų trapumą dykumoje iki sausos aplinkos šiaurės vakarų Kinijoje (Gao ir kt. 2010; Wang et al. 2017). Apleistos Gobių žemės pavertimas žemės ūkio paskirties žeme gali padėti sukurti naują ekologinę sistemą, kuri pakeis primityvią gamtos išvaizdą ir pagražins ekologinę aplinką.
Poveikis kaimo bendruomenių stabilumui
Socialinis ir ekonominis vystymasis šiaurės vakarų Kinijoje atsiliko nuo centrinių ir rytinių regionų, o daugelis bendruomenės rajonų yra žemiau nacionalinio skurdo lygio. Didžiulių Gobi žemės plotų, skirtų vaisių ir daržovių auginimui, tyrinėjimas atveria duris šiam regionui paspartinti socialinę ir ekonominę plėtrą. Tai paverčia Gobio dykumėjimo trūkumą aiškiais regioniniais ekonominiais pranašumais, ne tik skatinančiais žemės ūkio pramonę, bet ir skatinančius kitas pramonės šakas, o tai padeda stabilizuoti kaimo bendruomenes. Ši nebrangi žemės ūkio sistema tampa svarbiu kaimo bendruomenių susibūrimo etapu.
Gobi žemės auginimo sistema skatina maisto gamybą ir didina namų ūkių pajamas. Vietose, kur temperatūra aukštesnė -28 °C žiemą saulės energija varomuose šiltnamiuose visapusiškai išnaudojama saulės energija ir neariama žemė, kad ištisus metus būtų auginami vaisiai ir daržovės. Pasėliai grupiniuose auginimo vienetuose duoda žymiai didesnį derlių nei auginant atvirame lauke su didesniu sąnaudų ir produkcijos santykiu. Ekonominę produkciją analizavome 14 tyrimų su 120 saulės energijos įrenginių auginimo blokų (Xie ir kt. 2017) rasti vidutines 56,650 XNUMX USD bruto pajamas 1 y 1, būdamas 10-30 kartų didesnis nei iš gamybos atvirame lauke toje pačioje geologinėje vietoje. Dėl to grynasis pelnas iš daržovių auginimo gamykloje buvo 10-15 kartų daugiau nei atvirame lauke auginamų daržovių ir 70-125 kartus didesnis nei atvirame lauke auginamų kukurūzų (Zelandijos majai) arba kviečių (Triticum aestivum) gamyba.
Šių naujų auginimo sistemų sukūrimas sukuria kaimo užimtumo galimybes. Įrenginių auginimas žiemos prastovą paverčia įtemptu, produktyviu sezonu, o tai sukuria užimtumo galimybes kaime, ypač žiemą, kai ūkyje gyvena šeimos "vienas namuose" be darbo. Vaisių ir daržovių gamyba ir prekyba reikalauja daug darbo jėgos. Daugybė kaimo darbininkų gali būti paskirti patalpų auginimui (XNUMX pav.). 8a), o kiti gali būti skirti produkcijos gabenimui ir prekybai vietinėms ar netoliese esančioms bendruomenėms (XNUMX pav.). 8b). Svarbiausia, kad šviežių produktų perdirbimas, sandėliavimas, konservavimas ir pardavimas suteikia kažkada nebuvusių įsidarbinimo galimybių, kurios padeda kurti socialiai darnią bendruomenę (XNUMX pav.). 8c) ir suburti kaimo bendruomeniškumą.
Nėra paskelbtų ataskaitų apie tai, kaip grupinio auginimo sistema gali paveikti kaimo bendruomenės plėtrą. Siūlome, kad šios sistemos padėtų kaimo bendruomenių gyvybingumui ir stabilumui. Sukūrus Gobi žemės dirbimo sistemas, šiaurės vakarų Kinijos žemės ūkis gali plėstis už pirminės gamybos ribos. Todėl bendruomenės gyvybingumas ir ilgalaikis stabilumas didėja, nes (i) nuolat kuriamos naujos technologijos, skirtos pagerinti Gobi žemės dirbimą, pavyzdžiui, javų veisimas, substratų kūrimas ir kenkėjų kontrolės priemonės, kurios tampa svarbia priemone kaimo bendruomenėms vystytis tvarus būdas; ii) auginant įrenginius ištisus metus bendruomenei tiekiami švieži vaisiai ir daržovės, tenkinant išaugusius viduriniosios klasės piliečių poreikius maistingesniam ir sveikesniam maistui; ir (iii) naujos auginimo sistemos sukūrimas padeda stiprinti vidinę etninių mažumų grupių sanglaudą, nes tautinių mažumų piliečiai reikalauja įvairaus maisto su unikaliomis savybėmis, kuriuos tenkina ištisus metus gaunama šviežia auginimo sistemų produkcija.
Pagrindiniai iššūkiai
Gobi žemės dirbimo sistemos pastaraisiais metais sparčiai vystėsi Kinijoje ir gali išplėsti įrenginių plotus ir gamybos lygį (Jiang ir kt. 2015). Tačiau reikia išspręsti kai kuriuos suvaržymus ir iššūkius.
Vandens išteklių apribojimai
Vienas didžiausių iššūkių šiaurės vakarų Kinijos žemės ūkiui yra vandens trūkumas. Kasmetinis gėlo vandens kiekis yra mažas – < 760 m3 vienam gyventojui y 1 (Chai ir kt. 2014b). Gansu provincijos Hexi koridoriuje metinis kritulių kiekis yra < 160 mm, o metinis garavimas yra > 1500 mm (Deng ir kt. 2006). Palei Šilko kelią buvo daug kažkada produktyvių pasėlių "pristabdytas" pastaraisiais metais dėl vandens trūkumo. Dauguma atvirame lauke auginamų augalų naudoja tradicinius "potvynis" drėkinimas, viršijantis 10,000 XNUMX m3 ha-1 per derliaus sezoną (Chai ir kt. 2016). Tikėtina, kad per didelis vandens išteklių naudojimas dar labiau pablogins ekologinę aplinką ir išeikvos neatsinaujinančius požeminio vandens išteklius (Martinez-Fernandez ir Esteve 2005). Daržovėms auginti reikia daug vandens per ilgą auginimo laikotarpį, o krituliai negali patenkinti optimalaus augalų augimo poreikių. Gansu provincijos Hexi koridoriuje, kur pastaraisiais metais sparčiai išaugo grupinių įrenginių auginimo sistemos, pagrindinis vandens šaltinis visuose sektoriuose yra žiemą Qilian kalne susikaupęs sniegas, o vasarą tirpstantis sniegas maitina upes ir požeminį vandenį. slėniai (Chai ir kt. 2014b). Per pastaruosius du dešimtmečius išmatuojamas sniego lygis Qilian kalne kasmet kildavo 0.2–1.0 m greičiu (Che ir Li 2005), o požeminio vandens lygis slėniuose (tiekiamas vandeniu iš kalnų) nuolat krito, o požeminio vandens prieinamumas labai sumažėjo (Zhang 2007). Todėl kai kurios natūralios oazės palei senąjį Šilko kelią palaipsniui nyksta. Kai kurie vandens rūsių kasimai buvo naudojami siekiant sutaupyti kritulių ir tiekti papildomą vandenį, tačiau veiksmingumas paprastai yra mažas. Kaip sutaupyti vandens ar pagerinti WUE augalininkystėje, labai svarbu ilgalaikiam Gobi žemės dirbimo sistemų gyvybingumui.
Trapi ekologinė aplinka
Šiaurės vakarų Kinijoje žemė yra menka. Kalnai ir slėniai kartu su oazėmis ir Gobi žeme sudaro sudėtingą ekologinę aplinką. Dažnos sausros ir dulkių audros blogina ekologinę aplinką. Apie 88 % viso Gansu Hexi koridoriaus ploto nukentėjo dykumėjimas, o dykumėjimo linija juda į pietus į dirbamą žemę. Gamtinės sąlygos šiaurės vakarų Kinijos regione buvo apibūdintos kaip "vėjas pučia akmenis visur, o žolės niekur neauga," trapios ekologinės aplinkos vaizdavimas. Sunkus pesticidų naudojimas auginant įrenginius gali kelti pavojų aplinkai ir darbuotojų sveikatai. Tinkamo perdirbtų organinių substratų apdorojimo trūkumas gali užteršti požeminio vandens šaltinius, o tai kelia susirūpinimą plačiajai visuomenei.
Darbo išteklių apribojimai
Darbo jėgos pasiūla žemės ūkiui apskritai yra maža ir nepakankama, nes vis daugiau jaunų darbuotojų persikelia į miestus užsidirbti pragyvenimui, todėl kaimo vietovėse trūksta žemės ūkio darbo jėgos išteklių. Dabartinė vyriausybės politika, skatinanti ūkininkų norą auginti pasėlius, nėra palanki kaimo bendruomenių plėtrai, o tai dar labiau padidina kaimo darbo jėgos trūkumą. Be to, šeimos ūkis, kaip savarankiškas ūkio vienetas, išlieka pagrindiniu ūkio valdymo būdu, o dabartinė vyriausybės politika dėl žemės nuosavybės gali uždrausti ūkininkams pirkti ir parduoti žemę, o tai gali apriboti ekstensyvią žemės ūkio auginimo sistemų plėtrą. Be to, išsilavinimo lygis šiaurės vakaruose paprastai yra žemesnis nei centriniuose ir rytiniuose regionuose. Centrinė vyriausybė įgyvendino privalomo švietimo politiką visoje šalyje, tačiau daugelis šiaurės vakarų gyventojų negali baigti 9 metų išsilavinimo. Visa tai gali sukurti nepalankią aplinką kaimo darbo jėgos pasiūlai, o tai gali trukdyti plačiai plėtoti Gobi žemės įrenginių sistemas.
Ekonominis tvarumas
Gerėjant gyvenimo lygiui, vartotojai reikalauja įvairių šviežių aukštos kokybės ir maistinės vertės produktų. Šiaurės vakaruose gyvena didelė gyventojų mažuma (daugiausia su Hui ir Dongxiang tapatybėmis), kurių mitybos įpročiai dominuoja daržovės, todėl jų poreikiams patenkinti reikalingi įvairūs produktai. Tai sukuria galimybes naujoms rinkoms su naujais produktais. Tačiau Gobi žemės dirbimo sistemų tiekiamų šviežių produktų rinka gali lengvai persotėti, nes šešių šiaurės vakarų provincijų gyventojai sudaro tik 6.6 % šalies."s viso, su itin mažomis disponuojamomis pajamomis vienam gyventojui. 2012 m. BVP vienam gyventojui šešiose šiaurės vakarų provincijose vidutiniškai siekė 26,733 4100 juanius (atitinka 31 USD), o tai buvo XNUMX % mažesnis už šalies lygį."s vidurkis. Mažos pajamos ir nedaug vartotojų gali apriboti naujų rinkų plėtrą vietinėse vietovėse ir ilgainiui kelti didelę riziką ekonomikos tvarumui. Reikalingi tyrimai, siekiant ištirti, kiek ši sistema galėtų būti tvari ir ką galima padaryti siekiant užtikrinti ilgalaikį jos ekonominį tvarumą. Suprantame, kad yra didžiulis potencialas parduoti šviežią produkciją labai apgyvendintuose centriniuose ir rytiniuose šalies regionuose. Siūlome rinkos plėtros prioritetus sutelkti į: (i) vadinamųjų "drakono grandinėlė" rinkodaros logistika, kuri susieja "auginimas-didmenininkai-perpardavėjai-vartotojams" vertės grandinėje; ii) transporto sistemų tarp regionų tobulinimas, skirtas žemės ūkio produktų judėjimui; ir iii) kokybės kontrolės, saugos draudimo ir sąžiningų kainų mechanizmų kūrimas.
Produkto kokybė ir sveikata
Kai kuriuose objektų dirvožemiuose sunkiųjų metalų koncentracija yra didesnė nei atviruose laukuose. Gamykloje auginamuose produktuose kartais būna didesni sunkiųjų metalų pavojingumo koeficientai nei atvirame lauke auginamose daržovėse (Chen ir kt. 2016), iš dalies dėl to, kad į substratus patenka žmonių atliekos ir kitos atliekos. Kai kuriuose objektuose perteklinis sintetinių trąšų kiekis siekia 670 kg N ha 1, kartu su 1230 kg N ha 1 iš organinių medžiagų, tokių kaip mėšlas, kasmet naudojami daržovių auginimui (Gao ir kt. 2012). Be to, plastikinė plėvelė, naudojama auginimo vienetų stogui ir žemės dangai, dažnai siejama su ftalio rūgščių esteriais, kurie pridedami gaminant plastikinę plėvelę. Teršalo paveiktų augintojų sveikatai gali kilti ilgalaikė rizika (Ma ir kt. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). Ftalatų kiekis Kinijos dirvožemyje paprastai yra didžiausias pasaulinio diapazono pakraštyje (Lu ir kt. 2018), o pasėliuose stipriai plastifikuotuose įrenginiuose gali būti daug ftalatų (Chen ir kt. 2016; Ma ir kt. 2015; Zhang et al. 2015). Darbuotojų sąlytis su ftalatais gali kelti pavojų sveikatai (Lu ir kt. 2018). Norint sukurti veiksmingus metodus, kaip sumažinti ftalatų koncentraciją produkte, reikia atlikti tyrimus. Ftalatų pėdsakų pavojaus žmonių sveikatai gali būti nereikšmingas arba nedidelis, tačiau jį reikia patvirtinti. Sunkiųjų metalų koncentracijos ribiniai lygiai turi būti nurodyti galutiniuose produktuose. Norint sumažinti galimos sunkiųjų metalų koncentracijos poveikį, gali prireikti sukurti kai kuriuos sudėtingus biologinio valymo metodus, skirtus didelės metalų taršos dirvožemiui valyti.
Darnaus vystymosi politikos Gobi žemės sistemose nustatymas
Šiaurės vakarų Kinijoje sparčiai vystomos grupinės auginimo sistemos. 2017 m. birželio mėn. vien Gansu provincijoje buvo dirbama apie 3000 ha Gobi žemės. Ši vietovė turi geografinių pranašumų daržovėms gamyba, įskaitant ilgas saulės valandas, didelius temperatūrų skirtumus tarp dienos ir nakties ir giedrą dangų su mažai / jokios oro taršos. Įrenginio auginimo sistemos laikomos a "Gobi žemės stebuklas" Kinijai"s socialinį ekonominį vystymąsi. Siekdami užtikrinti sveiką sistemos plėtrą ir ilgalaikį stabilumą, rekomenduojame šiuos politikos nustatymo prioritetus.
Balansas tarp tyrinėjimo ir apsaugos
Siūlome parengti politiką, kuri sutelktų dėmesį į "saugoti ekologinę aplinką tyrinėjant naujai atrastą žemę," Tai reiškia, kad Gobi žemės dirbimo sistemų plėtra neturėtų turėti neigiamo poveikio aplinkai. Politikoje turėtų būti išsamiai aprašyta, kaip stiprinti sistemos produktyvumą skatinant ekologinį tvarumą. Aplinkosaugos kreditai, "žalias draudimas," ir "žalias pirkimas" turėtų būti apsvarstytos ir įtrauktos į sistemos tvarumo vertinimą. Politikos taip pat reikia dėl cheminių trąšų, sunkiųjų metalų ir kenksmingų medžiagų naudojimo, didelio pesticidų likučio ir plastikinės plėvelės perdirbimo ir kt. Reikėtų nustatyti tam tikrą specialią politiką, skirtą pagrindinėms vietos problemoms spręsti. Pavyzdžiui, vandens rezervavimo įrenginiai turėtų būti statomi šalia auginimo įrenginių vakariniame Hexi koridoriaus gale, kur šiuo metu prieinamas vandens transportavimas atviru kanalu kultivavimo vienetams drėkinti kelia didelį vandens praradimo pavojų transportavimo ir drėkinimo metu.
Sukurti sistemingas vandens naudojimo ir vandens taupymo priemones
Norint visapusiškai išnaudoti gausią Gobi žemę šiaurės vakarų Kinijoje, turėtų būti taikoma griežta ir pragmatiška vandens naudojimo politika. Artimiausiu metu prioritetai apima: (i) vandens išteklių apsaugos įstatymus "vandens matavimas,""vandens gręžimo valdymas," ir "upelių ir šaltinių valdžia" su išsamiomis vandens teisių, kvotų, mokesčių ir kokybės kontrolės taisyklėmis; ii) lietaus vandens surinkimo ir saugojimo įrenginių statyba, naudojant rūsio surinkimo technologiją, optimizuotas paviršinio vandens išteklių naudojimas, planuojama požeminio vandens žvalgyba ir vandens paėmimo leidimų sistemos įgyvendinimas; iii) stiprinti visų lygių administracinių agentūrų atsakomybę kontroliuoti vandens paskirstymą, šalinti vandens švaistymą ir skatinti racionalų vandens išteklių naudojimą; iv) vandenį taupančių žemės ūkio sistemų kūrimas, įskaitant perėjimą nuo potvynių ar vagų drėkinimo prie požeminio lašelinio drėkinimo, naudojant mulčią, siekiant sumažinti garavimą, ir tobulinant lauko drėkinimo kanalų sistemas; ir v) ilgalaikiu laikotarpiu skatinti sausrai atsparių veislių veisimą, reformuoti ūkininkavimo sistemas ir gerinti infrastruktūrą, skirtą įrenginių statybai.
Stiprinti agrotechnologijų naujoves
Technologijos vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį tvariai plėtojant Gobi žemės dirbimo sistemas; technologijų politika turėtų apimti: i) regioninių inovacijų centrų ir bandymų stočių statybą, steigimą "tikslinis finansavimas" specialiai Gobi žemės dirbimo sistemoms, kad būtų sprendžiamos neatidėliotinos problemos, ir padidintos investicijos į mokslinių tyrimų ir (arba) demonstravimo bei technologijų inovacijų platformas; ii) technologijų išplėtimo sistemų kūrimas – kai vyriausybės politika skatina visų lygių mokslinių tyrimų institucijas vykdyti technologijų populiarinimą – ir vietinių technologijų biurų, skirtų techninėms paslaugoms kaimo vietovėse teikti, steigimas; iii) priemonių, skirtų pritraukti ir išlaikyti darbuotojus dirbti nepakankamai išsivysčiusiame šiaurės vakarų regione, priėmimas; iv) didinti ūkininkų išsilavinimą virš privalomo 9 metų, skatinti kaimo gyventojų technologinį raštingumą ugdant profesinius įgūdžius ir ugdyti naują ūkininkų kartą diegti naujoviškas žemės ūkio technologijas; ir v) universitetų ir mokslinių tyrimų institutų vykdomas specialias žemės ūkio technologijų personalo mokymo programas, skirtas pažangioms technologijoms skatinti.
Reguliuoti maisto grandinę
Šviežių vaisių ir daržovių, pagamintų sugrupuotose patalpose, kiekis paprastai yra didesnis nei reikia vietos ir netoliese esančioms kaimo ir miesto bendruomenėms. Savalaikis šviežių produktų gabenimas į kitas vidaus ir užsienio rinkas užtikrins gamybos ir rinkodaros subalansavimą. Reikia politikos, kuri palengvintų rinkodaros mechanizmus ir logistiką. Veislės turėtų būti auginamos taip, kad atitiktų įvairių rinkų poreikius, apimančius įvairius produktus ir įvairius skonius, pritaikytus skirtingoms etninėms ir religinėms grupėms. Ši politika turėtų remti didmenines rinkas, mažmeninės prekybos vietas, šaltosios grandinės logistiką ir informacijos stebėjimo sistemas. Gali prireikti politikos transporto sistemoms, įskaitant pagrindinių geležinkelių, vedančių į centrinę ir rytinę Kiniją, tiesimą, taip pat prieigą prie sausumos kanalų Rusijoje, Išorinėje Mongolijoje, Vakarų Azijoje ir Europoje.
Išugdyti profesionalius ūkininkus
Ūkininkai yra pagrindiniai kaimo socialinio ir ekonominio vystymosi dalyviai, tačiau daugelis jaunų ūkininkų persikėlė į miestus, kad gautų kitų pajamų, todėl dirbama žemė daugelį metų liko plika, o kai kuriose vietovėse produktyvumas buvo mažas arba visai jo nėra (Seeberg ir Luo 2018; Taip 2018). Reikia politikos, kuri padėtų didinti ūkių pajamas iš maisto gamybos, kad jaunieji ūkininkai būtų skatinami likti ūkiuose, o tai galiausiai pagerins kaimo bendruomenių socialinį ir ekonominį stabilumą. Pagrindinis politikos aspektas turėtų ugdyti naują ūkininkų veislę, turinčią patobulintą kvalifikaciją ir valdymo įgūdžius, padedančius potencialiems pereiti nuo tradicinių, savarankiškų, mažesnių šeimos ūkių prie didesnių ūkio įmonių – tai požiūris į šiuolaikinio žemės ūkio plėtrą Kinijoje. Gali prireikti atnaujinti dabartinę žemės politiką, kad kvalifikuoti, profesionalūs ūkininkai galėtų plėsti savo ūkius ir prireikus optimizuoti ūkio valdymą.
Sukurti patikimą socialinių paslaugų sistemą
Kaimo bendruomenės šiaurės vakaruose istoriškai buvo nepakankamai išvystytos, palyginti su centrine ir rytine Kinija. Reikalinga politika siekiant sukurti veiksmingas socialinių paslaugų sistemas, kuriose pagrindinis dėmesys būtų skiriamas švietimo, sveikatos ir užimtumo gerinimui bei bendro gyvenimo lygio gerinimui. Žemės ūkis yra pagrindinė kaimo bendruomenių veikla. Reikalinga politika, skatinanti stambių žemės ūkio kooperatyvų plėtrą efektyviam žemės ir vandens išteklių naudojimui, didinant ūkininkų šeimų pajamas. Gobi žemės auginimo sistemai reikia politikos, skirtos gerinti augalininkystės, maisto perdirbimo ir produktų platinimo vietos ir netoliese esančiose bendruomenėse efektyvumą. Optimizuotas auginimo įrenginių išdėstymas / paskirstymas skirtinguose ekologiniuose regionuose reikalingas siekiant patenkinti įvairius vartotojų poreikius dėl šviežių vaisių ir daržovių regioniniu / vietos lygiu ir ištirti galimybes tarptautiniu lygiu. Taip pat reikalinga politika, užtikrinanti produktų iš įrenginių sistemų saugą ir kokybę, kurioje išsamiai aprašomas šviežių produktų saugojimas, transportavimas ir apyvarta ne sezono metu, siekiant sumažinti šviežumo ir kokybės praradimo riziką.
Išvados
Žemės ištekliai yra labai svarbūs žemės ūkiui ir yra neatsiejamai susiję su pasauliniais iššūkiais, susijusiais su maisto saugumu ir milijonų kaimo žmonių pragyvenimo šaltiniais. Prognozuojama, kad iki 9.1 m. pasaulio gyventojų skaičius pasieks 2050 milijardo, o maisto gamyba besivystančiose šalyse turi padvigubėti, palyginti su 2015 m. Besivystančiose šalyse žemės ištekliai patiria didelį stresą dėl sparčios urbanizacijos, kuri dėl turimos žemės konkuruoja su žemės ūkiu. Kinija sukūrė naujas pasėlių auginimo sistemas Gobi žemėje, būtent "Gobi žemės ūkis," kurią sudaro daugybė (iki šimtų) atskirų auginimo agregatų, pagamintų iš vietoje prieinamų medžiagų ir maitinamų saulės energija. Auginimo agregatai su plastikiniu stogu, šiltnamį primenantys auginimo įrenginiai ištisus metus užaugina aukštos kokybės šviežius vaisius ir daržoves. Manome, kad šios sistemos iki 2.2 m. apims apie 2020 mln. hektarų ir taps kertiniu maisto gamybos akmeniu Kinijoje"s žemės ūkio istorija. Šioje apžvalgoje mes nustatėme keletą unikalių auginimo sistemų ypatybių, įskaitant padidėjusį žemės našumą vienam sąnaudų vienetui, patobulintą WUE ir didesnę ekologinę bei aplinkosauginę naudą. Ši auginimo sistema suteikia puikias galimybes tyrinėti vietoje turimus išteklius, siekiant praturtinti kaimo žmones ir užtikrinti ilgalaikį kaimo bendruomenių gyvybingumą. Ši sistema taip pat susiduria su dideliais iššūkiais, kuriuos reikia spręsti.
Nustatėme keletą pagrindinių problemų ir jas atitinkančias prioritetines artimiausio laikotarpio tyrimų sritis (3-5 metai), kurie padėtų padidinti šios unikalios auginimo sistemos tvarumą. Mes primygtinai siūlome, kad atitinkama vyriausybės politika ir socialinių paslaugų sistemos kaimo vietovėse būtų plėtojamos siekiant užtikrinti Gobi žemės auginimo sistemų ekonominį pelningumą ir ekologinį tvarumą.
Padėka Autoriai norėtų padėkoti visiems, kurie savo laiką ir pastangas skyrė dalyvaudami šiame tyrime, ir Sudžou rajono Daržovių techninio aptarnavimo centro (Jiuquan) bei Wuwei Agricultural Extension Services (Wuwei, Gansu) darbuotojams už pateiktus duomenis. ir straipsnyje pateiktos nuotraukos.
Finansavimas Šį tyrimą bendrai finansavo "Valstybės specialusis visuomenės interesų agromokslinių tyrimų fondas (dotacijos numeris 201203001),""Kinijos žemės ūkio tyrimų sistemos (dotacijos numeris CARS-23-C-07),""Gansu provincijos mokslo ir technologijų pagrindinių projektų fondas (dotacijos numeris 17ZD2NA015)," ir "Specialus mokslo ir technologijų inovacijų ir plėtros fondas, vadovaujamas Gansu provincijos (dotacijos numeris 2018ZX-02)."
Etikos standartų laikymasis
Interesų konfliktas Autoriai pareiškia, kad jie neturi interesų konflikto.
Atvirosios prieigos Šis straipsnis platinamas pagal Creative Commons Attribution 4.0 tarptautinės licencijos sąlygas (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), kuri leidžia neribotai naudoti, platinti ir dauginti bet kokioje laikmenoje, jei tinkamai nurodote pirminiam (-iems) autoriui (-ams) ir šaltiniui pateikite nuorodą į Creative Commons licenciją ir nurodykite, ar buvo atlikti pakeitimai.
Nuorodos
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Urbanizacijos, susiskaidymo ir žemės naudojimo/žemės dangos kaitos modelio vertinimas Stambulo mieste, Turkijoje nuo 1971 m. iki 2002 m. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Šildymo poreikis ir jo sąnaudos šiltnamių konstrukcijose: Turkijos Viduržemio jūros regiono atvejo tyrimas. 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) Dirvožemio soliarizacija kaip tvarus sprendimas kontroliuoti pomidorų pseudomonadų infekcijas šiltnamiuose. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Šiltnamio šildymui skirtos žemės šilumos siurblio sistemos efektyvumo įvertinimas Šiaurės Kinijoje. 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) Žemės šilumos siurblio sistemos anglies pėdsakas šildomame saulės šiltnamyje, remiantis gyvavimo ciklo vertinimu. 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) Vandenį taupančios naujovės Kinijos žemės ūkyje. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Didesnis derlius ir mažesnė anglies emisija derinant kukurūzus su rapsais, žirniais ir kviečiais sausose drėkinimo vietose. 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) Reguliuojamas deficitinis drėkinimas augalininkystei esant sausros stresui. Apžvalga. 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) Plastikinių šiltnamių daržovių auginimo grynųjų ekosistemų paslaugų įvertinimas Kinijoje. 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) Ar daržovių auginimas plastikiniuose šiltnamiuose pagerina regioninės ekosistemos paslaugas, ne tik maisto tiekimą? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Sniego vandens išteklių erdvinis pasiskirstymas ir laiko kitimas Kinijoje 1993 m.-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Statybos metodų poveikis saulės šiltnamio fazių kaitos šilumos kaupimo kompozito šiluminėms savybėms. 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) Kiekybinis šiltnamio efektą sukeliančių pomidorų derliaus ir kokybės atsakas į vandens trūkumą skirtingais augimo tarpsniais. 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) Maistinės medžiagos, sunkieji metalai ir ftalatų rūgščių esteriai saulės šiltnamių dirvožemyje Round-Bohai Bay-regione, Kinijoje: auginimo metų ir biogeografijos poveikis. 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) Šviesos pasiskirstymo fotovoltiniuose šiltnamiuose skaičiavimo algoritmas. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Šilumos izoliacinio saulės stiklo energijos taupymo potencialas: pagrindiniai laboratorinių ir in situ bandymų rezultatai. Energija 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Didelio masto žemės įsigijimo dinamikos Angoloje trajektorijos: įvairovė, istorijos ir pasekmės Afrikos vystymosi politinei ekonomijai. Žemės naudojimo politika 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Žemės ūkio vandens naudojimo efektyvumo didinimas sausose ir pusiau sausose Kinijos vietose. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Optimalus lašelinio tręšimo kiekis, gerinantis muskmelionų derlių, kokybę ir vandens bei azoto panaudojimo efektyvumą plastikiniame žvyru mulčiuoto lauko šiltnamyje. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAO statistikos metraščiai – pasaulio maistas ir žemės ūkis. Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos 2013 m. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Saulės proceso šiluma pramoninėse sistemose - pasaulinė apžvalga. Renew Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016). 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) Nuolatinės pomidorų monokultūros poveikis dirvožemio mikrobų savybėms ir fermentų veiklai saulės šiltnamyje. Tvarumas (Šveicarija) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Patobulintas šaknų zonos temperatūros buferio pajėgumas, padidinantis saldžiųjų pipirų derlių, auginant į dirvožemį įterptą substratą saulės šiltnamyje. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Saulės šiltnamio technologija maisto saugai: atvejo tyrimas iš Humla rajono, šiaurės vakarų Nepalas. 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) Vieno šlaito, energiją taupančio saulės šiltnamio Kinijoje struktūra, funkcija, taikymas ir ekologinė nauda. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Dirvožemio maistinių medžiagų kiekis ir maistinių medžiagų balansas naujai pastatytuose saulės šiltnamiuose Šiaurės Kinijoje. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Maistas ir biologinė įvairovė. Mokslas 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) Maisto sauga: iššūkis pamaitinti 9 milijardus žmonių. Science 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Šilumos aplinkos gerinimas saulės šiltnamyje su fazinio keitimo šilumos kaupimo sienele. 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) Trijų sluoksnių sienos su fazės kaitos šilumos kaupimu saulės šiltnamyje šilumos perdavimo savybių analizė. 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) Ariamos žemės naudojimo pokyčiai Sibire XX amžiuje ir jų poveikis dirvožemio degradacijai. Int J Environ Stud 20:72-473. https://doi.org/10.1080/00207233.2014.990807
Han Y, Xue X, Luo X, Guo L, Li T (2014) Saulės spinduliuotės įvertinimo modelio sukūrimas saulės šiltnamyje. 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) Pažangūs saulės energijos pritaikymai žemės ūkio šiltnamiuose. 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) Anglies biudžetas ir sekvestracijos potencialas smėlingame dirvožemyje, apdorotame kompostu. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) 1990–2010 m. Energetinėms gamykloms tinkamos ribinės žemės erdvės ir laiko kitimas Kinijoje. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Saugomų sodininkystės pramonės plėtros situacija, problemos ir pasiūlymai. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Ilgalaikis žemės ūkio paskirties žemės dangos pasikeitimas ir pasėlių plėtros potencialas buvusioje Kazachstano neapdorotų žemių teritorijoje. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Įspėjimo technologija ir taikymas, skirtas stebėti žemos temperatūros katastrofą saulės šiltnamiuose, remiantis daiktų internetu. 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) Aeruotas drėkinimas pagerina muskmelono kokybę ir drėkinimo vandens naudojimo efektyvumą plastikiniame šiltnamyje. 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) Optimalaus kasdieninio tręšimo poveikis vandens ir druskos migracijai dirvožemyje, šaknų augimui ir agurkų (Cucumis sativus L.) vaisių derliui saulės šiltnamyje. 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) Organinio dirvožemio substrato pokyčiai nuolat auginant daržoves saulės šiltnamyje. 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) Erdviniai modeliai ir žemės naudojimo kaitos varomosios jėgos Kinijoje 21 d. amžiaus. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Perėjimas iš kaimo gyvenviečių ir dirbamos žemės sparčiai urbanizuojant Pekiną 1985 m.-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) Dirvožemio užterštumas ir ftalatų šaltiniai bei pavojus sveikatai Kinijoje: apžvalga. 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) Nandzingo priemiesčio (Kinija) plastikinės plėvelės šiltnamių dirvožemio ir daržovių užterštumas ftalatų esteriais ir galimas pavojus žmonių sveikatai. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Kritinis požiūris į dykumėjimo diskusiją pietryčių Ispanijoje. 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) Derliaus spragų panaikinimas naudojant maistinių medžiagų ir vandens valdymą. Gamta 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Dalinio šaknų zonos drėkinimo ir reguliuojamo drėkinimo deficito poveikis lauke auginamų Monastrell vynuogių vegetatyviniam ir reprodukciniam vystymuisi. 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) Uždaro saulės šiltnamio technologija ir energijos surinkimo vasaros sąlygomis įvertinimas. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migruoja į miestą šiaurės vakarų Kinijoje: jaunos kaimo moterys"s įgalinimas. 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) Organinių dirvožemio substratų savybių pokyčiai skirtingais auginimo metais ir jų įtaka agurkų augimui saulės šiltnamyje. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Energiją taupančio saulės šiltnamio, surinkto su spalvota plokšte, šviesos ir temperatūros charakteristikos. 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) Šiltnamio džiovyklų plėtra ir naujausios tendencijos: apžvalga. 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) Pasyvus saulės energijos panaudojimas: Kinijos saulės šiltnamių skerspjūvio pastato parametrų pasirinkimo apžvalga. Renew Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Objektų žemės ūkio objektų stebėjimo sistemos internete patikimumo tyrimas. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Deficito drėkinimo poveikis pomidorų derliui ir vandens naudojimo efektyvumui saulės šiltnamyje. 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) Grynojo anglies srauto iš plastikinių šiltnamio efektą sukeliančių daržovių auginimo kiekybinis įvertinimas: visa anglies ciklo analizė. Aplinkos teršimas 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Lyginamasis deficitinio drėkinimo ir alternatyvaus dalinio šaknų zonos drėkinimo poveikis ksilemo pH, ABA ir jonų koncentracijai pomidoruose. 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) Saulės šiltnamių modeliavimas ir optimizavimas Šiaurės Jiangsu provincijoje Kinijoje. Energetikos pastatai 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. statyti.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015) Phtalate esterių (PAE) atsiradimas ir rizikos vertinimas priemiesčių plastikinės plėvelės šiltnamių daržovėse ir dirvožemyje. 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) Saulės energijos technologijų integravimas į šiuolaikinius šiltnamius Kinijoje: dabartinė padėtis, iššūkiai ir perspektyva. 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) Žemės ūkio anglies srauto pokyčiai, kuriuos lemia intensyvus plastikinių šiltnamių auginimas penkiuose Kinijos klimato regionuose. 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) Įrenginių auginimo sistemos "®Ж^Ф" – kinų modelis planetai. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Integruotas nuotolinio stebėjimo ir GIS tyrimas apie urbanizaciją ir jos poveikį dirbamoms žemėms: Fuqing City, Fujian provincija, Kinija. 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) Mikroklimato variacijos su sienų konfigūracijomis Kinijos saulės šiltnamiams. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Saulės šildymo sistemos su požeminiu sezoniniu energijos kaupimu, skirto naudoti šiltnamyje, veikimo tyrimas. Energija 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energija.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Pagerėjęs šiltnamio efektą sukeliančių kultūrų vandens naudojimo efektyvumas ir vaisių kokybė, kai reguliuojamas drėkinimo trūkumas Šiaurės vakarų Kinijoje. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China"s "tuščiaviduriai iš" kaimai: priešingas pasakojimas apie didžiulius kaimus-miestų migracija. Populiari kosmoso vieta 24: e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Saulės šiltnamio uždaros kultūros sistemos projektavimas ir eksperimentas. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Kliūtys vandens rinkoms Heihe upės baseine šiaurės vakarų Kinijoje. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Apšvietimo ir šilumos saugojimo eksperimentas su pasvirusiu stogu saulės šiltnamyje. 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) Įrenginio žemės ūkio gamybos įtaka ftalato esterių pasiskirstymui juoduosiuose šiaurės rytų Kinijos dirvožemiuose. 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) Pajamingumo atotrūkio mažinimas Kinijoje smulkiųjų ūkininkų įgalinimas. Gamta 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Šiaudų blokų sienos šilumos perdavimo charakteristikų tyrimas saulės šiltnamyje. Energetikos pastatai 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) Aktyvaus šilumos kaupimo-išleidimo įrenginio veikimas su šilumos siurbliu naujo tipo Kinijos saulės šiltnamyje. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514