Jianming Xie1,2 & Jihua Yu1,2 & Baihong Chen1,2 & 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, Kína
2. Horticulture College, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Kína
3. Landbúnaður og landbúnaðarmatur Kanada, Swift Current rannsóknar- og þróunarmiðstöð, Swift Current, SK S9H 3X2, Kanada
4. Landbúnaðarstofnun UWA og landbúnaðar- og umhverfisskóli, Háskólinn í Vestur-Ástralíu, Perth, WA 6001, Ástralíu
Abstract
Í fjölmennum svæðum/löndum með hraða efnahagsþróun, eins og Afríku, Kína og Indlandi, minnkar ræktanlegt land hratt vegna borgarbygginga og annarra iðnaðarnota fyrir landið. Þetta skapar áður óþekktar áskoranir um að framleiða nægan mat til að fullnægja auknum matvælaþörfum. Er hægt að þróa milljónir eyðimerkurlíkra, óræktanlegra hektara til matvælaframleiðslu? Er hægt að nota sólarorku sem er tiltæk í miklu magni til ræktunar í stýrðu umhverfi, eins og gróðurhúsum sem byggjast á sólarorku? Hér rifjum við upp nýstárlegt ræktunarkerfi, þ.e "Gobi landbúnaður." Við komumst að því að hið nýstárlega Gobi landbúnaðarkerfi hefur sex einstaka eiginleika: (i) það notar eyðimerkurlíkar landauðlindir með sólarorku sem eina orkugjafann til að framleiða ferska ávexti og grænmeti allt árið um kring, ólíkt hefðbundinni gróðurhúsaframleiðslu þar sem orkuþörfin er fullnægt með brennslu jarðefnaeldsneytis eða rafmagnsnotkun; (ii) klasar einstakra ræktunareininga eru gerðir með því að nota staðbundið efni eins og leirjarðveg fyrir norðurveggi aðstöðunnar; (iii) landframleiðni (fersk framleiðsla á landeiningu á ári) er 10-27 sinnum meiri og nýtni uppskeruvatns 20-35 sinnum meiri en hefðbundin ræktunarkerfi með vökvun á víðavangi; (iv) næringarefni ræktunar eru aðallega veitt með staðbundnu lífrænu hvarfefni, sem dregur úr notkun tilbúins ólífræns áburðar við ræktun; (v) vörur hafa lægra umhverfisfótspor en ræktun á víðavangi vegna sólarorku sem eina orkugjafans og mikillar uppskeru á hverja einingu aðföngs; og (vi) það skapar atvinnu í dreifbýli sem bætir stöðugleika dreifbýlissamfélaga. Þó að þessu kerfi hafi verið lýst sem a "Gobi-land kraftaverk" fyrir félagshagfræðilega þróun þarf að takast á við margar áskoranir, svo sem vatnshömlur, vöruöryggi og vistfræðilegar afleiðingar. Við leggjum til að viðeigandi stefnumótun verði þróuð til að tryggja að kerfið efli matvælaframleiðslu og efli félagshagfræði dreifbýlisins á sama tíma og viðkvæmt vistfræðilegt umhverfi vernda.
Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.
Ræktandi land fyrir landbúnað er takmörkuð auðlind (Liu o.fl. 2017). Í löndum með hraða efnahagsþróun, eins og Kína, Indland og Afríku, hefur miklu ræktanlegu landi verið breytt í iðnaðarnotkun (Cakir o.fl. 2008; Xu o.fl. 2000). Vegna hraðrar þéttbýlismyndunar sem keppir um land við landbúnað (Zhang o.fl. 2016; Mueller o.fl. 2012), það er áður óþekkt áskorun að auka ræktunarframleiðslu til að fullnægja mataræðisþörfum og óskum vaxandi mannkyns (Godfray o.fl. 2010). Hugsanlegt er að þróuð lönd með stór svæði af ræktanlegu landi, eins og Ástralía, Kanada og Bandaríkin, gætu breytt graslendi í ræktunarland fyrir kornmarkaði á heimsvísu. Hins vegar getur það flýtt fyrir tapi á kolefnisforða og haft veruleg, neikvæð áhrif á umhverfið (Godfray 2011).
Í mörgum þurru og hálfþurruðu umhverfi eru víðfeðm svæði "Gobi land" (skilgreint sem óræktanlegt land), þar á meðal 1.95 milljónir hektara af eyðimerkurlandi í sex héruðum í norðvesturhluta Kína (Liu o.fl. 2010). Kína er að gera samstillt átak til að þróa þetta Gobi land til matvælaframleiðslu með því að nota nýstárlegt ræktunarkerfi, kallað "Gobi landbúnaður." Við skilgreindum þetta ræktunarkerfi sem "Ræktunarkerfi með þyrping af staðbundnum, sólarorkuknúnum plastgróðurhúsalíkum ræktunareiningum til framleiðslu á afkastamikilli, hágæða ferskri afurð (grænmeti, ávexti og skrautjurtir) á skilvirkan, skilvirkan og hagkvæman hátt" (Xie o.fl. 2017). Í sumum háþróuðum klasakerfum er hægt að fylgjast með loftslagsskilyrðum í einstökum einingum með því að nota gagnaskrártæki. Ólíkt hefðbundnum gróðurhúsum eða gróðurhúsum þar sem hitun og kæling (tveir helstu kostnaðarliðir sem fylgja gróðurhúsaframleiðslu) eru venjulega veittar með brennslu jarðefnaeldsneytis (dísel, eldsneytisolíu, fljótandi jarðolíu, gas) sem eykur CO2 losun, eða að nota rafmagnshitara sem eyða meiri orku (Hassanien o.fl. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi landbúnaður" kerfi treysta algjörlega á sólarorku til hitunar, kælingar og umbreytingu náttúrulegrar orku í lífmassa plantna.
Undanfarin ár hefur notkun Gobi-lands til matvælaframleiðslu verið í örri þróun í Kína (Zhang o.fl. 2015). Á norðvestursvæðum framleiðir Gobi landræktunarkerfi stóran hluta af því grænmeti sem neytt er á svæðinu. Þetta kerfi gegnir mikilvægu hlutverki við að tryggja fæðuöryggi, auka félagsvistfræðilega sjálfbærni og efla lífvænleika dreifbýlissamfélagsins. Margir telja þetta Gobi landbúnað a "nýfundið land" ræktunarkerfi. Mikilvægur eiginleiki kerfisins er tækifæri til matvælaframleiðslu á einu sinni óframleiðandi landi. Þetta nýstárlega ræktunarkerfi gæti verið byltingarkennd skref í átt að nútíma landbúnaði. Hins vegar er skortur á upplýsingum um vísindalegar framfarir í ræktunarkerfum Gobi-lands. Mörgum spurningum er enn ósvarað: Mun þetta kerfi þróast á sjálfbæran hátt yfir í stóran grænmetisframleiðsluiðnað? Hvernig mun Gobi landræktunarkerfið hafa áhrif á vistumhverfið til lengri tíma litið? Getur þetta "búið til í Kína" Ræktunarlíkan á við um önnur þurr svæði með minnkandi ræktanlegu landi, svo sem norðurhluta Kasakstan (Kraemer o.fl. 2015), Síberíu (Halicki og Kulizhsky 2015), og miðsvæðis í Norður-Afríku (de Grassi og Salah Ovadia 2017)?
Með þessar spurningar í huga gerðum við yfirgripsmikla ritrýni um nýlega þróun og helstu rannsóknarniðurstöður varðandi ræktunarkerfið. Markmið þessarar greinar voru að (i) varpa ljósi á vísindalegar framfarir í ræktunarkerfum Gobi-lands sem notuð eru í norðurhluta Kína, þar á meðal framleiðni ræktunar, skilvirkni vatnsnotkunar (WUE), eiginleika næringarefna og orkunotkunar og hugsanleg vistfræðileg og umhverfisleg áhrif; (ii) ræða helstu áskoranir sem kerfið stendur frammi fyrir, svo sem framboð á vatni til áveitu, gæði og öryggi framleiðslunnar og hugsanleg áhrif á stöðugleika og þróun dreifbýlissamfélagsins; og (iii) koma með ábendingar um stefnumótun og forgangsröðun rannsókna fyrir heilbrigða könnun og sjálfbæra þróun til langs tíma á Gobi landræktunarkerfum.
Stutt endurskoðun á innviðum Gobi landkerfa
Til að skilja hvernig Gobi landræktunarkerfið virkar höfum við veitt stutta lýsingu á hönnun þeirra, verkfræði og smíði. Nánari upplýsingar um innviðina eru í nýlegri endurskoðun (Xie o.fl. 2017). Gobi landræktunarkerfið er komið á óræktuðu Gobi landi þar sem hefðbundin ræktunarframleiðsla er ekki möguleg. Gobi landaðstaða er byggð í "klösum" einstakra framleiðslueininga. Dæmigerð ræktunaraðstaða samanstendur af nokkrum (allt að hundruðum) einstökum ræktunareiningum eða húsum (mynd. 1a). Örloftslagsaðstæður í hverri ræktunareiningu eru vaktaðar af miðlægri stjórnstöð þar sem fjarskynjarar,
Örloftslagsskilyrði, svo sem lofthita og rakastig, er hægt að stilla í sumum ræktunareiningum, en önnur vöktunarkerfi leyfa sjálfvirka frjóvgun. Sum háþróuð tækni eins og Internet hlutanna (Wang og Xu 2016) eða Internet of things (Li o.fl. 2013) er hægt að setja upp í stjórnstöðinni til að veita nákvæmari aflestur á gögnum um loftslagsmál sem send eru frá einstökum ræktunareiningum. Hins vegar hefur þetta ekki verið mikið útfært vegna mikils kostnaðar.
Dæmigerð ræktunareining innan þyrpaðrar aðstöðu er austur-vestur og hefur þrjá veggi á norður-, austur- og vesturhlið mannvirkisins. Suðurhlið mannvirkisins er hallað þak sem er studd af stálgrind og þakið gagnsærri hitaplastfilmu (mynd. 2). Þakið er rétt hallað til að tryggja skilvirka ljósgjafa yfir daginn (Zhang o.fl. 2014). Orka frá sólinni er geymd í varmamassa veggjanna og losnar sem hiti á nóttunni. Á veturna er þakið þakið heimagerðum strámottum á hverju kvöldi til að viðhalda innra hitastigi (Tong o.fl. 2013).
Mikilvægur þáttur í hverri ræktunareiningu er norðurveggurinn sem er byggður úr staðbundnum efnum eins og leirsteinum (Wang o.fl. 2014), uppskera stráblokkir (Zhang o.fl. 2017), algengir múrsteinar með frauðplasti (Xu o.fl. 2013), flugösku múreiningar (Xu o.fl. 2013), leirkubbum blandað með sementsmúr (Chen o.fl. 2012), ramma jörð (Guan o.fl. 2013), eða hráan jarðveg innbyggðan með steypukubbum. Í sumum einingum er norðurveggurinn byggður úr "fasabreytandi efni" til að hámarka varmageymslu og skipti, og þar af leiðandi draga úr hitasveiflum fyrir vöxt plantna (Guan o.fl. 2012).
Einn af mikilvægustu mununum á Gobi landþyrpingum og hefðbundnum gróðurhúsum eða gróðurhúsum er aflgjafinn. Hver ræktunareining í þyrptu Gobi landkerfinu er alfarið knúin af sólarorku. Sólargeislun gleypir norðurveggurinn á daginn og losnar á nóttunni. Ónotuð orka á daginn er virkur orkugjafi á nóttunni. A "vatnstjöld" kerfið er venjulega notað til að veita viðbótarhita á vetrarnóttum, þar sem lítill hluti jarðar innan einingarinnar er fylltur með vatni til að nota sem hitaskiptamiðil (Xie o.fl. 2017). Á daginn streymir vatn og fer í gegnum vatnsgleypandi gluggatjöldin, með umframhita frá sólargeislun sem er geymdur í vatnshlotinu; á kvöldin, hlýja vatnið streymir og fer í gegnum vatnsgardínur með hita sem losnar í loftið inni í einingunni. Skilvirkni orkugeymslu í "vatnstjöld" kerfið er háð mörgum þáttum, svo sem beinni sólargeislun, ísótrópískri dreifðri sólargeislun frá himni, gagnsæi andrúmsloftsins og varmaflutningi frá plastfilmunni á þakinu (Han o.fl. 2014). Með þróun ræktunarkerfanna er verið að þróa flóknari hitakerfi til að bæta hitageymslu og losun.
Vísindaleg framþróun Gobi landræktunarkerfa
Gobi landræktunarkerfi eru frábrugðin hefðbundinni útiræktun þar sem ræktun er annað hvort regnfóðruð eða vökvuð. Þeir eru einnig frábrugðnir ræktun ræktunar í hefðbundnum gróðurhúsum eða gróðurhúsum þar sem orka er að mestu leyti borin með jarðgasi eða rafmagni. Gobi landræktunarkerfi hafa einstaka eiginleika, sum þeirra eru auðkennd hér að neðan.
Aukin framleiðni uppskeru
Ræktun sem ræktuð er í Gobi landaðstöðu er mjög afkastamikil með marktækt meiri landnýtingarhagkvæmni (þ.e. uppskeru á hverja einingu lands sem notað er) en hefðbundin ræktun á víðavangi. Til dæmis hefur austursvæði Hexi gangsins í Norðvestur Kína langtíma (1960)-2009) árlegur sólartími 2945 klst., árlegur meðalhiti í lofti 7.2 °C og frostlaust tímabil 155 dagar (Chai o.fl. 2014c); hitaeiningarnar duga meira en til að framleiða eina uppskeru á ári en ófullnægjandi til að framleiða tvær uppskerur á ári samkvæmt hefðbundnum akurkerfum. Í Gobi-landkerfinu er hægt að rækta uppskeru í flesta mánuði eða jafnvel allt árið um kring. Árleg meðaluppskera á 5 árum (2012-2016) í ræktunareiningum á Jiuquan tilraunastöðinni voru 34 t ha-1 fyrir muskmelonu (cucumis melo L.), 66 t ha-1 fyrir vatnsmelónu (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 fyrir heitan pipar (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 fyrir gúrku (Cucumis sativus L.), og 177 t ha 1 fyrir tómata (Solanum lycopersicum L.), sem eru 10-27 sinnum hærri en í hefðbundnum kerfum úti á víðavangi við sömu loftslagsaðstæður (Xie o.fl. 2017). Svipaðar niðurstöður hafa sést annars staðar í norðurhluta Kína, eins og Wuwei-héraðið í austurenda
Hexi gangur. Þessi uppskerugildi voru reiknuð út frá því landsvæði sem ræktunareiningarnar hafa á að skipa, svo og sameign einstakra eininga innan sama stýrikerfis. Sameiginleg svæði eru fyrir aðfangaflutninga og vörumarkaðssetningu.
Bætt vatnsnotkun skilvirkni
Ein helsta áskorun fyrir landbúnað á mörgum þurrum og hálfþurrkum svæðum er vatnsskortur. Að spara vatn eða bæta WUE (uppskera á hverja einingu vatns, gefið upp sem kg ha-1 ávöxtun m-3 vatn) í ræktunarframleiðslu skiptir sköpum fyrir hagkvæmni í landbúnaði. Gobi landræktunarkerfi bjóða upp á umtalsverða vatnssparandi kosti, þar sem ræktun notar mun minna vatn en sama ræktun sem ræktuð er í hefðbundnum kerfum á víðavangi. Til dæmis, yfir 4 ár (2012-2015) á mælingum í Gobi landaðstöðukerfi í Jiuquan sýslu, tómatar krafist 385-466 mm heildarvökvun, árstíðabundin uppgufun var á bilinu 350 til 428 mm og ferskir tómatar þyngd á bilinu 86 til 152 t ha-1. Sumar helstu grænmetisuppskerur náðu háu WUE (kg ferskra afurða m-3), þar á meðal 15-21 vatn fyrir moskusmelónu, 17-23 fyrir heitan pipar, 22-28 fyrir vatnsmelóna, 2835 fyrir agúrka og 35-51 kg fyrir tómata. Í þessu kerfi var WUE tómata til dæmis 20-35 sinnum meiri en sömu ræktun sem ræktuð er í ræktanlegu landi, opnum akurkerfum (Xie o.fl. 2017).
Vélbúnaðurinn fyrir aukna WUE í Gobi landkerfum er illa þekktur. Við leggjum til að helstu áhrifaþættirnir feli í sér eftirfarandi: (a) magn vökvunar sem beitt er á ræktun í Gobi landkerfum byggist á þörfum plantna fyrir hámarksvöxt (Liang o.fl. 2014) sem er fyrirfram ákveðið og stjórnað með uppsettum vatnsmæli (mynd. 3a). Það fer eftir rekstraraðila einingarinnar"s þekkingu og reynslu er reglubundin áveituaðferð oft notuð (mynd. 3b) sem dregur úr vökvunarmagni á ekki mikilvægum vaxtarstigum (Chai o.fl. 2014b). Væg skortur á áveitu getur örvað varnarkerfi plantna til að auka þol gegn þurrkaálagi (Romero og Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). Umfang áhrifa áveitu með reglubundinni halla á afkomu ræktunar er mismunandi eftir ræktunartegundum og öðrum þáttum (Chen o.fl. 2013; Wang et al. 2010); (b) áveitutækni í Gobi landræktunarkerfum er stöðugt að batna, þannig að dreypiáveita undir yfirborði (mynd. 3c) er nú vinsælasta áveituaðferðin; (c) ýmsar moltuaðferðir eru notaðar til að draga úr uppgufun yfirborðsvatns jarðvegs. Gróðursetningarsvæðið innan ræktunareiningarinnar er venjulega þakið plastfilmu á vaxtartímanum (mynd. 3d), þar á meðal svæðin á milli plönturaða (mynd. 3e). Að draga úr uppgufun og auka hlutfallslegan rakastig eru líklega tveir mikilvægustu þættirnir í hagkvæmri vatnsnotkun; (d) ákveðið hlutfall af uppgufuðu vatni frá yfirborði jarðvegsins er endurunnið innan ræktunareiningarinnar vegna þess að ræktun er í tiltölulega lokuðu kerfi; og (e) háþróuð búfræðiaðferðir eru notaðar við uppskerustjórnun í ræktunareiningunni (mynd. 3f), eins og að klippa greinar til að auka ljósgengni (Du o.fl. 2016), hámarka loftræstingu til að jafnvægi CO2 fyrir ljóstillífun plantna og tíðni sjúkdóma (Yang o.fl. 2017), og loftræst rótarsvæðið eftir áveitu í nokkra daga til að lágmarka uppgufun jarðvegs (Li o.fl. 2016); allt sem hjálpar til við að auka uppskeru og auka WUE.
Bætt skilvirkni næringarefnanotkunar
Ólíkt hefðbundinni ræktun á víðavangi þar sem tilbúinn áburður er helsta uppspretta næringarefna plantna, lífræns efnis — svo sem strá, búfjáráburð og aukaafurðir frá matvælaiðnaði, orkuframleiðsluferli og endurvinnsla úrgangs manna.-er helsta næringargjafinn í Gobi landræktunarkerfum. Úrgangsefnið er valkostur við auglýsingamiðla sem notaðir eru í hefðbundinni gróðurhúsaframleiðslu. Til að uppfylla skilyrði sem undirlag fyrir Gobi landræktun verða lífræn efni að hafa eftirfarandi eiginleika (Fu o.fl. 2018; Fu og Liu 2016; Fu o.fl. 2017; Ling o.fl. 2015; Song o.fl. 2013): (i) lítill magnþéttleiki, hár grop og mikil vatnsheldni; (ii) mikil katjónaskiptageta og næringarefnainnihald steinefna og viðeigandi pH og EC; (iii) aukin ensímvirkni, venjulega gerð með því að bæta við réttum örverustofnum; (iv) hægur niðurbrotshraði; og (v) vera laus við illgresisfræ og jarðvegsborna sýkla. Efnistegund, vinnsluaðferð, niðurbrotsstig og loftslagsskilyrði sem hvarfefnin eru framleidd við geta haft áhrif á eðlisfræðilega, efnafræðilega og líffræðilega eiginleika lífræna efnisins og þar með undirlagsgæði (Fu o.fl. 2017; Song o.fl. 2013).
Framleiðsla á dæmigerðu heimagerðu undirlagi felur í sér nokkur skref (mynd. 4a): (i) uppskeruhálm (eins og maís) er safnað úr hefðbundnum ræktunarkerfum á víðavangi í þorpum á staðnum, flutt á stað nálægt verksmiðjunni, saxað í 3-5 cm langir bitar, áður en litlum skammti af köfnunarefnisáburði er bætt við (1.4 kg N á 1000 kg af þurru maíshálmi) til að stilla C:N hlutfall rotmassa í um það bil 15:1; (ii) um það bil 1 kg af sáningarafurð fyrir örverur á 1000 kg af lífrænu efni er bætt við; (iii) 1. stig gerjunar felur í sér að stafla hálmi á jörðu (td 1.2 m á hæð x 3.0 m á breidd að neðan og 2.0 m á breidd að ofan) áður en þeim er pakkað inn í plastfilmu; (iv) fylgst er með hitastigi í haugnum og vatni bætt við til að halda rakainnihaldinu við 60-65% fyrir bestu örveruvirkni; (v) annað stig gerjunar krefst þess að trufla stafla á 6. fresti8 daga og athugaðu hitastigið í efstu 30 cm. Þessi reglubundna truflun tryggir að hitastigi og raka sé haldið á besta stigi fyrir örveruvirkni; og (vi) í kringum dag 32-34 eftir gerjun er efnið flutt í geymslu sem er tilbúið til notkunar í aðstöðuræktun. Heimabakað undirlagið er venjulega borið á 2-3 t ha 1 til ræktunarsvæða innan ræktunareiningarinnar og má nota í nokkur ár í ræktun áður en skipt er út. Hægt er að koma næringarefnainnihaldi hvarfefnanna aftur á framleiðslustig með því að bæta við útvistuðum næringarefnum (mynd. 4b). Hálmefnið fyrir lífræna undirlagið er fáanlegt á staðnum og í flestum framleiðsluþrepunum eru notaðar vélar sem eru byggðar innanhúss.
Misjafnt er milli klasaaðstöðu hvernig næringarefnum undirlagsins er veitt til ræktunarinnar. Flestir ræktendur í norðvesturhluta Kína nota annað hvort (1) skotgrafakerfi, þar sem skotgrafir (venjulega 0.4-0.6 m á breidd, 0.2-0.3 m dýpi, með 0.8-1.0 m á milli skota sem snúa í norður-suðurátt) eru gerðar á jörðinni innan ræktunareiningarinnar, kantaðar með steypu, viðarkubbum eða múrsteinum, fyllt með undirlagi fyrir gróðursetningu (mynd. 5a), og þakið plastfilmu til að plönturnar geti vaxið í gegnum (mynd. 5b). Þegar búið er að smíða er hægt að nota skurðina til samfelldrar framleiðslu í meira en 20 ár; eða (2) hvarfefni fyrir heilan poka, þar sem undirlagið er pakkað inn í einstaka plastpoka (venjuleg stærð poka er 0.5 m í þvermál og 1.0 m langur) í lokuðu örumhverfi. Næringarefni losna úr pokunum þegar plönturnar þróast (mynd. 5c). Göt eru gerð efst á pokunum til að gróðursetja fræ (mynd. 5d) og dreypi áveitu í gegnum götin.
Aðferðirnar tvær eru ólíkar í eiginleikum þeirra. Skurðaðferðin gerir ræktendum kleift að bæta áburði við undirlagið auðveldlega þegar þörf krefur. Fyrir sumar ræktun, eins og vatnsmelóna, er nauðsynlegt að bæta við ólífrænum áburði til að tryggja mikla framleiðni. Sumar rannsóknir hafa sýnt að notkun lífræns áburðar ásamt ólífrænum áburði getur aukið uppskeru en skilur eftir sig næringarefnaafgang í jarðveginum og háan styrk nítrats-N í jarðveginum (Gao o.fl. 2012). Aðrar rannsóknir hafa gefið til kynna að heildarpokaaðferðin sé afkastameiri en skurðarkerfið (Yuan o.fl. 2013) vegna þess að pakkaðir pokarnir gera kleift að aðskilja undirlagið líkamlega frá jörðu; þannig að draga úr líkum á að menga hvarfefni með jarðvegsbornum sýkla. Engu að síður geta eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar undirlagsins (í skotgröfum eða vafðum pokum) versnað með hverju ræktunartímabili (Song o.fl. 2013), sem dregur úr krafti næringarefna (Song o.fl. 2013). Þess vegna er endurnýjun undirlags ábyrg.
Aukin skilvirkni orkunotkunar
Gobi landræktunarkerfi eru algjörlega byggð á sólarorku. Byggingin er hönnuð til að halda eins miklum hita og hægt er með því að nýta og geyma orku frá sólinni. Dagleg sólartími, styrkur sólargeislunar og árlegir frostlausir dagar eru mikilvægir til að hita upp ræktunareiningarnar. Austur til miðlæg Hexi ganginn, eins og Wuwei sýsla (37° 96" N, 102° 64" E), Gansu héraði, er dæmigert svæði þar sem hópaðstaða í Gobiland er einbeitt. Að meðaltali 6150 MJ m 2 árleg sólargeislun og 156 frostlausir dagar gera mörgum tegundum grænmetisræktunar kleift að þroskast með miklum gæðum. Til að bæta notkun sólargeislunar nota stjórnendur ræktunareininga ýmsar leiðir til að auka varmageymslu og auka varmalosun, svo sem tvöföld lög af svörtum plastfilmu fest á norðurvegginn (Xu o.fl. 2014), hitaverndandi litaplötur settar upp á þakið (Sun o.fl. 2013), grunnt jarðvegs hitadeyfandi kerfi til að auka lofthita innanhúss (Xu o.fl. 2014), og malaður jarðtextíl notaður sem jarðhjúpur til að varðveita hita. Einnig eru sólarvarmadælur notaðar til að stjórna hitastigi vatnsins í vatnsgeymum hitageyma í sumum ræktunareiningum (Zhou o.fl. 2016). Nýlega hafa hitavarnarlitaplötur verið settar ofan á þakið til að auka hitaupptöku (Sun o.fl. 2013). Í sumum hinna háþróuðu sólargróðurhúsa í ræktun á þyrpingum er háþróuð sólartækni notuð til að bæta varmageymslu, ljósaorkuframleiðslu og ljósnýtingu (Cuce o.fl. 2016). Notkun sólarorku til gróðurhúsaræktunar hefur tekið framförum á mörgum svæðum/löndum (Farjana o.fl. 2018), þar á meðal Ástralíu, Japan (Cossu o.fl. 2017), Ísrael (Castello o.fl. 2017), og Þýskalandi (Schmidt o.fl. 2012), auk þróunarríkja eins og Nepal (Fuller og Zahnd 2012) og Indlandi (Tiwari o.fl. 2016). Í Kína er uppsetning nútíma sólareininga dýr um þessar mundir, en áætlaður endurgreiðslutími er 9 ár (Wang o.fl. 2017). Við sjáum fyrir okkur að eftir því sem ræktunarkerfið þróast með fullkomnari sólartækni muni endurgreiðslutíminn styttast.
Lofthiti innan og utan klasaaðstöðu getur verið á bilinu 20 til 35 °C á köldum vetrum í norðurhluta Kína. Til dæmis, í sólaraðstöðu í Lingyuan (41° 20" N, 119° 31" E) í Liaoning héraði, í norðausturhluta Kína, í 12 m breidd, 5.5 m háu, 65 m löngu sólargróðurhúsi með varmageymslukerfi, náði næturlofthiti inni 13 °C á meðan utan var -25.8 °C, munur 39 °C (Sunetal. 2013).
Notkun sólarorku til matvælaframleiðslu er mikilvægur þáttur í "Gobi landbúnaður" kerfi í norðvestur Kína. Þetta er frábrugðið hefðbundnum gróðurhúsum eða gróðurhúsum sem krefjast utanaðkomandi orkugjafa til að rækta uppskeru, sem getur verið efnahagslega og umhverfislega kostnaðarsamt (Hassanien o.fl. 2016; Canakci o.fl. 2013; Wang et al. 2017). Til dæmis getur meðalársnotkun raforku í hefðbundnum gróðurhúsum verið meira en 500 kW hmy (Hassanien o.fl. 2016), með kostnaði allt að 65,000 USD150,000 á ári (í tilviksrannsókn í Tyrklandi) (Canakci o.fl. 2013). Á heimsvísu hefur stækkun hefðbundinnar gróðurhúsaframleiðslu verið takmörkuð vegna mikillar orkunotkunar og áhyggjur af kolefnislosun.
Umhverfislegur ávinningur
Upphitun landbúnaðargróðurhúsa með jarðefnaeldsneyti, svo sem kolum, olíu og jarðgasi, stuðlar að kolefnislosun og loftslagsbreytingum. Sólknúin Gobi landræktunarkerfi veita aukinn umhverfisávinning vegna (i) minni orkunotkunar, þar sem ræktun ræktunar byggir algjörlega á sólarorku, ólíkt hefðbundnum gróðurhúsum þar sem orku er veitt með rafmagni eða jarðgasi sem veldur mikilli losun gróðurhúsalofttegunda; (ii) bætt vatnssparnaður, þar sem ræktun ræktunar á sér stað undir plastklæddu þaki með lítilli uppgufun jarðvegs og hátt hlutfall útblásturs: uppgufun. Vökvun er fylgst með og stjórnað af miðlægri tölvu sem gerir nákvæma vökvun kleift með lágmarks vatnstapi; (iii) Minni losun gróðurhúsalofttegunda fyrir allt kerfið (Chai o.fl. 2012) eða fótspor á hverja þyngdareiningu ferska grænmetisins byggt á lífsferilsmati (Chai o.fl. 2014a). Uppskera sem ræktuð er í klasaaðstöðu hefur umtalsvert meiri uppskeru á hverja einingu aðföngs (svo sem áburður, landnotkunarsvæði) með meira koltvísýringi í andrúmsloftinu2 breytt í lífmassa plantna með aukinni ljóstillífun en ræktunarkerfi á opnum vettvangi (Chang o.fl. 2013); og (iv) notkun jarðvegs hvarfefna getur aukið kolefni í jarðvegi með tímanum (Jaiarree o.fl. 2014; Chai o.fl. 2014a).
Sumar dæmisögur hafa metið nettó CO2 festing plantna í sólarorku plastræktunarkerfum átta sinnum hærri en í hefðbundnum kerfum á víðavangi (Wang o.fl. 2011). Meira CO2 festing í ræktunareiningum þýðir minna CO2 losun út í andrúmsloftið (Wu o.fl. 2015). Umfang áhrifanna er mismunandi eftir landfræðilegri staðsetningu og uppbyggingu ræktunareininga (Chai o.fl. 2014c). Rannsóknir hafa einnig sýnt fram á að ræktun aðstöðu gerir plöntum kleift að laga meira CO2 frá andrúmsloftinu á meðan það losar færri gróðurhúsalofttegundir á hvert kg af vöru (Chang o.fl. 2011). Engin viðbótarhitun er veitt til ræktunareininga, jafnvel á veturna, sem sparar um 750 Mg ha-1 af orku miðað við hefðbundna, kolhitaða gróðurhúsaframleiðslu (Gao o.fl. 2010). Gobiland ræktun er kolefnissnjallt kerfi til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda. Hins vegar vantar lífsferilsmat fyrir aðstöðuræktun í bókmenntum og ítarlegri rannsóknir þarf til að leggja mat á umhverfisáhrif þessara ræktunarkerfa.
Vistfræðilegur ávinningur
Norðvestur Kína er ríkt af sólarljósi og hitaauðlindum með árlegu sólskini á bilinu 2800 til 3300 klst. Þróun á þyrpuðum sólarorku Gobi landræktunarkerfum getur breytt ljós- og hitaauðlindum í matvælaframleiðslu og boðið upp á umtalsverðan vistfræðilegan ávinning, sem sum hver eru auðkennd hér að neðan.
Í fyrsta lagi er Gobi land notað til að framleiða gæða uppskeru fyrir matvælaöryggi. Í Kína er meðalræktarland á hverja 100 íbúa 8 ha (FAOSTAT 2014), verulega færri en 52 ha í Bandaríkjunum, 125 ha í Kanada og 214 ha í Ástralíu. Auðlindir ræktunarlanda í Kína fara hratt minnkandi vegna hraðrar þéttbýlismyndunar. Þar sem Kína stóð frammi fyrir takmörkuðu ræktanlegu landi á hvern íbúa, ásamt ræktunarlandi sem notað var til byggingar í borgum, tók Kína það mikilvæga skref að kanna hið mikla Gobi land til ræktunar ræktunar (Jiang o.fl. 2014). Hefðbundinn landbúnaður er ekki mögulegur á eyðimerkurgerð, óframleiðandi Gobi landi (mynd. 6a). Bygging ræktunaraðstöðu í hópi á Gobi landi býður upp á einstaka eiginleika til að draga úr landátökum milli landbúnaðar og annarra atvinnugreina (mynd. 6b) og hjálpa til við að tryggja fæðuframboð fyrir hið fjölmenna land.
Í öðru lagi notar framleiðslukerfið að mestu auðlindir sem eru tiltækar á staðnum. Hver ræktunareining í kerfinu er byggð og studd af römmum úr viði, bambus eða stálstöngum. Á köldum vetrum eru staðbundnar strámottur eða varmafatateppi rúllaðar út á hallandi þakið til viðbótareinangrunar. Norðurveggir ræktunareininganna eru einnig byggðir úr staðbundnum efnum, svo sem stálgrind og stráfylltum blokkum (mynd. 7a), sandpokar (mynd. 7b), steinn-sementsblanda (mynd. 7c), eða algengum múrsteinum (mynd. 7d).
Staðbundið fáanlegt efni veitir verulegan vistfræðilegan og efnahagslegan ávinning vegna þess að hægt er að nálgast þau á ódýran hátt eða safna þeim ókeypis (td steinum og grjóti á nærliggjandi eyðimerkursvæðum), með lágmarks flutningsþörf. Einnig hefur búnaður til að flytja efni, búa til undirlag og ræktun uppskeru smám saman orðið fáanlegur fyrir ræktun í klasaaðstöðu; þetta hjálpar til við að leysa skort á vinnuafli í landbúnaði í sumum dreifbýli í Kína.
Í þriðja lagi gefur þetta ræktunarkerfi tækifæri til að efla svæðisbundið vistfræði. Í stórum hluta norðvesturhluta Kína hefur Gobi land engan gróður (mynd. 6a) sem veldur viðkvæmu vistfræðilegu umhverfi. Vindrof er algengt og verður alvarlegra með loftslagsbreytingum. Tíðar rykstormar eiga uppruna sinn í norðvesturhlutanum og ná oft til annarra svæða í Asíu. Þróun ræktunarkerfa fyrir sólarorkuþyrpingar hefur ekki aðeins möguleika á að bregðast samtímis við minnkandi framboði á hentugu landi í Kína, heldur gegnir hún hlutverki í að draga úr viðkvæmni vistkerfa í eyðimörkinni til þurrt umhverfi í norðvestur Kína (Gao o.fl. 2010; Wang et al. 2017). Breyting á yfirgefnu Gobi landi í landbúnaðarland getur hjálpað til við að koma á nýju vistkerfi sem mun breyta frumstæðu náttúrulegu útliti og fegra vistfræðilegt umhverfi.
Áhrif á stöðugleika sveitarfélaga
Félagshagfræðileg þróun í norðvesturhluta Kína hefur verið á eftir mið- og austursvæðum, þar sem mörg samfélagshérað eru undir fátæktarmörkum landsmanna. Könnun á víðfeðmum svæðum í Gobi landi til framleiðslu á ávöxtum og grænmeti opnar dyr fyrir þetta svæði til að flýta fyrir félagshagfræðilegri þróun. Það breytir ókostinum við eyðimerkurmyndun Gobi í sérstaka svæðisbundna efnahagslega kosti, ekki aðeins að efla landbúnaðariðnað heldur knýja áfram aðrar atvinnugreinar, sem hjálpar til við að koma á stöðugleika í dreifbýli. Þetta ódýra landbúnaðarkerfi er að verða mikilvægur áfangi fyrir að safna sveitarfélögum.
Gobi-landræktunarkerfið örvar matvælaframleiðslu og eykur tekjur heimilanna. Á svæðum með hitastig yfir -28 °C á veturna nýta sólarorkuknúin gróðurhús sólarorku og óræktanlegt land til að framleiða ávexti og grænmeti allt árið um kring. Uppskera í ræktunareiningum í þyrpingum skilar umtalsvert meira en framleiðsla á víðavangi með hærra hlutfalli aðföngs og afraksturs. Við greindum hagrænan framleiðslu í 14 rannsóknum með 120 ræktunareiningum fyrir sólarorku (Xie o.fl. 2017) til að finna meðalbrúttótekjur upp á USD $56,650 ha 1 y 1, sem er 10-30 sinnum hærra en frá vinnslu á útivelli á sama jarðfræðistað. Þar af leiðandi var hreinn hagnaður af ræktun grænmetis 10-15 sinnum meiri en grænmetisframleiðsla á útivelli og 70-125 sinnum meiri en maís á útivelli (Zea Mays) eða hveiti (Sumarhveiti) framleiðslu.
Uppsetning þessara nýju ræktunarkerfa skapar atvinnutækifæri í dreifbýlinu. Ræktun aðstöðu breytir vetrartímanum í annasamt, afkastamikið tímabil, sem skapar atvinnutækifæri í dreifbýli, sérstaklega á veturna þegar bændafjölskyldur eru oft "ein heima" án atvinnu. Framleiðsla og markaðssetning á ávöxtum og grænmeti er mannaflsfrek. Hægt er að úthluta fjölda verkamanna á landsbyggðinni til aðstöðuræktunar (mynd. 8a), á meðan hægt er að úthluta öðrum til flutnings og markaðssetningar á afurðum til sveitarfélaga eða nálægra samfélaga (mynd. 8b). Mikilvægast er að vinnsla, geymsla, varðveisla og sala á ferskum afurðum veitir einu sinni fjarverandi atvinnutækifæri, sem hjálpa til við að byggja upp félagslega samstillt samfélag (mynd. 8c) og efla samfélagsandann á landsbyggðinni.
Engar birtar skýrslur eru til um hvernig ræktunarkerfi ræktunarklasanna gæti haft áhrif á þróun sveitarfélagsins. Við leggjum til að þessi kerfi hjálpi til við lífvænleika og stöðugleika dreifbýlissamfélaga. Stofnun Gobi landræktunarkerfa gerir landbúnaði í norðvesturhluta Kína kleift að stækka út fyrir frumframleiðslumörkin. Þar af leiðandi eykst lífvænleiki samfélagsins og langtímastöðugleiki vegna þess að (i) ný tækni er stöðugt þróuð til að bæta Gobi landræktun, svo sem ræktun ræktunar, þróun undirlags og meindýraeyðingar, sem verða mikilvæg leið fyrir dreifbýli til að þróast í sjálfbæran hátt; (ii) ræktun aðstöðu veitir samfélaginu allt árið um kring framboð ferskra ávaxta og grænmetis, sem uppfyllir auknar kröfur miðstéttarborgara um næringarríkari og hollari matvæli; og (iii) stofnun nýja ræktunarkerfisins hjálpar til við að styrkja innri samheldni þjóðernis minnihlutahópa, þar sem íbúar þjóðernis minnihlutahópa krefjast fjölbreyttrar fæðu með einstaka eiginleika, sem er fullnægt af ferskum afurðum ræktunarkerfanna árið um kring.
Helstu áskoranir
Gobi landræktunarkerfi hafa verið í örri þróun í Kína á undanförnum árum með möguleika á að stækka aðstöðusvæði og framleiðslustig (Jiang o.fl. 2015). Hins vegar þarf að bregðast við nokkrum þvingunum og áskorunum.
Vatnsauðlindatakmarkanir
Ein stærsta áskorunin fyrir landbúnað í norðvesturhluta Kína er vatnsskortur. Árlegt ferskvatnsframboð er lítið við < 760 m3 á íbúa y 1 (Chai o.fl. 2014b). Í Hexi ganginum í Gansu héraði er árleg úrkoma < 160 mm á meðan árleg uppgufun er > 1500 mm (Deng o.fl. 2006). Mörg einu sinni ræktunarlönd meðfram Silkiveginum hafa verið "gert hlé" undanfarin ár vegna vatnsskorts. Í flestum útiræktun er hefðbundin ræktun notuð "flóð" áveitu sem fer yfir 10,000 m3 ha-1 á ræktunartímabili (Chai o.fl. 2016). Ofnýting vatnsauðlinda er líkleg til að versna enn frekar vistfræðilegt umhverfi og eyða óendurnýjanlegum grunnvatnsauðlindum (Martinez-Fernandez og Esteve 2005). Grænmetisframleiðsla þarf mikið magn af vatni yfir langan vaxtartíma og úrkoma getur ekki fullnægt þörfum fyrir hámarksvöxt plantna. Í Hexi-göngunum í Gansu-héraði, þar sem ræktunarkerfi í þyrpingum hefur fjölgað hratt á undanförnum árum, stafar helsta vatnsuppspretta allra geira frá snjósöfnun í Qilian-fjallinu á veturna, með snjóbræðslu á sumrin sem nærir árnar og grunnvatnið í dalirnir (Chai o.fl. 2014b). Á síðustu tveimur áratugum hefur mælanleg snjóhæð á Qilian-fjallinu færst upp á við um 0.2 til 1.0 m árlega (Che og Li) 2005), en neðanjarðar vatnsborð í dölunum (frá vatni úr fjöllunum) hefur stöðugt lækkað og aðgengi að grunnvatni hefur minnkað verulega (Zhang 2007). Þar af leiðandi eru nokkrar náttúrulegar vinar meðfram gamla Silkiveginum að hverfa smám saman. Nokkur uppgröftur á vatnskjallara hefur verið notaður til að spara úrkomu til að útvega viðbótarvatn, en virknin er almennt lítil. Hvernig á að spara vatn eða auka WUE í ræktunarframleiðslu skiptir sköpum fyrir langtíma lífvænleika Gobi landræktunarkerfa.
Viðkvæmt vistfræðilegt umhverfi
Í norðvesturhluta Kína er landgæði lélegt. Fjöll og dalir, ásamt vinum og Gobi landi, gera flókið vistfræðilegt umhverfi. Tíðar þurrkar og rykstormar versna vistfræðilegt umhverfi. Um 88% af heildarflatarmáli Gansu Hexi gangsins hefur orðið fyrir eyðimerkurmyndun og eyðimerkurmyndunin færist suður á bóginn til ræktaðs lands. Náttúrulegum aðstæðum í norðvesturhluta Kína hefur verið lýst sem "vindur blæs steinum alls staðar með grös sem vaxa hvergi," lýsing á viðkvæmu vistfræðilegu umhverfi. Mikil notkun skordýraeiturs í ræktun aðstöðu er hugsanleg umhverfishætta og heilsufarsleg hætta fyrir starfsmenn. Skortur á viðeigandi meðferð fyrir endurunnið lífrænt hvarfefni getur mengað grunnvatnsuppsprettur og valdið almenningi áhyggjum.
Þvingun vinnuafls
Framboð vinnuafls til landbúnaðar er almennt lítið og ófullnægjandi, þar sem sífellt fleiri ungir starfsmenn flytja til borga til að sjá sér farborða, sem leiðir til skorts á vinnuafli í landbúnaði í dreifbýli. Núverandi stefna stjórnvalda til að hvetja bændur til að rækta ræktunarland er ekki hagstæð fyrir byggðaþróun, sem eykur skort á vinnuafli í dreifbýli. Einnig er fjölskyldubúið sem sjálfstæð búskapareining áfram aðalaðferðin í búrekstri og núverandi stefnu stjórnvalda um eignarhald á landi getur bannað bændum að kaupa og selja land, sem gæti takmarkað umfangsmikla uppbyggingu ræktunarkerfa. Þar að auki er menntunarstig á norðvesturhorninu almennt lægra en á mið- og austursvæðinu. Ríkisstjórnin hefur innleitt stefnu um skyldunám fyrir allt landið en margir á norðvesturhorninu geta ekki lokið 9 ára námi. Allt ofangreint getur skapað óhagstætt umhverfi fyrir framboð vinnuafls í dreifbýli, sem gæti hindrað umfangsmikla uppbyggingu Gobi landaðstöðukerfa.
Efnahagsleg sjálfbærni
Með bættum lífskjörum krefjast neytenda úrvals ferskra afurða af hágæða og næringargildi. Það er mikill minnihlutahópur (aðallega með Hui og Dongxiang sjálfsmynd) í norðvesturhlutanum með mataræði sem er ríkjandi af grænmeti, sem krefst fjölbreyttrar vöru til að mæta þörfum þeirra. Þetta skapar tækifæri fyrir nýja markaði með nýjum vörum. Hins vegar gæti markaður fyrir ferskar afurðir frá Gobi landræktunarkerfum auðveldlega orðið mettaður vegna þess að íbúar sex norðvesturhéraðanna eru aðeins 6.6% af landinu"s samtals, með afar lágar ráðstöfunartekjur á mann. Árið 2012 var landsframleiðsla á mann í norðvesturhéruðunum sex að meðaltali 26,733 Yuan (jafngildir 4100 USD), sem var 31% undir landinu"s meðaltal. Lágar tekjur með fáa neytendur geta takmarkað þróun nýrra markaða í heimabyggð og í för með sér verulega áhættu fyrir efnahagslega sjálfbærni til lengri tíma litið. Rannsóknir eru nauðsynlegar til að kanna hversu sjálfbært þetta kerfi gæti verið og hvað hægt er að gera til að tryggja langtíma efnahagslega sjálfbærni þess. Við gerum okkur grein fyrir því að það eru miklir möguleikar á að markaðssetja ferska afurðir til hinna fjölmennu mið- og austurhluta landsins. Við leggjum til að forgangsröðun fyrir stækkun markaðarins beinist að: (i) koma á svokölluðum "dreka-keðja" markaðsflutningur sem tengir saman "ræktun-heildsala-endursöluaðilar-neytendur" í virðiskeðju; (ii) að bæta flutningskerfi milli svæða sem eru sértæk fyrir flutning landbúnaðarafurða; og (iii) að þróa kerfi fyrir gæðaeftirlit, öryggistryggingu og sanngjarna verðlagningu.
Vörugæði og heilsa
Styrkur þungmálma er hærri í sumum jarðvegi en á opnum svæðum. Framleiðsla sem ræktuð er í aðstöðu inniheldur stundum hærri hættustuðla þungmálma en grænmeti á víðavangi (Chen o.fl. 2016), að hluta til vegna þess að úrgangur manna og önnur úrgangsefni eru felld inn í undirlagið. Í sumum aðstöðu, óhóflegur tilbúinn áburður allt að 670 kg N ha 1, ásamt 1230 kg N ha 1 úr lífrænum efnum eins og áburði, eru notuð árlega til grænmetisframleiðslu (Gao o.fl. 2012). Að auki er plastfilman sem notuð er fyrir þak og jarðveg í ræktunareiningunum oft tengd esterum þalsýru sem er bætt við við plastfilmuframleiðslu. Það getur verið langtíma heilsufarsáhætta fyrir ræktendur sem verða fyrir mengunarefninu (Ma o.fl. 2015; Wang et al. 2015; Zhang o.fl. 2015). Magn þalata í kínverskum jarðvegi er almennt í hámarki á heimsvísu (Lu o.fl. 2018), og ræktun í mjög mýktum aðstöðu getur innihaldið mikið magn af þalötum (Chen o.fl. 2016; Ma o.fl. 2015; Zhang o.fl. 2015). Útsetning starfsmanna fyrir þalötum getur haft heilsufarsáhættu í för með sér (Lu o.fl. 2018). Rannsóknir eru nauðsynlegar til að þróa árangursríkar aðferðir til að lágmarka styrk þalata í framleiðslu. Hættan á snefilmagni þalöta fyrir heilsu manna getur verið engin eða lítil en þarf að staðfesta það. Tilgreina þarf viðmiðunarmörk þungmálmastyrks í lokaafurðum. Nokkrar háþróaðar lífhreinsunaraðferðir gætu þurft að þróa til jarðvegshreinsunar á mikilli málmmengun til að lágmarka áhrif hugsanlegrar þungmálmastyrks.
Setja stefnu fyrir sjálfbæra þróun í Gobi landkerfum
Ræktunarkerfi fyrir ræktunaraðstöðu hafa verið að þróast hratt í norðvesturhluta Kína. Í júní 2017 voru um 3000 ha af Gobi landi í ræktun í Gansu héraði einum. Þetta svæði hefur landfræðilega kosti fyrir grænmeti framleiðslu, þar á meðal langir sólskinsstundir, mikill hitamunur á milli dags og nætur og bjartur himinn með lítilli/engri loftmengun. Aðstaða ræktunarkerfi teljast a "Gobi land kraftaverk" fyrir Kína"s félagshagfræðileg þróun. Við mælum með eftirfarandi stefnumótandi forgangsröðun til að tryggja heilbrigða þróun kerfisins með stöðugleika til langs tíma.
Jafnvægi milli könnunar og verndar
Við leggjum til að mótaðar verði stefnur sem leggja áherslu á "vernda vistfræðilega umhverfið á meðan nýfundið land er skoðað," þýðir að uppbygging Gobi landræktunarkerfa ætti ekki að hafa neikvæð umhverfisáhrif. Stefnan ætti að gera grein fyrir því hvernig á að styrkja framleiðni kerfisins á sama tíma og hún stuðlar að vistfræðilegri sjálfbærni. Umhverfiseiningar, "grænar tryggingar," og "græn innkaup" ætti að skoða og taka með í mati á sjálfbærni kerfisins. Einnig er þörf á stefnu varðandi notkun efnaáburðar, þungmálma og skaðlegra efna, mikið af skordýraeitursleifum og endurvinnslu plastfilmu, meðal annars. Setja ætti sérstaka stefnu til að miða við helstu staðbundin málefni. Til dæmis ætti að byggja vatnsverndaraðstöðu við hlið ræktunareininga í vesturenda Hexi gangsins þar sem núverandi flutningur vatns með opnum skurðum til að vökva ræktunareiningarnar felur í sér verulega hættu á vatnstapi við flutning og áveitu.
Þróa kerfisbundnar aðgerðir fyrir vatnsnotkun og vatnssparnað
Til að fullnýta hið mikla Gobi land í norðvesturhluta Kína ætti að vera til staðar ströng og raunsær vatnsnotkunarstefna. Forgangsverkefni á næstunni eru meðal annars: (i) lög um vernd vatnsauðlinda fyrir "vatnsmæling,""vatnsborunareftirlit," og "lækjum og lindum heimild" með nákvæmum reglum um vatnsréttindi, kvóta, gjöld og gæðaeftirlit; (ii) byggingu vatnssöfnunar- og geymsluaðstöðu fyrir regnvatn með því að nota tækni til geymslu í vatnakjallara, hámarksnýtingu á yfirborðsvatnsauðlindum, fyrirhugaðri könnun á neðanjarðarvatni og innleiðingu leyfiskerfis fyrir vatnsinntöku; (iii) að efla ábyrgð stjórnsýslustofnana á öllum stigum til að stjórna vatnsúthlutun, útrýma vatnssóun og stuðla að skynsamlegri nýtingu vatnsauðlinda; (iv) þróun vatnssparandi landbúnaðarkerfa, þar á meðal að færa sig úr flóð- eða áveitu áveitu yfir í áveitu undir yfirborði, með því að nota moltu til að draga úr uppgufun og bæta áveitukerfi á akri; og (v) til lengri tíma litið, eflingu ræktunar fyrir þurrkaþolin yrki, endurbóta á búskaparkerfum og endurbóta á innviðum fyrir byggingu aðstöðu.
Styrkja nýsköpun í landbúnaðartækni
Tækni gegnir mikilvægu hlutverki í sjálfbærri þróun Gobi landræktunarkerfa; sem slík ætti tæknistefna að taka til: (i) byggingu svæðisbundinna nýsköpunarmiðstöðva og prófunarstöðva, stofnun "miða fjármögnun" sérstakt fyrir Gobi landræktunarkerfi til að takast á við brýn mál og aukna fjárfestingu í rannsóknum/sýningum og tækninýjungarvettvangi; (ii) þróun tækniframlengingarkerfa - þar sem stefnu stjórnvalda stuðlar að rannsóknastofnunum á öllum stigum til að framkvæma tæknivæðingu - og stofnun staðbundinna tækniskrifstofa til að sinna tækniþjónustu í dreifbýli; (iii) samþykkt ráðstafana til að laða að og halda starfsmönnum til starfa á vanþróuðu norðvestursvæðinu; (iv) auka menntunarstig bænda umfram skyldunámsárin, efla tæknilæsi meðal íbúa dreifbýlisins með þjálfun í starfsfærni og hlúa að nýrri kynslóð bænda til að innleiða nýstárlega landbúnaðartækni; og (v) þróun sérstakra þjálfunaráætlana háskóla og rannsóknastofnana fyrir starfsfólk í landbúnaðartækni til að efla háþróaða tækni.
Stjórna fæðukeðjunni
Magn ferskra ávaxta og grænmetis sem framleitt er í þyrpuðum aðstöðu er venjulega meira en það sem þarf í staðbundnum og nálægum dreifbýli og þéttbýli. Tímabær flutningur á ferskum afurðum til annarra innlendra og erlendra markaða mun tryggja jafnvægi í framleiðslu og markaðssetningu. Stefna er þörf til að auðvelda markaðsaðferðir og flutninga. Ræktar ættu að vera ræktaðar til að mæta þörfum fjölmargra markaða sem ná yfir fjölbreytt úrval af vörum og smekk sem henta ólíkum þjóðernis- og trúarhópum. Stefnan ætti að styðja við heildsölumarkaði, smásöluverslanir, frystikeðjuflutninga og upplýsingaeftirlitskerfi. Stefna kann að vera þörf fyrir flutningskerfi, þar með talið byggingu aðaljárnbrauta sem leiða til mið- og austurhluta Kína, sem og aðgang að landleiðum í Rússlandi, Ytra-Mongólíu, Vestur-Asíu og Evrópu.
Rækta faglega bændur
Bændur eru helstu þátttakendur í félagshagfræðilegri þróun dreifbýlis, en margir ungir bændur hafa flutt til borga fyrir aðrar tekjur og skilið ræktunarlandið eftir í mörg ár með litla sem enga framleiðni á sumum svæðum (Seeberg og Luo 2018; Já 2018). Þörf er á stefnu sem styður við auknar tekjur bænda af matvælaframleiðslu til að hvetja unga bændur til að vera á bújörðum, sem mun að lokum bæta félagslegan stöðugleika í dreifbýli. Lykilatriði stefnunnar ætti að rækta nýja tegund af bændum með bætta hæfni og stjórnunarhæfileika og hjálpa mögulegum flutningi frá hefðbundnum, sjálfbjarga, smærri fjölskyldubúum til stærri bændafyrirtækja - nálgun til að þróa nútíma landbúnað í Kína. Núverandi landstefnu gæti þurft að endurnýja, sem gerir hæfum, faglegum bændum kleift að stækka bú sín og hagræða búumhirðu, þar sem við á.
Koma á traustu félagsþjónustukerfi
Dreifbýlissamfélög í norðvesturhlutanum hafa sögulega verið vanþróuð miðað við mið- og austurhluta Kína. Þörf er á stefnumótun til að koma á skilvirku félagslegu þjónustukerfi sem einbeitir sér að því að bæta menntun, heilsu og atvinnu og auka almenn lífskjör. Landbúnaður er kjarnastarfsemi í sveitarfélögum. Þörf er á stefnumótun til að hvetja til þróunar stórra landbúnaðarsamvinnufélaga til skilvirkrar nýtingar á landi og vatnsauðlindum með auknum tekjum fyrir bændafjölskyldur. Fyrir Gobi-landræktunarkerfið er þörf á stefnu til að bæta skilvirkni ræktunar, matvælavinnslu og vörudreifingar í staðbundnum og nálægum samfélögum. Nauðsynlegt er að hagræða skipulagi/dreifingu ræktunaraðstöðu yfir hin mismunandi vistsvæði til að fullnægja fjölbreyttum þörfum neytenda fyrir ferska ávexti og grænmeti á svæðis-/staðbundnu stigi og til að kanna tækifæri á alþjóðlegum vettvangi. Einnig er þörf á stefnu til að tryggja öryggi og gæði afurða úr aðstöðukerfum sem lýsir geymslu, flutningi og dreifingu ferskrar afurðar utan árstíðar til að lágmarka hættuna á að missa ferskleika og gæði.
Ályktanir
Landauðlindir eru lykilatriði í landbúnaði og eru í eðli sínu tengd alþjóðlegum áskorunum varðandi fæðuöryggi og lífsviðurværi milljóna landsbyggðarfólks. Spáð er að jarðarbúar verði 9.1 milljarður árið 2050 og matvælaframleiðsla í þróunarlöndunum þarf að tvöfaldast frá því sem var árið 2015. Landauðlindir eru undir miklu álagi í þróunarlöndum vegna hraðrar þéttbýlismyndunar sem keppir um tiltækt land við landbúnað. Kína hefur komið á fót nýjum ræktunarkerfum á Gobi landi, þ.e "Gobi landbúnaður," sem samanstendur af hópi margra (allt að hundruða) einstakra ræktunareininga sem eru gerðar úr staðbundnum efnum og knúnar af sólarorku. Ræktunareiningarnar með plastþaki, gróðurhúsalíkar, framleiða hágæða ferska ávexti og grænmeti allt árið um kring. Við áætlum að þessi kerfi muni ná yfir um 2.2 milljónir hektara árið 2020 og verða hornsteinn matvælaframleiðslu í Kína"s landbúnaðarsögu. Í þessari endurskoðun bentum við á nokkra einstaka eiginleika ræktunarkerfanna, þar á meðal aukna landframleiðni á hverja einingu af inntak, bætt WUE og aukinn vistfræðilegan og umhverfislegan ávinning. Þetta ræktunarkerfi býður upp á frábær tækifæri til að kanna auðlindir sem eru tiltækar á staðnum til að auðga landsbyggðarfólk og tryggja langtíma lífvænleika dreifbýlissamfélaga. Þetta kerfi stendur einnig frammi fyrir verulegum áskorunum sem þarf að takast á við.
Við bentum á nokkur lykilatriði og samsvarandi forgangssvið þeirra rannsókna á næstunni (3-5 ár) sem myndi hjálpa til við að auka sjálfbærni þessa einstaka ræktunarkerfis. Við leggjum eindregið til að viðeigandi stjórnarstefna og félagsleg þjónustukerfi á landsbyggðinni séu þróuð til að tryggja efnahagslega arðsemi og vistvæna sjálfbærni ræktunarkerfa Gobi-lands.
Acknowledgments Höfundarnir vilja þakka öllum þeim sem lögðu tíma sinn og fyrirhöfn í að taka þátt í þessari rannsókn, og starfsfólki á grænmetistækniþjónustumiðstöðinni í Suzhou District, Jiuquan, og Wuwei Agricultural Extension Services, Wuwei, Gansu, fyrir að veita nokkur gögn og myndir kynntar í greininni.
Fjármögnun Þessi rannsókn var í sameiningu fjármögnuð af "Sérsjóður ríkisins fyrir landbúnaðarvísindarannsóknir í almannaþágu (styrkurnúmer 201203001),""Kína landbúnaðarrannsóknarkerfi (styrknúmer CARS-23-C-07),""Gansu Province Vísinda- og tæknilykilverkefnissjóður (styrkur númer 17ZD2NA015)," og "Sérstakur sjóður fyrir nýsköpun og þróun vísinda og tækni undir leiðsögn Gansu héraði (styrknúmer 2018ZX-02)."
Fylgni við siðferðilegar kröfur
Hagsmunaárekstur Höfundarnir lýsa því yfir að þeir hafi enga hagsmunaárekstrar.
Opinn aðgangur Þessari grein er dreift samkvæmt skilmálum Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), sem leyfir ótakmarkaða notkun, dreifingu og fjölföldun á hvaða miðli sem er, að því gefnu að þú veitir viðeigandi kredit til upprunalega höfundarins og upprunans, gefðu upp hlekk á Creative Commons leyfið og tilgreina hvort breytingar hafi verið gerðar.
Meðmæli
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Evaluating urbanization, fragmentation and land use/land cover change pattern in Istanbul city, Tyrkland from 1971 to 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Upphitunarþörf og kostnaður hennar í gróðurhúsabyggingum: dæmisögu fyrir Miðjarðarhafssvæði Tyrklands. Endurnýja 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) Solarization jarðvegs sem sjálfbær lausn til að stjórna sýkingum af tómötum gervihnatta í gróðurhúsum. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Árangursmat á jarðvarmadælukerfi fyrir upphitun gróðurhúsa í norðurhluta Kína. 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) Kolefnisfótspor jarðvarmadælukerfis í upphitun sólargróðurhúss byggt á lífsferilsmati. 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) Vatnssparandi nýjungar í kínverskum landbúnaði. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Meiri uppskera og minni kolefnislosun með því að rækta maís með repju, ertum og hveiti á þurrum áveitusvæðum. 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). Endurskoðun. 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) Mat á hreinni vistkerfisþjónustu við ræktun plastgróðurhúsa grænmetis í Kína. 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) Eykur ræktun grænmetis í plastgróðurhúsum svæðisbundna vistkerfisþjónustu umfram fæðuframboð? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Staðbundin dreifing og tímabundin breyting snjóvatnsauðlinda í Kína árið 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Áhrif byggingaraðferða á varmaeiginleika fasabreytingar varmageymslusamsetts fyrir sólargróðurhús. 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) Magnleg viðbrögð gróðurhúsatómatauppskeru og gæðum við vatnsskorti á mismunandi vaxtarstigum. 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) Næringarefni, þungmálmar og þalatsýruesterar í jarðvegi sólar í gróðurhúsum í Round-Bohai Bay-Region, Kína: áhrif ræktunarárs og líflandafræði. 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) Reiknirit til að reikna út ljósdreifingu í ljósvökvagróðurhúsum. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Orkusparnaðarmöguleiki hitaeinangrunar sólglers: lykilniðurstöður úr rannsóknarstofu og prófunum á staðnum. Orka 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Ferlar um stórfellda landkaupavirkni í Angóla: fjölbreytileiki, saga og afleiðingar fyrir stjórnmálahagkerfi þróunar í Afríku. Landnýtingarstefna 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Að bæta skilvirkni vatnsnotkunar í landbúnaði á þurrum og hálfþurrkuðum svæðum í Kína. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Ákjósanlegt magn frjóvgunar með dreypi sem bætir afrakstur moskusmelóna, gæði og nýtingarhagkvæmni vatns og köfnunarefnis í plastgróðurhúsi á möl-mulched akri. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAO tölfræðiárbækur – matvæli og landbúnaður í heiminum. Matvæla- og landbúnaðarstofnun Sameinuðu þjóðanna 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Sólarferlishiti í iðnaðarkerfum - alþjóðleg endurskoðun. Endurnýja Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Áhrif nýrrar ræktunaraðferðar á kælingu og aukningu á uppskeru af sætum pipar: jarðvegshryggjarlag sem er innbyggt í kínverska sólargróðurhús. 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) Áhrif samfelldrar einræktunar tómata á örverueiginleika jarðvegs og ensímvirkni í sólgróðurhúsi. Sjálfbærni (Sviss) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Bætt stuðpúðageta rótarsvæðis hitastigs sem eykur afrakstur af sætum pipar með jarðvegshryggjaðri undirlagsræktun í sólargróðurhúsi. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Solar gróðurhúsatækni fyrir matvælaöryggi: dæmisögu frá Humla District, NW Nepal. 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) Uppbygging, virkni, beiting og vistfræðilegur ávinningur af einhalla, orkusparandi sólargróðurhúsi í Kína. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Næringarefnainnihald jarðvegs og næringarefnajafnvægi í nýbyggðum sólargróðurhúsum í norðurhluta Kína. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Matur og líffræðilegur fjölbreytileiki. Vísindi 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) Fæðuöryggi: áskorunin um að fæða 9 milljarða manna. Vísindi 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Bætt hitauppstreymi í sólargróðurhúsi með fasabreytingum varmageymsluvegg. 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) Greining á hitaflutningseiginleikum þriggja laga veggs með fasabreytingarvarmageymslu í sólargróðurhúsi. 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) Breytingar á ræktanlegu landnotkun í Síberíu á 20. öld og áhrif þeirra á jarðvegsrýrnun. 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) Stofnun matslíkans fyrir sólargeislun innan sólargróðurhúss. 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) Háþróuð notkun sólarorku í gróðurhúsum í landbúnaði. Endurnýja 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) Kolefnisfjárhagur og bindingarmöguleikar í sandi jarðvegi sem er meðhöndluð með rotmassa. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Tímabundin breyting á jaðarlandi sem hentar fyrir orkuver frá 1990 til 2010 í Kína. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Þróunarástand, vandamál og ábendingar um iðnaðarþróun verndaðar garðyrkju. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Langtímabreyting á landbúnaði á landbúnaði og möguleiki á stækkun ræktunarlands á fyrrum jómfrúarlandsvæði Kasakstan. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Viðvörunartækni og forrit til að fylgjast með lághitahamförum í sólgróðurhúsum byggt á hlutunum. 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) Loftblandað áveita sem eykur gæði og áveituvatnsnotkun á moskusmelónu í plastgróðurhúsi. 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) Áhrif ákjósanlegrar daglegrar frjóvgunar á flæði vatns og salts í jarðvegi, rótarvöxt og ávaxtauppskeru gúrku (Cucumis sativus L.) í sólargróðurhúsi. 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) Breytingar á lífrænu undirlagi jarðvegs með samfelldri grænmetisræktun í sólargróðurhúsi. 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) Staðbundin mynstur og drifkraftar landnotkunarbreytinga í Kína snemma á 21. öld. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Umbreyting frá byggðum í dreifbýli og ræktanlegu landi undir hraðri þéttbýlismyndun í Peking árið 1985-2010. J Rural Studies 51:141-150. https://doi.org/10.1016/jjrurstud.2017.02.008
Lu H, Mo CH, Zhao HM, Xiang L, Katsoyiannis A, Li YW, Cai QY, Wong MH (2018) Jarðvegsmengun og uppsprettur þalöta og heilsufarsáhætta þess í Kína: yfirsýn. 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) Mengun ftalatestra í jarðvegi og grænmeti úr plastfilmu gróðurhúsum í úthverfi Nanjing, Kína og hugsanleg heilsufarsáhætta. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Gagnrýnin sýn á eyðimerkurumræðuna í suðausturhluta Spánar. 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) Að loka uppskerueyðum með næringarefna- og vatnsstjórnun. Náttúra 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Áhrif áveitu á rótarsvæði að hluta og áveitu með reglubundinni skorti á gróður- og æxlunarþroska Monastrell-vínviða sem ræktaðar eru á akri. 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) Lokað sólargróðurhúsatækni og mat á orkuuppskeru við sumaraðstæður. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Að flytja til borgarinnar í norðvesturhluta Kína: ungar dreifbýliskonur"s valdeflingu. 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) Breytingar á eiginleikum lífrænna jarðvegs undirlags með mismunandi ræktunarárum og áhrif þeirra á gúrkuvöxt í sólargróðurhúsi. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Afköst ljóss og hitastigs orkusparandi sólargróðurhúss sett saman með litaplötu. 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) Þróun og nýleg þróun í gróðurhúsaþurrkara: areview. Endurnýja Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Hlutlaus sólarorkunýting: endurskoðun á þversniðsbyggingarvali fyrir kínverska sólargróðurhús. Endurnýja Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Áreiðanleikarannsókn á eftirlitskerfi hlutar á internetinu í landbúnaði. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Áhrif hallaáveitu á uppskeru og vatnsnotkunarhagkvæmni tómata í sólgróðurhúsi. 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) Magngreining á nettó kolefnisflæði frá grænmetisræktun plastgróðurhúsa: heildargreining á kolefnishringrás. Umhverfismengun 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Samanburðaráhrif áveituskorts og áveitu á rótarsvæði að hluta á xylem pH, ABA og jónastyrk í tómötum. 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) Eftirlíking og hagræðingu sólargróðurhúsa í norðurhluta Jiangsu héraði í Kína. Orkubyggingar 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. enbuild.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015) Tilvik og áhættumat á þalatesterum (PAE) í grænmeti og jarðvegi í gróðurhúsum úr plastfilmu í úthverfum. 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) Samþætting sólartækni við nútíma gróðurhús í Kína: núverandi staða, áskoranir og horfur. Endurnýja 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) Kolefnisflæðisbreytingar í landbúnaði knúin áfram af mikilli plastræktun gróðurhúsalofttegunda í fimm loftslagssvæðum í Kína. 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) Ræktunarkerfi "®Ж^Ф" – Kínversk fyrirmynd fyrir plánetuna. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Fjarkönnun og samþætt GIS rannsókn á þéttbýlismyndun með áhrifum þess á ræktarlönd: Fuqing City, Fujian héraði, Kína. 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) Örloftslagsbreytingar með veggstillingum fyrir kínversk sólargróðurhús. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Frammistöðurannsókn á sólarhitakerfi með neðanjarðar árstíðabundinni orkugeymslu fyrir gróðurhúsanotkun. Orka 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. orku.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017). Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Gestir í Kína"s "útholur" þorp: gagnfrásögn um stórfellda dreifbýli-borgarflutningar. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Hönnun og tilraun á lokuðu menningarkerfi fyrir sólargróðurhús. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Hindranir á vatnsmörkuðum í Heihe-ánni í Norðvestur-Kína. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Frammistöðutilraun um lýsingu og hitauppstreymi í sólar-gróðurhúsi með hallandi þaki. 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) Áhrif landbúnaðarframleiðslu aðstöðu á dreifingu þalatestra í svörtum jarðvegi í Norðaustur Kína. 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) Lokun ávöxtunarbils í Kína með að styrkja smábændur. Náttúra 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Rannsókn á hitaflutningseiginleikum hálmblokkarveggs í sólgróðurhúsi. Orkubyggingar 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) Afköst virkra varmageymslu-losunareininga með aðstoð varmadælu í nýrri gerð kínversks sólargróðurhúss. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514