Jianming Xie1,2 & Jihua Yu1,2 & Baihong Chen1,2 ja Zhi Feng1,2 & Jian Lyu1,2 & Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM Siddique4
1. Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Hiina
2. Aianduskolledž, Gansu Põllumajandusülikool, Lanzhou 730070, Hiina
3. Agriculture and Agri-Food Canada, Swift Currenti uurimis- ja arenduskeskus, Swift Current, SK S9H 3X2, Kanada
4. UWA Põllumajandusinstituut ning Põllumajandus- ja Keskkonnakool, Lääne-Austraalia Ülikool, Perth, WA 6001, Austraalia
Abstraktne
Kiire majandusarenguga asustatud piirkondades/riikides, nagu Aafrika, Hiina ja India, väheneb põllumaa kiiresti linnaehituse ja muu tööstusliku kasutuse tõttu. See tekitab enneolematuid väljakutseid toota piisavalt toitu, et rahuldada suurenenud toidunõudlust. Kas miljoneid kõrbelaadseid mitteharitatavaid hektareid saab arendada toidu tootmiseks? Kas rikkalikult saadavat päikeseenergiat saab kasutada põllukultuuride kasvatamiseks kontrollitud keskkondades, näiteks päikeseenergial põhinevates kasvuhoonetes? Siin käsitleme uuenduslikku viljelussüsteemi, nimelt "Gobi põllumajandus." Leiame, et uuenduslikul Gobi põllumajandussüsteemil on kuus ainulaadset omadust: (i) erinevalt tavapärasest kasvuhoonetootmisest, kus energiavajadus on ainsa energiaallikana päikeseenergiaga, kasutatakse värske puu- ja köögivilja tootmiseks aastaringselt kõrbelaadset maaressurssi. fossiilkütuste põletamise või elektritarbimise kaudu; ii) üksikute viljelusüksuste kobarate valmistamisel kasutatakse kohapeal saadaolevaid materjale, näiteks rajatiste põhjaseinte jaoks savimuld; iii) maa tootlikkus (värske toode maaühiku kohta aastas) on 10-27 korda kõrgem ja põllukultuuride veekasutuse efektiivsus 20-35 korda suurem kui traditsioonilised avamaa niisutussüsteemid; iv) põllukultuuride toitaineid saadakse peamiselt kohapeal valmistatud orgaaniliste substraatide kaudu, mis vähendavad sünteetiliste anorgaaniliste väetiste kasutamist taimekasvatuses; v) toodete keskkonnajalajälg on madalam kui avamaal kasvatamisel, kuna päikeseenergia on ainus energiaallikas ja kõrge saagisaak sisendiühiku kohta; ja vi) see loob maapiirkondades töökohti, mis parandab maakogukondade stabiilsust. Kuigi seda süsteemi on kirjeldatud kui a "Gobi-maa ime" sotsiaalmajandusliku arengu jaoks tuleb lahendada palju probleeme, nagu veepiirangud, tooteohutus ja ökoloogilised tagajärjed. Soovitame välja töötada asjakohased poliitikad tagamaks, et süsteem soodustab toiduainete tootmist ja parandab maapiirkondade sotsiaalmajandust, kaitstes samal ajal habrast ökoloogilist keskkonda.
Sissejuhatus
Põllumajandusmaa on piiratud ressurss (Liu et al. 2017). Kiire majandusarenguga riikides, nagu Hiina, India ja Aafrika, on palju põllumaad muudetud tööstuslikuks kasutamiseks (Cakir et al. 2008; Xu et al. 2000). Kiire linnastumise tõttu, mis konkureerib maa pärast põllumajandusega (Zhang et al. 2016; Mueller et al. 2012), on põllukultuuride tootmise suurendamisel enneolematu väljakutse, et rahuldada kasvava elanikkonna toitumisvajadusi ja -eelistusi (Godfray et al. 2010). Võimalik, et arenenud riigid, kus on suured põllumaad, nagu Austraalia, Kanada ja USA, võivad muuta rohumaad maailma teraviljaturgude jaoks põllumaaks. See võib aga kiirendada süsinikuvarude kadu ja avaldada olulist negatiivset mõju keskkonnale (Godfray 2011).
Paljudes kuivades ja poolkuivades keskkondades on tohutuid alasid "Gobi maa" (määratletud kui mitteharitav maa), sealhulgas 1.95 miljonit hektarit kõrbetüüpi maad Loode-Hiina kuues provintsis (Liu et al. 2010). Hiina teeb kooskõlastatud jõupingutusi, et arendada seda Gobi maad toidu tootmiseks, kasutades uuenduslikku põllukultuurisüsteemi "Gobi põllumajandus." Me määratlesime selle viljelussüsteemi kui "Viljelussüsteem, mis koosneb kohapeal ehitatud päikeseenergial töötavatest plastist kasvuhoonelaadsetest kultiveerimisüksustest kõrge saagikusega, kvaliteetsete värskete toodete (juurviljad, puuviljad ja dekoratiivtaimed) tootmiseks tõhusal, tõhusal ja ökonoomsel viisil" (Xie et al. 2017). Mõnes keerukas klastrisüsteemis saab üksikute üksuste kliimatingimusi jälgida andmelogeritega. Erinevalt tavalistest kasvuhoonetest või kasvuhoonetest, kus küte ja jahutus (kaks peamist kasvuhoonegaaside tootmisega seotud kulu) tagatakse tavaliselt fossiilkütuste (diislikütus, kütteõli, vedel nafta, gaas) põletamisega, mis suurendab CO2 heitkogused või rohkem energiat tarbivate elektriliste küttekehade kasutamine (Hassanien et al. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi põllumajandus" süsteemid sõltuvad täielikult päikeseenergiast kütmiseks, jahutamiseks ja loodusliku energia muundamiseks taimseks biomassiks.
Viimastel aastatel on Gobi maa kasutamine toidu tootmiseks Hiinas kiiresti arenenud (Zhang et al. 2015). Loodepiirkondades toodavad Gobi maaharimissüsteemid suure osa piirkonnas tarbitavast köögiviljast. Sellel süsteemil on oluline roll toiduga kindlustatuse tagamisel, sotsiaalökoloogilise jätkusuutlikkuse suurendamisel ja maakogukondade elujõulisuse suurendamisel. Paljud peavad seda Gobi maapõllumajandust a "vastleitud maa" viljelussüsteem. Süsteemi oluline tunnus on toidutootmise võimalus kunagisel ebaproduktiivsel maal. See uuenduslik viljelussüsteem võib olla revolutsiooniline samm kaasaegse põllumajanduse suunas. Siiski napib teavet Gobi-maa harimissüsteemide teadusliku arengu kohta. Paljud küsimused jäävad vastuseta: kas see süsteem areneb jätkusuutlikult suureks köögiviljatootmistööstuseks? Kuidas mõjutab Gobi maaharimissüsteem ökokeskkonda pikemas perspektiivis? Kas seda saab "toodetud Hiinas" viljelusmudel kehtib ka teistes kuivades piirkondades, kus põllumaa pindala väheneb, näiteks Põhja-Kasahstan (Kraemer et al. 2015), Siber (Halicki ja Kulizhsky 2015) ja Põhja-Aafrika piirkondade keskosa (de Grassi ja Salah Ovadia). 2017)?
Neid küsimusi silmas pidades koostasime põhjaliku kirjanduse ülevaate viljelussüsteemi viimastest arengutest ja peamistest uurimistulemustest. Selle artikli eesmärgid olid (i) tuua esile Põhja-Hiinas kasutusele võetud Gobi-maa kultiveerimissüsteemide teaduslikud edusammud, sealhulgas põllukultuuride tootlikkus, veekasutuse tõhusus (WUE), toitainete ja energiakasutuse omadused ning võimalikud ökoloogilised ja keskkonnamõjud; ii) arutada süsteemi ees seisvaid peamisi väljakutseid, nagu kastmisvee kättesaadavus, toodete kvaliteet ja ohutus ning võimalik mõju maakogukonna stabiilsusele ja arengule; ja iii) annab soovitusi poliitika kujundamise ja uurimisprioriteetide kohta Gobi maaharimissüsteemide tervislikuks uurimiseks ja pikaajaliseks säästvaks arenguks.
Lühiülevaade Gobi maasüsteemide infrastruktuurist
Et mõista, kuidas Gobi maaharimissüsteem toimib, oleme esitanud lühikirjelduse nende projekteerimise, projekteerimise ja ehituse kohta. Lisateavet infrastruktuuri kohta leiate hiljutisest ülevaatest (Xie et al. 2017). Gobi maaharimissüsteem rajatakse harimata Gobi maale, kus traditsiooniline taimekasvatus pole võimalik. aastal on ehitatud Gobi maarajatised "klastrite" üksikutest tootmisüksustest. Tüüpiline rühmitatud rajatis koosneb mitmest (kuni sadadest) üksikutest viljelusüksustest või majadest (joonis XNUMX). 1a). Iga kultiveerimisüksuse mikroklimaatilisi tingimusi jälgib tsentraliseeritud juhtimiskeskus, kus kaugsensorid,
Mõnes kultiveerimisüksuses saab reguleerida mikroklimaatilisi tingimusi, nagu õhutemperatuur ja -niiskus, samas kui teised seiresüsteemid võimaldavad automaatset väetamist. Mõned arenenud tehnoloogiad, näiteks objektide Internet (Wang ja Xu 2016) või asjade Internet (Li et al. 2013) saab paigaldada juhtimiskeskusesse, et saada täpsemaid näitu üksikutelt viljelusüksustelt edastatavatest mikrokliimaandmetest. Neid ei ole aga kõrge hinna tõttu laialdaselt rakendatud.
Tüüpiline viljelusüksus koondunud rajatises on orienteeritud ida poole-läänes ja sellel on kolm seina konstruktsiooni põhja-, ida- ja lääneküljel. Konstruktsiooni lõunakülg on terasraamile toetuv ja läbipaistva termoplastkilega kaetud kaldkatus (joon. 2). Katus on sobivalt kallutatud, et tagada päeva jooksul efektiivne valguse läbilaskvus (Zhang et al. 2014). Päikeseenergia salvestub seinte soojusmassis ja eraldub öösel soojusena. Talvel kaetakse sisetemperatuuri säilitamiseks igal õhtul katus isetehtud põhumattidega (Tong et al. 2013).
Iga kultiveerimisüksuse kriitiline komponent on põhjasein, mis on ehitatud kohapeal saadaolevatest materjalidest, näiteks savitellistest (Wang et al. 2014), põllukõrreplokid (Zhang et al. 2017), tavalised vahtpolüstürooliga tellised (Xu et al. 2013), lendtuhast müüritise elemendid (Xu et al. 2013), tsemendimördiga segatud saviplokid (Chen et al. 2012), rammitud maa (Guan et al. 2013) või betoonplokkidega ühendatud toores pinnas. Mõnes üksuses on põhjasein ehitatud "faasi muutev materjal" optimeerida soojuse salvestamist ja soojusvahetust ning seega vähendada temperatuurikõikumisi taimede kasvu jaoks (Guan et al. 2012).
Üks olulisi erinevusi Gobi maa rühmitusrajatiste ja traditsiooniliste kasvuhoonete või kasvuhoonete vahel on toiteallikas. Gobi rühmitatud maasüsteemi iga kultiveerimisüksus töötab täielikult päikeseenergial. Päikesekiirgus neeldub päeval põhjaseina ja eraldub öösel. Päeval kasutamata energia on öösel aktiivne energiaallikas. A "veekardinaga" süsteemi kasutatakse tavaliselt lisasoojuse andmiseks talveöödel, kus väike osa seadmes olevast maapinnast täidetakse veega, et seda kasutada soojusvahetina (Xie et al. 2017). Päeval ringleb ja läbib vett imavaid kardinaid vesi, kusjuures veekogusse salvestunud päikesekiirgusest tulenev liigne soojus; öösel ringleb soe vesi ja läbib vesikardinaid koos soojuse eraldumisega seadme sees olevasse õhku. Energia salvestamise tõhusus "veekardinaga" süsteem sõltub paljudest teguritest, nagu otsene päikesekiirgus, isotroopne hajus päikesekiirgus taevast, atmosfääri läbipaistvus ja katusel oleva plastkile soojusläbivus (Han et al. 2014). Kultiveerimissüsteemide arenguga töötatakse välja keerukamaid küttesüsteeme, mis parandavad soojuse salvestamist ja eraldamist.
Gobi maaharimissüsteemide teaduslikud edusammud
Gobi maaharimissüsteemid erinevad traditsioonilisest avamaal põllukultuuride kasvatamisest, kus põllukultuure toidetakse vihmaga või niisutatakse. Need erinevad ka põllukultuuride kasvatamisest tavalistes kasvuhoonetes või kasvuhoonetes, kus energiat tarnitakse enamasti maagaasi või elektriga. Gobi maaharimissüsteemidel on ainulaadsed omadused, millest mõned on allpool esile tõstetud.
Suurenenud põllukultuuride tootlikkus
Gobi maarajatistes kasvatatavad põllukultuurid on kõrge tootlikkusega ja oluliselt kõrgema maakasutuse efektiivsusega (st põllukultuuride saagikus kasutatava maaühiku kohta) kui traditsiooniline avamaal kasvatamine. Näiteks Loode-Hiinas Hexi koridori idaosas on pikaajaline (1960.-2009) aastane päikesepaiste kestus 2945 tundi, aasta keskmine õhutemperatuur 7.2 °C ja külmavaba periood 155 päeva (Chai et al. 2014c); soojusühikud on enam kui piisavad ühe saagi saamiseks aastas, kuid ebapiisavad kahe saagi saamiseks aastas traditsiooniliste avamaasüsteemide korral. Gobi-maa süsteemis saab põllukultuure kasvatada enamikul kuudel või isegi aastaringselt. 5 aasta keskmine aastane saagikus (2012-2016) oli Jiuquani katsejaama viljelusüksustes 34 t ha-1 muskusmeloni jaoks (Cucumis melo L.), 66 t ha-1 arbuusi jaoks (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 kuuma pipra jaoks (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 kurgi jaoks (Cucumis sativus L.), ja 177 t ha 1 tomati jaoks (Solanum L.), mis on 10-27 korda kõrgem kui traditsioonilistes avatud välisüsteemides samades kliimatingimustes (Xie et al. 2017). Sarnaseid tulemusi on täheldatud ka mujal Põhja-Hiinas, näiteks Wuwei piirkonnas Hiina idaosas
Hexi koridor. Need saagikuse väärtused arvutati nii haritavate üksuste poolt hõivatud maa-ala kui ka üksikute üksuste ühiskasutatavate alade kohta sama juhtimissüsteemi raames. Üldkasutatavad ruumid on sisendmaterjali transpordiks ja toodete turustamiseks.
Parem veekasutuse efektiivsus
Paljude kuivade ja poolkuivade piirkondade põllumajanduse üks peamisi väljakutseid on veepuudus. Vee säästmine või WUE parandamine (kultuuri saagikus tarnitud veeühiku kohta, väljendatud kg ha-1 saagikus m-3 vesi) on taimekasvatuses põllumajanduse elujõulisuse jaoks ülioluline. Gobi maaharimissüsteemid pakuvad olulisi veesäästlikke eeliseid, kus põllukultuurid kasutavad palju vähem vett kui sama põllukultuur, mida kasvatatakse traditsioonilistes avamaasüsteemides. Näiteks üle 4 aasta (2012-2015) mõõtmistest Jiuquani maakonna Gobi maarajatiste süsteemis, vajas tomatit 385-466 mm koguniisutus, hooajaline aurustumine jäi vahemikku 350–428 mm ja värske tomati kaal jäi vahemikku 86–152 t ha-1. Mõned suuremad köögiviljakultuurid saavutasid kõrge WUE (kg värsket toodangut m-3), sealhulgas 15-21 vesi muskusmeloni jaoks, 17-23 terava pipra jaoks, 22-28 arbuusi jaoks, 2835 kurgi jaoks ja 35-51 kg tomati jaoks. Selles süsteemis oli näiteks tomati WUE 20-35 korda suurem kui samad põllukultuurid, mida kasvatatakse põllumaal, avamaal (Xie et al. 2017).
Gobi maasüsteemide täiustatud WUE mehhanism on halvasti mõistetav. Soovitame, et peamised soodustavad tegurid oleksid järgmised: (a) Gobi maasüsteemide põllukultuuridele rakendatav niisutamise kogus põhineb taimede optimaalse kasvu vajadustel (Liang et al. 2014), mis on ette määratud ja mida juhitakse paigaldatud veearvesti kaudu (joon. 3a). Olenevalt seadme operaatorist"Teadmiste ja kogemuste põhjal kasutatakse sageli reguleeritud puudujääginiisutusmeetodit (joonis XNUMX). 3b) mis vähendab niisutuskoguseid mittekriitilistes kasvufaasides (Chai et al. 2014b). Kerge puudulik niisutamine võib stimuleerida taimede kaitsesüsteeme, et suurendada taluvust põuastressi suhtes (Romero ja Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). Reguleeritud puuduliku niisutamise mõju suurus põllukultuuride jõudlusele varieerub sõltuvalt põllukultuuriliikidest ja muudest teguritest (Chen et al. 2013; Wang et al. 2010); (b) Gobi maaharimissüsteemide niisutustehnikad paranevad pidevalt, nii et maa-alune tilkniisutus (joonis XNUMX). 3c) on praegu kõige populaarsem niisutusmeetod; c) mulla pinnavee aurustumise vähendamiseks kasutatakse erinevaid multšimismeetodeid. Viljelusüksuse istutusala kaetakse kasvuperioodil tavaliselt plastkilega (joon. 3d), sealhulgas taimeridade vahelised alad (joonis XNUMX). 3e). Tõenäoliselt on tõhusa veekasutuse kaks kõige olulisemat tegurit aurustumise vähendamine ja suhtelise õhuniiskuse suurendamine; d) teatav protsent mullapinnalt aurustunud veest võetakse viljelusüksuses ringlusse, kuna harimine toimub suhteliselt suletud süsteemis; ja e) viljelusüksuses kasutatakse põllukultuuride majandamiseks keerukaid agronoomilisi tavasid (joonis XNUMX). 3f), näiteks okste pügamine valguse läbitungimise suurendamiseks (Du et al. 2016), optimeerides ventilatsiooni CO tasakaalustamiseks2 taimede fotosünteesi ja haiguste esinemise kohta (Yang et al. 2017) ja juurdumistsooni õhutamine pärast niisutamist mõne päeva jooksul, et minimeerida mulla aurustumist (Li et al. 2016); mis kõik aitavad suurendada saagikust ja parandada WUE-d.
Parem toitainete kasutamise efektiivsus
Erinevalt traditsioonilisest avamaal viljelemisest, kus sünteetilised väetised on peamine taimetoitainete, orgaanilise materjali, nagu põllukultuuride põhk, loomasõnnik ja toiduainetööstuse kõrvalsaadused, energiatootmise protsessid ja inimjäätmete ringlussevõtt, allikaks.-on Gobi maaharimissüsteemide peamine toitainete allikas. Jäätmed kujutavad endast alternatiivi tavapärases kasvuhoonetootmises kasutatavatele kommertskandjatele. Gobi maaharimise substraadiks kvalifitseerumiseks peavad orgaanilised materjalid olema järgmiste omadustega (Fu et al. 2018; Fu ja Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling et al. 2015; Song jt. 2013): (i) madal puistetihedus, suur poorsus ja suur veepidavus; ii) kõrge katioonivahetusvõime ja mineraaltoitainete sisaldus ning sobiv pH ja EC; (iii) suurenenud ensüümi aktiivsus, mis tavaliselt saavutatakse sobivate mikroorganismitüvede lisamisega; iv) aeglane lagunemiskiirus; ja (v) olema vabad umbrohuseemnetest ja mullas levivatest patogeenidest. Materjali tüüp, töötlemismeetod, lagunemisaste ja kliimatingimused, milles substraadid toodetakse, võivad mõjutada orgaanilise materjali füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi omadusi ning seega ka substraadi kvaliteeti (Fu et al. 2017; Song jt. 2013).
Tüüpilise omatehtud substraadi tootmine hõlmab mitut etappi (joonis XNUMX). 4a): i) põllukultuuride põhk (nt mais) kogutakse kohalike külade traditsioonilistest avamaa tootmissüsteemidest, transporditakse rajatise lähedal asuvasse kohta ja tükeldatakse kolmeks osaks.-5 cm pikkused tükid, enne kui lisate väikese doosi lämmastikväetist (1.4 kg N 1000 kg kuiva maisi põhu kohta), et reguleerida komposti C:N suhe umbes 15:1-le; (ii) lisatakse umbes 1 kg mikroorganismide inokulatsiooniprodukti 1000 kg orgaanilise materjali kohta; (iii) kääritamise 1. etapp hõlmab põhu virnastamist maapinnale (nt 1.2 m kõrge x 3.0 m laiune põhjal ja 2.0 m laiune pealt) enne plastkilesse mähkimist; (iv) hunnikus jälgitakse temperatuuri ja lisatakse vett, et hoida niiskusesisaldus 60 °C juures-65% mikroorganismide optimaalseks aktiivsuseks; (v) kääritamise teine etapp nõuab virna segamist iga 68 päeva ja temperatuuri kontrollimine ülemises 30 cm. See perioodiline häire tagab temperatuuri ja niiskuse hoidmise mikroobide aktiivsuse jaoks optimaalsel tasemel; ja (vi) umbes 32. päeval-34 pärast kääritamist viiakse materjal hoidlasse, mis on valmis kasutamiseks rajatise kasvatamisel. Omatehtud substraati kantakse tavaliselt peale 2-3 t ha 1 kultiveerimisüksuse haritavatele aladele ja seda saab enne asendamist mõne aasta jooksul harimisel kasutada. Substraatide toitainete sisaldust saab tootmistasemele taastada, lisades sisseostetud toitaineid (joon. 4b). Orgaanilise substraadi põhumaterjal on kohapeal saadaval ja enamikul tootmisetappidel kasutatakse ettevõttesiseselt ehitatud masinaid.
See, kuidas põllukultuure substraadi toitaineid tarnitakse, on klastri rajatistes erinev. Enamik Loode-Hiina kasvatajaid kasutab kas (1) kaevikusüsteemi, kus kaevikud (tavaliselt 0.4)-0.6 m lai, 0.2-0.3 m sügav, 0.8-1.0 m põhjasuunaliste kaevikute vahel-lõuna suund) on valmistatud kultiveerimisüksuses maapinnal, ääristatud betooni, puitplokkide või tellistega, täidetud enne istutamist substraadiga (joonis XNUMX). 5a) ja kaetud plastkilega, et seemikud läbi kasvaksid (joon. 5b). Pärast ehitamist saab kaevikuid kasutada pidevaks tootmiseks rohkem kui 20 aastat; või (2) terve kotiga aluspinnad, kus substraat on suletud mikrokeskkonnas pakitud üksikutesse kilekottidesse (koti tüüpiline läbimõõt on 0.5 m ja pikkus 1.0 m). Toitained vabanevad kottidest taimede arenedes (joon. 5c). Kottide peale tehakse augud seemnete istutamiseks (joon. 5d) ja tilkniisutus läbi aukude.
Need kaks meetodit erinevad oma omaduste poolest. Kaevikumeetod võimaldab kasvatajatel vajadusel kergesti substraatidele väetist lisada. Mõne põllukultuuri, näiteks arbuusi puhul on kõrge tootlikkuse tagamiseks vajalik anorgaanilise väetise lisamine. Mõned uuringud on näidanud, et orgaanilise sõnniku kasutamine koos anorgaanilise väetisega võib suurendada saagikust, kuid jätab mulda toitainete ülejäägid ja kõrge nitraadi-N kontsentratsiooni pinnasesse (Gao et al. 2012). Teised uuringud on näidanud, et terve kotiga lähenemine on produktiivsem kui kraavisüsteem (Yuan et al. 2013), kuna pakitud kotid võimaldavad substraadi füüsiliselt maapinnast eraldada; seega vähendades substraatide saastamise tõenäosust mullas levivate patogeenidega. Sellegipoolest võivad substraadi füüsikalised ja keemilised omadused (kaevikutes või pakitud kottides) iga viljaperioodiga halveneda (Song et al. 2013), mis vähendab toitainetega varustamise võimsust (Song etal. 2013). Seetõttu on substraadi uuendamine õigustatud.
Suurenenud energiakasutuse efektiivsus
Gobi maaharimissüsteemid põhinevad täielikult päikeseenergial. Konstruktsioon on loodud nii, et päikeseenergiat kasutades ja salvestades säilitaks võimalikult palju soojust. Kasvatusüksuste kütmisel on oluline igapäevane päikesepaiste kestus, päikesekiirguse intensiivsus ja iga-aastased külmavabad päevad. Ida-keskne Hexi koridor, näiteks Wuwei maakond (37° 96" N, 102°64" E), Gansu provints, on esinduslik piirkond, kuhu on koondunud Gobilandi koondunud rajatised. Keskmiselt 6150 MJ m 2 aastane päikesekiirgus ja 156 külmavaba päeva võimaldavad paljudel köögiviljakultuuridel kõrge kvaliteediga küpseda. Päikesekiirguse kasutamise tõhususe parandamiseks kasutavad kultiveerimisüksuse juhid erinevaid vahendeid soojuse salvestamiseks ja soojuseralduse suurendamiseks, näiteks põhjaseinale kinnitatud kahekihilist musta plastkilet (Xu et al. 2014), katusele paigaldatud soojust säilitavad värviplaadid (Sun et al. 2013), madala pinnase soojust neelavad süsteemid siseõhu temperatuuri tõstmiseks (Xu et al. 2014) ja jahvatatud geotekstiil, mida kasutatakse soojuse säilitamiseks pinnakattena. Samuti kasutatakse päikesesoojuspumpasid vee temperatuuri reguleerimiseks soojusmahutite veepaakides mõnes viljelusüksuses (Zhou et al. 2016). Viimasel ajal on katuse ülaosale paigutatud soojust säilitavad värviplaadid, et suurendada soojuse neeldumist (Sun et al. 2013). Mõnedes keerukates päikeseenergia kasvuhoonetes, mida kasutatakse rühmitusrajatiste kasvatamisel, kasutatakse täiustatud päikesetehnoloogiaid soojuse salvestamise, fotogalvaanilise energia tootmise ja valguse kasutamise parandamiseks (Cuce et al. 2016). Päikeseenergia kasutamine kasvuhoonekultuuride tootmiseks on paljudes piirkondades/riikides edusamme teinud (Farjana et al. 2018), sealhulgas Austraalia, Jaapan (Cossu et al. 2017), Iisrael (Castello et al. 2017) ja Saksamaal (Schmidt et al. 2012), aga ka arengumaad nagu Nepal (Fuller ja Zahnd 2012) ja India (Tiwari et al. 2016). Hiinas on tänapäevaste päikesemoodulite paigaldamine praegu kulukas ja tasuvusaeg on hinnanguliselt 9 aastat (Wang et al. 2017). Me näeme ette, et viljelussüsteemi arenedes koos täiustatud päikesetehnoloogiaga lüheneb tasuvusaeg.
Õhutemperatuur klastri rajatistes ja väljaspool võib Põhja-Hiinas külmadel talvedel olla vahemikus 20–35 °C. Näiteks Lingyuani päikeseenergiarajatistes (41° 20" N, 119°31" E) Kirde-Hiinas Liaoningi provintsis 12 m laiuses, 5.5 m kõrguses ja 65 m pikkuses päikeseenergia kasvuhoones koos soojuse salvestamise-eraldussüsteemidega ulatus öine õhutemperatuur sees 13 °C-ni, samal ajal kui väljas oli õhutemperatuur. -25.8 °C, erinevus 39 °C (Sunetal. 2013).
Päikeseenergia kasutamine toidu tootmiseks on oluline omadus "Gobi põllumajandus" süsteemid Loode-Hiinas. See erineb traditsioonilistest kasvuhoonetest või kasvuhoonetest, mis vajavad põllukultuuride kasvatamiseks välist energiasisendit, mis võib olla majanduslikult ja keskkonnasõbralikult kulukas (Hassanien et al. 2016; Canakci et al. 2013; Wang et al. 2017). Näiteks keskmine aastane elektrienergia tarbimine tavalistes kasvuhoonetes võib olla üle 500 kW hmy (Hassanien et al. 2016), mille maksumus on kuni 65,000 XNUMX USD150,000 XNUMX aastas (Türgi juhtumiuuringus) (Canakci et al. 2013). Ülemaailmselt on tavapärase kasvuhoonegaaside tootmise laiendamine olnud piiratud intensiivse energiatarbimise ja süsinikdioksiidi heitkoguste pärast.
Kasu keskkonnale
Põllumajanduskasvuhoonete kütmine fossiilkütustega, nagu kivisüsi, nafta ja maagaas, aitab kaasa süsinikdioksiidi heitkogustele ja kliimamuutustele. Päikeseenergial töötavad Gobi maaharimissüsteemid pakuvad suuremat keskkonnakasu tänu (i) väiksemale energiakasutusele, kuna põllukultuuride kasvatamine tugineb täielikult päikeseenergiale, erinevalt tavapärastest kasvuhoonetest, kus elektrit tarnitakse elektri või maagaasi kaudu, mis tekitab suuri kasvuhoonegaase; (ii) parem veesääst, kuna põllukultuure kasvatatakse plastkattega katuse all, kus mulla aurustumine on madal ning transpiratsiooni ja aurustumise suhe on kõrge. Kastmist jälgib ja juhib tsentraliseeritud arvuti, mis võimaldab täpset kastmist minimaalse veekaoga; (iii) Vähendatud kasvuhoonegaaside heitkogused kogu süsteemis (Chai et al. 2012) või olelusringi hinnangul põhineva värske köögivilja jalajälje kaaluühiku kohta (Chai et al. 2014). Kobaras kasvatatavatel põllukultuuridel on oluliselt suurem saagikus sisendiühiku (nt väetis, maakasutusala) kohta, kus on rohkem atmosfääri.2 muudetakse taimseks biomassiks tõhustatud fotosünteesi kaudu kui avamaal viljelussüsteemides (Chang et al. 2013); ja (iv) komposti substraatide kasutamine võib aja jooksul suurendada mulla süsinikku (Jaiarree et al. 2014; Chai et al. 2014).
Mõned juhtumiuuringud on hinnanud neto CO2 taimede fikseerimine päikeseenergia plastist viljelussüsteemides kaheksa korda suurem kui traditsioonilistes avamaa süsteemides (Wang et al. 2011). Rohkem CO2 kultiveerimisüksustes fikseerimine tähendab vähem CO2 heitmed atmosfääri (Wu et al. 2015). Mõju ulatus sõltub geograafilisest asukohast ja viljelusüksuste struktuurist (Chai et al. 2014c). Uuringud on samuti näidanud, et rajatises kasvatamine võimaldab taimedel fikseerida rohkem CO2 atmosfäärist, eraldades samal ajal vähem kasvuhoonegaase ühe kilogrammi toote kohta (Chang et al. 2011). Kultiveerimisüksustele ei anta lisakütet isegi talvel, säästes umbes 750 Mg ha-1 energiat võrreldes tavapärase söeküttega kasvuhoonetootmisega (Gao et al. 2010). Gobilandi kasvatamine on süsinikutundlik süsteem kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamiseks. Kirjanduses puuduvad aga rajatiste kasvatamise elutsükli hinnangud ja nende viljelussüsteemide keskkonnamõjude hindamiseks on vaja põhjalikumat uurimistööd.
Ökoloogiline kasu
Loode-Hiina on rikas päikesevalguse ja soojusressursside poolest, mille aastane päikesepaiste jääb vahemikku 2800–3300 tundi. Kobarate päikeseenergia Gobi maaharimissüsteemide arendamine võib muuta valgus- ja soojusressursid toiduainete tootmiseks ning pakkuda märkimisväärset ökoloogilist kasu, millest mõned on allpool välja toodud.
Esiteks kasutatakse Gobi maad kvaliteetsete põllukultuuride tootmiseks toiduga kindlustatuse tagamiseks. Hiinas on keskmine haritav maa 100 elaniku kohta 8 ha (FAOSTAT 2014), oluliselt vähem kui 52 ha USA-s, 125 ha Kanadas ja 214 ha Austraalias. Hiina põllumaa ressursid vähenevad kiiresti kiire linnastumise tõttu. Seistes silmitsi piiratud haritava maaga elaniku kohta koos põllumaaga, mida kasutatakse linnaehituseks, astus Hiina olulise sammu Gobi rikkaliku põllukultuuride kasvatamiseks kasutatava maa uurimiseks (Jiang et al. 2014). Traditsiooniline põllumajandus ei ole kõrbe tüüpi ebaproduktiivsel Gobi maal võimalik (joonis XNUMX). 6a). Kobarharimisrajatiste ehitamine Gobi maale pakub ainulaadseid omadusi maakonfliktide leevendamiseks põllumajanduse ja teiste majandussektorite vahel (joonis XNUMX). 6b) toiduainetega varustatuse tagamine tihedalt asustatud riigile.
Teiseks kasutab tootmissüsteem enamasti kohapeal saadaolevaid ressursse. Iga süsteemi kultiveerimisüksus on ehitatud ja toestatud puidust, bambusest või terasvarrastest valmistatud raamidele. Külmadel talvedel rullitakse kaldkatusele lisasoojuseks kohapeal valmistatud õlgmatid või termoriiete tekid. Ka kultiveerimisüksuste põhjaseinad on ehitatud kohapeal saadaolevatest materjalidest, näiteks terasraamist ja põhutäidisega plokkidest (joon. 7a), liivakotid (joon. 7b), kivi-tsemendisegu (joon. 7c) või tavalised tellised (joon. 7d).
Kohapeal saadaolevad materjalid annavad märkimisväärset ökoloogilist ja majanduslikku kasu, kuna neid on võimalik hankida odavalt või koguda tasuta (nt kivid ja kivid lähedalasuvatel kõrbealadel) minimaalsete transpordinõuetega. Samuti on järk-järgult muutunud kobaras kasvatamiseks kättesaadavaks seadmed materjalide transportimiseks, substraatide valmistamiseks ja põllukultuuride kasvatamiseks; see aitab lahendada põllumajandusliku tööjõupuuduse mõnes Hiina maapiirkonnas.
Kolmandaks pakub see viljelussüsteem võimalusi piirkondliku ökoloogia parandamiseks. Suures osas Loode-Hiinast puudub Gobi maal taimestik (joonis XNUMX). 6a) mille tulemuseks on habras ökoloogiline keskkond. Tuuleerosioon on tavaline ja muutub kliimamuutustega tõsisemaks. Sagedased tolmutormid pärinevad loodeosast, ulatudes sageli teistesse Aasia piirkondadesse. Päikeseenergia rühmitatud rajatiste viljelussüsteemide väljatöötamisel ei ole mitte ainult potentsiaali samaaegselt reageerida sobiva maa vähenemisele Hiinas, vaid see mängib rolli ka ökosüsteemi hapruse leevendamisel Loode-Hiina kõrbes kuni kuivade keskkondadeni (Gao et al. 2010; Wang et al. 2017). Mahajäetud Gobi maa muutmine põllumaaks võib aidata rajada uut ökoloogilist süsteemi, mis muudab primitiivset looduslikku ilmet ja kaunistab ökoloogilist keskkonda.
Mõju maakogukondade stabiilsusele
Loode-Hiina sotsiaalmajanduslik areng on jäänud maha kesk- ja idapiirkondadest ning paljud kogukonna piirkonnad on alla riikliku vaesuse taseme. Suurte Gobi maa-alade uurimine puu- ja köögiviljade tootmiseks avab selle piirkonna jaoks ukse sotsiaalmajandusliku arengu kiirendamiseks. See muudab Gobi kõrbestumise ebasoodsad küljed selgeteks piirkondlikeks majanduslikeks eelisteks, mitte ainult ei edenda põllumajandustööstust, vaid juhib ka teisi tööstusharusid, mis aitab stabiliseerida maakogukondi. Sellest odavast põllumajandussüsteemist on saamas maakogukondade koondumise oluline verstapost.
Gobi-maa harimissüsteem stimuleerib toidutootmist ja suurendab leibkondade sissetulekuid. Piirkondades, kus temperatuur on kõrgem -28 °C talvel kasutavad päikeseenergial töötavad kasvuhooned täielikult ära päikeseenergia ja mitteharitava maa, et toota puu- ja juurvilju aastaringselt. Kobaraviljelusüksustes kasvatatavad põllukultuurid annavad oluliselt rohkem saaki kui avamaatoodang, kus sisendite ja toodangu suhe on suurem. Analüüsisime majanduslikku väljundit 14 uuringus 120 päikeseenergia rajatise kultiveerimisüksusega (Xie et al. 2017), et leida keskmine brutotulu USD 56,650 XNUMX ha 1 y 1, olles 10-30 korda kõrgem kui samas geoloogilises kohas avamaal tootmisel. Selle tulemusel oli juurviljakasvatuse puhaskasum 10-15 korda suurem kui avamaal köögiviljakasvatus ja 70 korda suurem-125 korda suurem kui avamaa mais (Zea mays) või nisu (Hordeum vulgare) tootmist.
Nende uute viljelussüsteemide rajamine loob maapiirkondades töövõimalusi. Rajatiste harimine muudab talvised seisakud tihedaks ja tootlikuks hooajaks, mis loob maapiirkondades töövõimalusi, eriti talvel, kui talupered on sageli "üksinda kodus" ilma tööta. Puu- ja köögivilja tootmine ja turustamine on töömahukas. Arvukalt maatöölisi saab paigutada rajatiste kasvatamisse (joon. 8a), samas kui teised saab eraldada toodangu transportimiseks ja turustamiseks kohalikesse või läheduses asuvatesse kogukondadesse (joonis XNUMX). 8b). Kõige tähtsam on see, et värskete toodete töötlemine, ladustamine, säilitamine ja müük pakuvad kunagi puuduvaid töövõimalusi, mis aitavad luua sotsiaalselt harmoonilist kogukonda (joon. 8c) ja maapiirkonna kogukonna vaimu ralli.
Puuduvad avaldatud aruanded selle kohta, kuidas rühmitatud viljelussüsteem võib mõjutada maakogukondade arengut. Soovitame, et need süsteemid aitaksid kaasa maakogukondade elujõulisusele ja stabiilsusele. Gobi maaharimissüsteemide loomine võimaldab Loode-Hiina põllumajandusel laieneda väljaspool esmatootmise piiri. Järelikult paraneb kogukonna elujõulisus ja pikaajaline stabiilsus, kuna (i) Gobi maaharimise parandamiseks töötatakse pidevalt välja uusi tehnoloogiaid, nagu põllukultuuride kasvatamine, substraadi arendamine ja kahjuritõrjemeetmed, millest saab maakogukondade jaoks oluline vahend maapiirkondade arenguks. säästval viisil; ii) rajatises kasvatamine tagab kogukonnale aastaringse pakkumise värske puu- ja köögiviljaga, rahuldades keskklassi kodanike suurenenud vajadusi toiteväärtuslikuma ja tervislikuma toidu järele; ja (iii) uue viljelussüsteemi rajamine aitab tugevdada rahvusvähemuste sisemist ühtekuuluvust, kuna rahvusvähemuste kodanikud vajavad ainulaadsete omadustega mitmekesist toitu, mis rahuldatakse viljelussüsteemide aastaringse värske toodanguga.
Peamised väljakutsed
Gobi maaharimissüsteemid on Hiinas viimastel aastatel kiiresti arenenud, võimaldades laiendada rajatiste alasid ja tootmistaset (Jiang et al. 2015). Siiski tuleb lahendada mõned piirangud ja väljakutsed.
Veevarude piirangud
Loode-Hiina põllumajanduse üks suurimaid väljakutseid on veepuudus. Aastane magevee kättesaadavus on madal, < 760 m3 elaniku kohta a 1 (Chai et al. 2014b). Gansu provintsi Hexi koridoris on aastane sademete hulk < 160 mm, samas kui aastane aurumine on > 1500 mm (Deng et al. 2006). Paljud kunagised viljakad põllumaad Siiditee ääres on olnud "peatatud" viimastel aastatel veepuuduse tõttu. Enamik avamaal kasvatatakse traditsioonilisi põllukultuure "üleujutus" niisutamine, mis ületab 10,000 XNUMX m3 ha-1 viljahooaja kohta (Chai et al. 2016). Veevarude ülekasutamine halvendab tõenäoliselt veelgi ökoloogilist keskkonda ja ammendab taastumatuid põhjaveeressursse (Martinez-Fernandez ja Esteve 2005). Köögiviljakasvatus vajab pika kasvuperioodi jooksul suurtes kogustes vett ja sademed ei suuda optimaalse taimekasvu vajadusi rahuldada. Gansu provintsi Hexi koridoris, kus rühmitatud rajatiste harimissüsteemid on viimastel aastatel kiiresti kasvanud, pärineb kõigi sektorite peamine veeallikas talvel Qiliani mägedes kogunenud lumest, kus suvine lumesulamine toidab jõgesid ja põhjavett. orud (Chai et al. 2014b). Viimase kahe aastakümne jooksul on mõõdetav lumetase Qiliani mäel igal aastal tõusnud kiirusega 0.2–1.0 m (Che ja Li 2005), samal ajal kui maa-alune veetase orgudes (varustab vesi mägedest) on pidevalt langenud ja põhjavee kättesaadavus on oluliselt vähenenud (Zhang 2007). Järelikult on mõned looduslikud oaasid vana Siiditee ääres järk-järgult kadumas. Sademete säästmiseks, et saada lisavett, on kasutatud veekeldrite väljakaevamisi, kuid selle tõhusus on üldiselt madal. Kuidas säästa vett või suurendada WUE-d taimekasvatuses, on Gobi maaharimissüsteemide pikaajalise elujõulisuse jaoks ülioluline.
Habras ökoloogiline keskkond
Loode-Hiinas on maavarad kehvad. Mäed ja orud koos oaaside ja Gobi maaga moodustavad keeruka ökoloogilise keskkonna. Sagedased põua- ja tolmutormid halvendavad ökoloogilist keskkonda. Umbes 88% Gansu Hexi koridori kogupindalast on kannatanud kõrbestumise all ja kõrbestumise joon liigub lõuna poole põllumaa poole. Hiina loodepiirkonna looduslikke tingimusi on kirjeldatud kui "tuul puhub kõikjale kive, kus rohi ei kasva," hapra ökoloogilise keskkonna kujutamine. Rohke pestitsiidide kasutamine rajatises kasvatamisel on potentsiaalne oht keskkonnale ja töötajate tervisele. Ringlussevõetud orgaaniliste substraatide sobiva töötlemise puudumine võib saastada põhjaveeallikaid, tekitades muret üldsusele.
Tööjõuressursi piirangud
Põllumajanduse tööjõupakkumine on üldiselt madal ja ebapiisav, kuna üha rohkem noori töötajaid kolib linnadesse elatist teenima, mistõttu maapiirkondades napib põllumajanduslikku tööjõuressurssi. Praegune valitsuse poliitika, mille eesmärk on ergutada põllumajandustootjate valmisolekut harida põllumaad, ei ole maakogukonna arengule soodne, mis süvendab maapiirkondade tööjõupuudust. Samuti jääb peretalu kui iseseisev põllumajandusüksus põhiliseks majandamisviisiks ning praegune valitsuse maaomandipoliitika võib keelata põllumeestel maad osta ja müüa, mis võib piirata maaharimissüsteemide ulatuslikku arendamist. Lisaks on haridustase loodeosas üldiselt madalam kui kesk- ja idapiirkondades. Keskvalitsus on rakendanud kohustusliku hariduse poliitikat kogu riigis, kuid paljud loodeosa inimesed ei suuda omandada 9-aastast haridust. Kõik eelnev võib luua maapiirkondade tööjõupakkumiseks ebasoodsa keskkonna, mis võib takistada Gobi maarajatiste süsteemide ulatuslikku arendamist.
Majanduslik jätkusuutlikkus
Elatustaseme paranemise tõttu nõuavad tarbijad kõrge kvaliteediga ja toiteväärtusega värskeid tooteid. Loodeosas elab suur vähemusrahvastik (peamiselt Hui ja Dongxiangi identiteediga), kellel on domineeriv köögiviljade toitumisharjumus, mis nõuab nende vajaduste rahuldamiseks erinevaid tooteid. See loob võimalusi uute toodetega uutele turgudele. Gobi maaharimissüsteemide tarnitavate värskete toodete turg võib aga kergesti küllastuda, sest kuue loodeprovintsi elanikkond moodustab vaid 6.6% riigist"s kokku äärmiselt madala kasutatava sissetulekuga elaniku kohta. 2012. aastal oli SKT elaniku kohta kuues loodeprovintsis keskmiselt 26,733 4100 jüaani (vastab 31 USA dollarile), mis oli XNUMX% madalam kui riigis."s keskmine. Madal sissetulek vähese tarbijaga võib piirata uute turgude arengut kohalikes piirkondades ja tuua kaasa olulisi riske majanduse jätkusuutlikkusele pikemas perspektiivis. Vaja on uuringuid, et uurida, kui jätkusuutlik see süsteem võiks olla ja mida saab teha selle pikaajalise majandusliku jätkusuutlikkuse tagamiseks. Mõistame, et värskete toodete turustamiseks riigi tihedalt asustatud kesk- ja idapiirkondadesse on tohutu potentsiaal. Me soovitame, et turu laiendamise prioriteedid keskenduksid: (i) nn "draakoni kett" turunduslogistika, mis ühendab "kultiveerimine-hulgimüüjad-ümbermüüjad-tarbijate" väärtusahelas; ii) põllumajandustoodete liikumise jaoks spetsiifiliste piirkondadevaheliste transpordisüsteemide parandamine; ja (iii) kvaliteedikontrolli, ohutuskindlustuse ja õiglase hinnastamise mehhanismide väljatöötamine.
Toote kvaliteet ja tervis
Raskmetallide kontsentratsioon on mõnes rajatise pinnases kõrgem kui avamaal. Tehises kasvatatud saadused sisaldavad mõnikord suuremaid raskmetallide ohukoefitsiente kui avamaal kasvatatud köögiviljad (Chen et al. 2016), osaliselt seetõttu, et substraatides sisalduvad inimjäätmed ja muud jäätmematerjalid. Mõnes rajatises kasutatakse sünteetilisi väetisi koguni 670 kg N ha 1, koos 1230 kg N ha 1 orgaanilistest materjalidest, nagu sõnnik, kasutatakse igal aastal köögiviljade tootmiseks (Gao et al. 2012). Lisaks seostatakse kultiveerimisüksuste katuse- ja maapinnakatteks kasutatav plastkile sageli ftaalhapete estritega, mida lisatakse plastkile valmistamisel. Saasteainega kokkupuutuvatele kasvatajatele võib esineda pikaajalisi terviseriske (Ma et al. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). Ftalaatide tase Hiina pinnases on üldiselt globaalse vahemiku kõrgeimal tasemel (Lu et al. 2018) ja tugevalt plastifitseeritud rajatistes kasvatatavad põllukultuurid võivad sisaldada suures koguses ftalaate (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). Töötajate kokkupuude ftalaatidega võib põhjustada terviseriske (Lu et al. 2018). Vaja on teadusuuringuid, et töötada välja tõhusad lähenemisviisid ftalaatide kontsentratsiooni minimeerimiseks toodetes. Ftalaatide jälgede oht inimeste tervisele võib olla olematu või väike, kuid see tuleb kinnitada. Raskmetallide kontsentratsiooni lävitasemed tuleb lõpptoodetes täpsustada. Võimaliku raskmetallide kontsentratsiooni mõju minimeerimiseks võib osutuda vajalikuks välja töötada mõned keerukad bioremediatsiooni meetodid kõrge metallireostusega pinnase tervendamiseks.
Säästva arengu poliitikate kehtestamine Gobi maasüsteemides
Loode-Hiinas on rühmitatud rajatiste viljelussüsteemid kiiresti arenenud. 2017. aasta juunis kasvatati ainuüksi Gansu provintsis umbes 3000 ha Gobi maad. Sellel piirkonnal on köögiviljade jaoks geograafilised eelised tootmine, sealhulgas pikad päikesepaistelised tunnid, suured temperatuuride erinevused päeval ja öösel ning selge taevas vähese õhusaastega või ilma. Rajatiste harimissüsteeme peetakse a "Gobi maa ime" Hiina jaoks"s sotsiaalmajanduslik areng. Soovitame järgmisi poliitika seadmise prioriteete, et tagada süsteemi terve ja pikaajalise stabiilsusega areng.
Tasakaal uurimise ja kaitse vahel
Soovitame välja töötada poliitikad, mis keskenduvad "ökoloogilise keskkonna kaitsmine, uurides vastleitud maad," See tähendab, et Gobi maaharimissüsteemide arendamine ei tohiks avaldada negatiivset keskkonnamõju. Poliitikas tuleks üksikasjalikult kirjeldada, kuidas suurendada süsteemi tootlikkust, edendades samas ökoloogilist jätkusuutlikkust. Keskkonnakrediit, "roheline kindlustus," ja "roheline ostmine" tuleks arvesse võtta ja kaasata süsteemi jätkusuutlikkuse hindamisse. Samuti on vaja poliitikat muu hulgas keemiliste väetiste, raskmetallide ja kahjulike ainete, kõrge pestitsiidide jääkide ja plastkile ringlussevõtu kohta. Peamiste kohalike probleemidega tegelemiseks tuleks kehtestada teatud poliitika. Näiteks tuleks Hexi koridori läänepoolsesse otsa rajada veevarumisrajatised kõrvuti rajatiste kultiveerimisüksustega, kus kultiveerimisüksuste niisutamiseks praegu saadaolev avatud kanaliga veetransport toob kaasa märkimisväärse veekao riski transportimise ja niisutamise ajal.
Töötada välja süsteemsed meetmed veekasutuseks ja vee säästmiseks
Loode-Hiinas asuva rikkaliku Gobi maa täielikuks kasutamiseks tuleks kehtestada range ja pragmaatiline veekasutuspoliitika. Lähiaja prioriteetide hulka kuuluvad: (i) veevarude kaitse seadused "vee mõõtmine,""veepuurimise juhtimine," ja "ojade ja allikate autoriteet" üksikasjalike eeskirjadega veeõiguste, kvootide, tasude ja kvaliteedikontrolli kohta; (ii) sademevee veekogumis- ja -hoidlate rajamine, kasutades valgala keldri hoidmise tehnoloogiat, optimeeritud pinnaveevarude kasutamist, planeeritud põhjavee uuringuid ja veehaarde lubade süsteemi rakendamist; (iii) kõigi tasandite haldusasutuste vastutuse tugevdamine vee eraldamise kontrollimisel, vee raiskamise likvideerimisel ja veeressursside ratsionaalse kasutamise edendamisel; iv) vett säästvate põllumajandussüsteemide arendamine, sealhulgas üleujutus- või vaguniisutuselt maa-alusele tilgutiniisutusele üleminek, multšide kasutamine aurustumise vähendamiseks ja põldude niisutuskanalisüsteemide täiustamine; ja v) pikas perspektiivis põuakindlate kultivaride aretamise edendamine, põllumajandussüsteemide reformimine ja rajatiste ehitamise infrastruktuuri parandamine.
Tugevdada agrotehnoloogilist innovatsiooni
Tehnoloogial on oluline roll Gobi maaharimissüsteemide säästvas arengus; sellisena peaks tehnoloogiapoliitika hõlmama: (i) piirkondlike innovatsioonikeskuste ja katsejaamade ehitamist, rajamist "sihtfinantseerimine" spetsiifiline Gobi maaharimissüsteemide jaoks kiireloomuliste probleemide lahendamiseks ning suuremad investeeringud uurimis-/esitlus- ja tehnoloogilise innovatsiooni platvormidesse; (ii) tehnoloogia laiendamise süsteemide arendamine – kus valitsuse poliitika edendab kõikidel tasanditel teadusasutusi tehnoloogia populariseerimisel – ja kohalike tehnoloogiabüroode loomine tehniliste teenuste osutamiseks maapiirkondades; iii) meetmete vastuvõtmine, et meelitada ja hoida töötajaid vähearenenud loodepiirkonnas tööle; iv) põllumajandustootjate haridustaseme tõstmine üle kohustusliku üheksa aasta, maaelanike tehnoloogilise kirjaoskuse edendamine kutseoskuste koolituse kaudu ja uue põlvkonna põllumajandustootjate kasvatamine uuenduslike põllumajandustehnoloogiate rakendamiseks; ja v) kõrgtehnoloogiate edendamiseks spetsiaalsete koolitusprogrammide väljatöötamine ülikoolide ja uurimisinstituutide poolt põllumajandustehnoloogia personali jaoks.
Reguleerige toiduahelat
Klastrites toodetud värskete puu- ja köögiviljade kogus on tavaliselt suurem kui kohalikel ja läheduses asuvatel maa- ja linnakogukondadel. Värskete toodete õigeaegne transport teistele kodu- ja välisturgudele tagab tootmise ja turustamise tasakaalu. Turundusmehhanismide ja logistika hõlbustamiseks on vaja poliitikat. Kultivarid tuleks aretada nii, et need vastaksid paljude erinevate turgude vajadustele, mis hõlmavad erinevaid tooteid ja maitseid, mis sobivad erinevatele etnilistele ja usulistele rühmadele. Poliitika peaks toetama hulgiturge, jaemüügipunkte, külmahela logistikat ja teabejälgimise süsteeme. Transpordisüsteemide jaoks võib vaja minna poliitikat, sealhulgas Kesk- ja Ida-Hiinasse viivate põhiraudteede ehitamist, samuti juurdepääsu maismaakanalitele Venemaal, Välis-Mongoolias, Lääne-Aasias ja Euroopas.
Kasvatage professionaalseid põllumehi
Põllumajandustootjad on maapiirkondade sotsiaalmajanduslikus arengus peamised tegijad, kuid paljud noored põllumehed on kolinud linnadesse muu sissetuleku saamiseks, jättes põllumaa aastateks tühjaks ja mõnes piirkonnas tootlikkus vähene või puudub üldse (Seeberg ja Luo 2018; Jah 2018). Vaja on poliitikat, mis toetab põllumajandusettevõtete toiduainete tootmisest saadava sissetuleku suurendamist, et julgustada noori talunikke taludesse jääma, mis lõppkokkuvõttes parandab maakogukondade sotsiaal-majanduslikku stabiilsust. Poliitika põhipunkt peaks kasvatama uut tõugu põllumajandustootjaid, kellel on täiustatud kvalifikatsioon ja juhtimisoskused, aidates potentsiaalsetel liikuda traditsioonilistest, iseseisvatest väiksemamahulistest peretaludest suurematesse põllumajandusettevõtetesse – see on lähenemisviis kaasaegse põllumajanduse arendamiseks Hiinas. Praegust maapoliitikat võib olla vaja uuendada, võimaldades kvalifitseeritud ja professionaalsetel põllumeestel oma talusid laiendada ja vajaduse korral optimeerida põllumajandusettevõtete haldamist.
Luua usaldusväärne sotsiaalteenuste süsteem
Loodeosa maakogukonnad on Kesk- ja Ida-Hiinaga võrreldes olnud ajalooliselt vähearenenud. Vaja on poliitikat, et luua tõhusad sotsiaalteenuste süsteemid, mis keskenduvad hariduse, tervishoiu ja tööhõive parandamisele ning üldise elatustaseme tõstmisele. Põllumajandus on maakogukondade põhitegevus. Vaja on poliitikat, mis soodustaks suuremahuliste põllumajandusühistute arengut maa- ja veeressursside tõhusaks kasutamiseks koos taluperede suurema sissetulekuga. Gobi-maa viljelussüsteemi jaoks on vaja poliitikat, mis parandaks taimekasvatuse, toiduainete töötlemise ja toodete turustamise tõhusust kohalikes ja lähikogukondades. Kasvatusrajatiste optimeeritud paigutus/jaotus eri ökopiirkondade vahel on vajalik, et rahuldada tarbijate erinevaid vajadusi värske puu- ja köögivilja järele piirkondlikul/kohalikul tasandil ning uurida võimalusi rahvusvahelisel tasandil. Samuti on vaja poliitikat, et tagada rajatiste süsteemidest pärit toodete ohutus ja kvaliteet, mis täpsustab värskete toodete ladustamist, transporti ja ringlust väljaspool hooaega, et minimeerida värskuse ja kvaliteedi kaotamise ohtu.
Järeldused
Maaressursid on põllumajanduse jaoks kesksel kohal ja on olemuslikult seotud ülemaailmsete väljakutsetega toiduga kindlustatuse ja miljonite maainimeste elatusvahenditega. Prognooside kohaselt ulatub maailma rahvaarv 9.1. aastaks 2050 miljardini ja toidutootmine arengumaades peab kahekordistuma 2015. aasta tasemega võrreldes. Maaressursid on arengumaades suure stressi all kiire linnastumise tõttu, mis konkureerib olemasoleva maa pärast põllumajandusega. Hiina on loonud Gobi maal uued põllukultuuride kasvatamise süsteemid, nimelt "Gobi põllumajandus," mis koosneb paljudest (kuni sadadest) üksikutest viljelusüksustest, mis on valmistatud kohapeal saadaolevatest materjalidest ja töötavad päikeseenergial. Plastkatusega kasvuhoonetaolised kultiveerimisüksused toodavad kvaliteetset värsket puu- ja köögivilja aastaringselt. Meie hinnangul hõlmavad need süsteemid 2.2. aastaks umbes 2020 miljonit hektarit, saades Hiina toidutootmise nurgakiviks"s põllumajanduse ajalugu. Selles ülevaates tuvastasime mõned harimissüsteemide ainulaadsed omadused, sealhulgas suurenenud maa tootlikkus sisendiühiku kohta, täiustatud WUE ning suurem ökoloogiline ja keskkonnakasu. See viljelussüsteem pakub suurepäraseid võimalusi kohapeal olemasolevate ressursside avastamiseks, et rikastada maainimesi ja tagada maakogukondade pikaajaline elujõulisus. See süsteem seisab silmitsi ka oluliste väljakutsetega, millega tuleb tegeleda.
Selgitasime välja mõned põhiprobleemid ja neile vastavad lähiaja prioriteetsed uurimisvaldkonnad (3-5 aastat), mis aitaks suurendada selle ainulaadse viljelussüsteemi jätkusuutlikkust. Soovitame tungivalt, et maapiirkondades töötataks välja asjakohane valitsuse poliitika ja sotsiaalteenuste süsteemid, et tagada Gobi maaharimissüsteemide majanduslik tasuvus ja ökoloogilise keskkonnasäästlikkus.
Tunnustused Autorid soovivad tänada kõiki neid, kes panustasid oma aega ja vaeva selles uuringus osalemisse, ning Jiuquani Suzhou piirkonna köögiviljatehnilise teeninduskeskuse ja Wuwei, Gansu osariigi Wuwei põllumajanduse laiendusteenistuse töötajaid andmete esitamise eest. ja artiklis esitatud fotod.
Rahastamine Seda uuringut rahastas ühiselt "Avalikes huvides agroteaduslike uuringute riiklik erifond (toetuse number 201203001),""Hiina põllumajandusuuringute süsteemid (grandi number CARS-23-C-07),""Gansu provintsi teaduse ja tehnoloogia võtmeprojektide fond (toetuse number 17ZD2NA015)," ja "Teaduse ja tehnoloogia innovatsiooni ja arendamise erifond, mida juhib Gansu provints (toetuse number 2018ZX-02)."
Eetikanormide järgimine
Huvide konflikt Autorid kinnitavad, et neil ei ole huvide konflikti.
Avage Access Seda artiklit levitatakse rahvusvahelise litsentsi Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) tingimuste alusel, mis lubab piiranguteta kasutamist, levitamist ja reprodutseerimist mis tahes kandjatel, eeldusel, et annate asjakohase tunnustuse. algsele autori(te)le ja allikale, lisage link Creative Commonsi litsentsile ja märkige, kas muudatusi on tehtud.
viited
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Linnastumise, killustumise ja maakasutuse/maakatte muutumise mustri hindamine Istanbulis, Türgis aastatel 1971–2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Küttevajadus ja selle kulud kasvuhoonestruktuurides: Türgi Vahemere piirkonna juhtumiuuring. 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) Pinnase solariseerimine kui jätkusuutlik lahendus tomatite pseudomonaadi nakkuste tõrjeks kasvuhoonetes. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Põhja-Hiina kasvuhoonekütte maasoojuspumba süsteemi toimivuse hindamine. 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) Maasoojuspumbasüsteemi süsiniku jalajälg päikesekasvuhoone kütmisel elutsükli hindamise põhjal. Trans-Hiina 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) Veesäästlikud uuendused Hiina põllumajanduses. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Kõrgem saagikus ja väiksem süsinikuemissioon maisi rapsi, herne ja nisu vaheldamisel kuivades niisutuspiirkondades. 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) Reguleeritud puudulik niisutamine põllukultuuride tootmisel põua stressi all. Ülevaade. 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) Assessment of net ecosystem services of Plastic kasvuhooneköögiviljakasvatus Hiinas. 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) Kas plastkasvuhoonetes köögiviljade kasvatamine parandab piirkondlikke ökosüsteemi teenuseid peale toiduvarude? Eesmine Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Lumeveevarude ruumiline jaotus ja ajaline kõikumine Hiinas 1993. aastal-2002. J Glaciol Geocryol 27:64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Effects of Building method on the thermo properties of Phase Change heat storage Composite for Solar greenhouse. Trans-Hiina 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) Kasvuhoonetomatite saagikuse ja kvaliteedi kvantitatiivne reaktsioon veepuudusele erinevatel kasvuetappidel. 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) Toitained, raskmetallid ja ftalaathappeestrid päikese kasvuhoonemuldades Round-Bohai lahe piirkonnas, Hiinas: viljelusaasta ja biogeograafia mõju. 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) Fotogalvaaniliste kasvuhoonete valgusjaotuse arvutamise algoritm. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Soojusisolatsiooni päikeseklaasi energiasäästupotentsiaal: laboratoorsete ja kohapealsete katsete peamised tulemused. Energia 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Angola suuremahulise maa omandamise dünaamika trajektoorid: mitmekesisus, ajalugu ja mõju Aafrika arengu poliitilisele ökonoomikale. Maakasutuspoliitika 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Põllumajandusliku veekasutuse tõhususe parandamine Hiina kuivades ja poolkuivades piirkondades. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Optimaalne tilkväetise kogus, mis parandab muskusmeloni saagikust, kvaliteeti ja vee ja lämmastiku kasutamise efektiivsust killustikmultšitud põllu plastkasvuhoones. Trans-Hiina Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAO statistika aastaraamatud – maailma toit ja põllumajandus. ÜRO Toidu- ja Põllumajandusorganisatsioon 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Päikeseprotsessi soojus tööstussüsteemides - ülemaailmne ülevaade. Renew Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Mõju jahtumisele ja paprika saagikuse suurendamisele uudsel viljelusmeetodil: Hiina päikese kasvuhoonesse manustatud mullaharja substraat. 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) Pideva tomati monokultuuri mõju mulla mikroobide omadustele ja ensüümi aktiivsusele päikese kasvuhoones. Jätkusuutlikkus (Šveits) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Parem juuretsooni temperatuuripuhvri võimsus, mis suurendab paprika saagikust mullaga kaetud substraadiga manustatud kasvatamise kaudu päikese kasvuhoones. Int J Agric Biol Eng 11:41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Päikeseenergia kasvuhoonetehnoloogia toiduga kindlustatuse tagamiseks: juhtumiuuring Humla ringkonnast, Loode-Nepalist. 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) Hiinas asuva ühe kaldega energiatõhusa päikesekasvuhoone struktuur, funktsioon, rakendus ja ökoloogiline kasu. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Mulla toitainete sisaldus ja toitainete tasakaalud vastvalminud päikeseenergia kasvuhoonetes Põhja-Hiinas. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Toit ja bioloogiline mitmekesisus. Science 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) Toiduga kindlustatus: väljakutse 9 miljardi inimese toitmisel. Science 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Termilise keskkonna parandamine päikesekasvuhoones faasimuutuse soojussalvestusseinaga. Trans-Hiina 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) Kolmekihilise seina soojusülekande omaduste analüüs koos faasimuutussoojuse salvestamisega päikeseenergia kasvuhoones. Trans-Hiina Soc Agr Eng 29:166-173. https://doi. org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.021
Halicki W, Kulizhsky SP (2015) Muutused põllumaakasutuses Siberis 20. sajandil ja nende mõju mulla degradatsioonile. 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) Päikese kasvuhoone päikesekiirguse hinnangumudeli loomine. Trans-Hiina 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) Päikeseenergia täiustatud rakendused põllumajanduslikes kasvuhoonetes. 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) Süsiniku eelarve ja sekvestratsioonipotentsiaal kompostiga töödeldud liivases pinnases. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Energiajaamade jaoks sobiva marginaalse maa ruumiline ja ajaline varieerumine aastatel 1990–2010 Hiinas. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Arenguolukord, probleemid ja ettepanekud kaitstud aianduse tööstuslikuks arendamiseks. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Pikaajaline põllumajandusmaa katte muutus ja põllumaa laiendamise potentsiaal Kasahstani endise neitsimaade piirkonnas. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Asjade Internetil põhinev hoiatustehnoloogia ja rakendus madala temperatuuriga katastroofi jälgimiseks päikeseenergia kasvuhoonetes. Trans-Hiina 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) Aerated irrigation enhanceing quality and irrigation water use production of muskmelon in plastic growthhouse. Trans-Hiina 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) Optimaalse igapäevase väetamise mõju vee ja soola migratsioonile pinnases, kurgi (Cucumis sativus L.) juurte kasvule ja viljasaagile päikesekasvuhoones. 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) Orgaanilise mulla substraadi muutused pideva köögiviljakasvatusega päikese kasvuhoones. 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) Maakasutuse muutuste ruumilised mustrid ja tõukejõud Hiinas 21. aasta alguses sajandil. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Maa-asulate ja põllumaa muutmine kiire linnastumise all Pekingis 1985. aastal-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) Pinnase saastumine ja ftalaatide allikad ning selle terviserisk Hiinas: ülevaade. 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) Phtalaadi estrite saastumine Hiina Nanjingi eeslinna plastkilest kasvuhoonete muldades ja köögiviljades ning võimalik oht inimeste tervisele. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Kriitiline vaade kõrbestumise arutelule Kagu-Hispaanias. 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) Toitainete ja veemajanduse kaudu saagilõhede sulgemine. Nature 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Osalise juuretsooni niisutamise ja reguleeritud puudujäägiga niisutamise mõju põllul kasvatatud Monastrelli viinamarjade vegetatiivsele ja reproduktiivsele arengule. 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) Suletud päikese kasvuhoonetehnoloogia ja energia kogumise hindamine suvetingimustes. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Rändamine Loode-Hiina linna: noored maanaised"s volitamine. 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) Orgaanilise mulla substraadi omaduste muutused erinevate viljelusaastatega ja nende mõju kurgi kasvule päikesekasvuhoones. Chin J. Appl. Ecol., 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Värviplaadiga kokku pandud energiasäästliku päikesekasvuhoone valgus- ja temperatuurinäitajad. Trans-Hiina 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) Kasvuhoonekuivati areng ja hiljutised suundumused: ülevaade. 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) Passiivne päikeseenergia kasutamine: ülevaade Hiina päikeseenergia kasvuhoonete ristlõike parameetrite valikust. Renew Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Usaldusväärsuse uuring objektide põllumajanduse Interneti-seiresüsteemi kohta. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Puuduliku niisutamise mõju tomatite saagikusele ja veekasutuse tõhususele päikese kasvuhoones. Trans-Hiina 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) Kvalifitseeritud süsiniku puhasvoo kvantifitseerimine plastist kasvuhoonegaaside kasvatamisel: täielik süsinikuringe analüüs. Environ Pollut 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Puuduliku niisutamise ja alternatiivse osalise juuretsooni niisutamise võrdlev mõju ksüleemi pH-le, ABA-le ja ioonide kontsentratsioonidele tomatites. 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) Simulation and Optimization of Solar greenhouses in Northern Jiangsu Province of China. Energiahooned 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. ehitama.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015) Ftalaatestrite (PAE) esinemine ja riski hindamine äärelinna plastkile kasvuhoonete köögiviljades ja pinnases. 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) Päikesetehnoloogia integreerimine kaasaegsesse kasvuhoonesse Hiinas: hetkeseis, väljakutsed ja väljavaade. 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) Põllumajanduse süsinikuvoo muutused, mida põhjustab intensiivne plastist kasvuhoonekasvatus viies Hiina kliimapiirkonnas. 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) Rajatiste harimissüsteemid "®Ж^Ф" – Hiina mudel planeedile. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Kaugseire ja GIS-i integreeritud uuring linnastumise kohta koos selle mõjuga põllumaadele: Fuqingi linn, Fujiani provints, Hiina. 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) Mikrokliima variatsioonid Hiina päikesekasvuhoonete seinakonfiguratsioonidega. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Maa-aluse hooajalise energiasalvestiga päikeseküttesüsteemi toimivuse uurimine kasvuhoones kasutamiseks. Energia 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energia.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Parem veekasutuse tõhusus ja kasvuhoonekultuuride puuviljade kvaliteet reguleeritud puudujäägiga niisutamisel Loode-Hiinas. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China"s "õõnestatud" külad: vastunarratiiv massilise maaelu kohta-linnaränne. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Päikesekasvuhoone suletud kultuurisüsteemi projekteerimine ja katsetamine. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Loode-Hiina Heihe vesikonna veeturgude tõkked. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Jõudluskatse valgustuse ja soojussalvestuse kohta kaldkatusega päikeseenergia kasvuhoones. Trans-Hiina 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) Rajatise põllumajandusliku tootmise mõju ftalaadi estrite jaotusele Kirde-Hiina mustades muldades. 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) Hiinas vähendatakse saagikuse erinevusi väiketalunikele mõjuvõimu andmine. Nature 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Päikesekasvuhoones asuva põhuploki seina soojusülekande karakteristikute uuring. Energiahooned 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) Soojuspumbaga abistatud aktiivse soojuse salvestamise-eraldusseadme jõudlus uut tüüpi Hiina päikeseenergia kasvuhoones. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514