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, Kina
2. College of Horticulture, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Kina
3. Agriculture and Agri-Food Canada, Swift Current Research and Development Centre, Swift Current, SK S9H 3X2, Canada
4. UWA Institute of Agriculture og School of Agriculture & Environment, University of Western Australia, Perth, WA 6001, Australien
Abstrakt
I befolkede regioner/lande med hurtig økonomisk udvikling, såsom Afrika, Kina og Indien, krymper agerjorden hurtigt på grund af bybyggeri og andre industrielle anvendelser af jorden. Dette skaber hidtil usete udfordringer for at producere nok mad til at tilfredsstille de øgede fødevarebehov. Kan de millioner af ørkenlignende, ikke-agerbare hektarer udvikles til fødevareproduktion? Kan den rigeligt tilgængelige solenergi bruges til afgrødeproduktion i kontrollerede miljøer, såsom solcellebaserede drivhuse? Her gennemgår vi et innovativt dyrkningssystem, nemlig "Gobi landbrug." Vi finder ud af, at det innovative Gobi-landbrugssystem har seks unikke egenskaber: (i) det bruger ørkenlignende jordressourcer med solenergi som den eneste energikilde til at producere frisk frugt og grøntsager året rundt, i modsætning til konventionel drivhusproduktion, hvor energibehovet er tilfredsstillet via afbrænding af fossile brændstoffer eller elforbrug; (ii) klynger af individuelle dyrkningsenheder fremstilles ved hjælp af lokalt tilgængelige materialer såsom lerjord til anlæggenes nordvægge; (iii) jordproduktiviteten (friske produkter pr. jordenhed pr. år) er 10-27 gange højere og afgrødevandsforbrugseffektivitet 20-35 gange større end traditionelle åbne mark, kunstvandede dyrkningssystemer; (iv) næringsstoffer til afgrøder leveres hovedsageligt via lokalt fremstillede organiske substrater, som reducerer brugen af syntetisk uorganisk gødning i afgrødeproduktionen; (v) produkter har et lavere miljømæssigt fodaftryk end frilandsdyrkning på grund af solenergi som den eneste energikilde og høje afgrødeudbytter pr. inputenhed; og (vi) det skaber beskæftigelse i landdistrikterne, hvilket forbedrer stabiliteten i landdistrikterne. Mens dette system er blevet beskrevet som en "Gobi-land mirakel" for socioøkonomisk udvikling skal mange udfordringer adresseres, såsom vandbegrænsninger, produktsikkerhed og økologiske konsekvenser. Vi foreslår, at der udvikles relevante politikker for at sikre, at systemet øger fødevareproduktionen og forbedrer landdistrikternes socioøkonomi, samtidig med at det skrøbelige økologiske miljø beskyttes.
Introduktion
Agerjord til landbrug er en begrænset ressource (Liu et al. 2017). I lande med hurtig økonomisk udvikling, såsom Kina, Indien og Afrika, er meget agerjord blevet omdannet til industriel brug (Cakir et al. 2008; Xu et al. 2000). På grund af hurtig urbanisering, der konkurrerer om jord med landbrug (Zhang et al. 2016; Mueller et al. 2012), er der en hidtil uset udfordring for at øge afgrødeproduktionen for at tilfredsstille den voksende menneskelige befolknings kostbehov og præferencer (Godfray et al. 2010). Det er muligt, at udviklede lande med store arealer agerjord, såsom Australien, Canada og USA, kunne omdanne græsarealer til dyrkede arealer til verdens kornmarkeder. Men at gøre det kan fremskynde tabet af kulstofreserver og have betydelige, negative indvirkninger på miljøet (Godfray 2011).
I mange tørre og halvtørre miljøer er der store områder af "Gobi land" (defineret som ikke-agerjord), herunder 1.95 millioner hektar jord af ørkentypen i de seks provinser i det nordvestlige Kina (Liu et al. 2010). Kina gør en fælles indsats for at udvikle dette Gobi-land til fødevareproduktion ved hjælp af et innovativt dyrkningssystem, kaldet "Gobi landbrug." Vi definerede dette dyrkningssystem som "Et dyrkningssystem med en klynge af lokalt konstruerede, soldrevne plastdrivhuslignende dyrkningsenheder til produktion af højtydende friske råvarer af høj kvalitet (grøntsager, frugter og prydplanter) på en effektiv, effektiv og økonomisk måde" (Xie et al. 2017). I nogle sofistikerede klyngesystemer kan de klimatiske forhold i de enkelte enheder overvåges ved hjælp af dataloggere. I modsætning til konventionelle drivhuse eller væksthuse, hvor opvarmning og afkøling (to store omkostninger forbundet med drivhusproduktion) normalt leveres ved afbrænding af fossile brændstoffer (diesel, brændselsolie, flydende petroleum, gas), der øger CO2 emissioner eller brug af elektriske varmeapparater, der forbruger mere energi (Hassanien et al. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi landbrug" systemer er udelukkende afhængige af solenergi til opvarmning, afkøling og omdannelse af naturlig energi til plantebiomasse.
I de senere år har brugen af Gobi-jord til fødevareproduktion været i hastig udvikling i Kina (Zhang et al. 2015). I de nordvestlige regioner producerer Gobi jorddyrkningssystemer en stor del af de grøntsager, der forbruges i regionen. Dette system spiller en afgørende rolle i at sikre fødevaresikkerhed, øge socioøkologisk bæredygtighed og forbedre levedygtigheden i landdistrikterne. Mange betragter dette Gobi-landbrug som et "nyfundet jord" dyrkningssystem. Et væsentligt træk ved systemet er muligheden for fødevareproduktion på en gang uproduktiv jord. Dette innovative dyrkningssystem kan være et revolutionerende skridt hen imod moderne landbrug. Der er dog mangel på information om den videnskabelige udvikling af Gobi-land dyrkningssystemer. Mange spørgsmål forbliver ubesvarede: Vil dette system på bæredygtig vis udvikle sig til en stor grøntsagsproduktionsindustri? Hvordan vil Gobi-jorddyrkningssystemet påvirke øko-miljøet på lang sigt? Kan dette "lavet i Kina" dyrkningsmodellen gælder for andre tørre zoner med svindende agerjordsarealer, såsom det nordlige Kasakhstan (Kraemer et al. 2015), Sibirien (Halicki og Kulizhsky 2015), og centrale til nordafrikanske regioner (de Grassi og Salah Ovadia 2017)?
Med disse spørgsmål i tankerne gennemførte vi en omfattende litteraturgennemgang om den seneste udvikling og centrale forskningsresultater vedrørende dyrkningssystemet. Formålet med denne artikel var at (i) fremhæve de videnskabelige fremskridt i Gobi-landdyrkningssystemer, der er vedtaget i det nordlige Kina, herunder afgrødeproduktivitet, vandforbrugseffektivitet (WUE), næringsstof- og energiforbrugskarakteristika og potentielle økologiske og miljømæssige påvirkninger; (ii) diskutere store udfordringer, som systemet står over for, såsom tilgængeligheden af vand til kunstvanding, kvaliteten og sikkerheden af produkterne og den potentielle indvirkning på landdistrikternes stabilitet og udvikling; og (iii) give forslag til politikfastsættelse og forskningsprioriteter for sund udforskning og langsigtet bæredygtig udvikling af Gobi-jorddyrkningssystemer.
En kort gennemgang af infrastrukturen i Gobi landsystemer
For at forstå, hvordan Gobi-jorddyrkningssystemet fungerer, har vi givet en kort beskrivelse af deres design, konstruktion og konstruktion. Flere detaljer om infrastrukturen findes i en nylig gennemgang (Xie et al. 2017). Gobi-jorddyrkningssystemet er etableret på uopdyrket Gobi-jord, hvor traditionel afgrødeproduktion ikke er mulig. Gobi landfaciliteter er bygget i "klynger" af de enkelte produktionsenheder. Et typisk klyngeanlæg består af flere (op til hundreder) individuelle dyrkningsenheder eller huse (fig. 1en). De mikroklimatiske forhold i hver dyrkningsenhed overvåges af et centraliseret kontrolcenter, hvor fjernsensorer,
Mikroklimatiske forhold, såsom lufttemperatur og fugtighed, kan justeres i nogle dyrkningsenheder, mens andre overvågningssystemer tillader automatisk gødning. Nogle avancerede teknologier såsom objekternes internet (Wang og Xu 2016) eller tingenes internet (Li et al. 2013) kan installeres i kontrolcentret for at give mere nøjagtige aflæsninger af de mikroklimatiske data transmitteret fra individuelle dyrkningsenheder. Disse er dog ikke blevet implementeret bredt på grund af de høje omkostninger.
En typisk dyrkningsenhed inden for et klyngeanlæg er orienteret mod øst-vest og har tre vægge på nord-, øst- og vestsiden af strukturen. Den sydlige side af strukturen er et kiptag understøttet af en stålramme og dækket af gennemsigtig termisk plastfilm (fig. 2). Taget er passende vippet for at sikre effektiv lystransmission i løbet af dagen (Zhang et al. 2014). Energi fra solen lagres i væggenes termiske masse og frigives som varme om natten. Om vinteren er taget dækket med hjemmelavede halmmåtter hver nat for at opretholde den indre temperatur (Tong et al. 2013).
En kritisk komponent i hver dyrkningsenhed er nordvæggen, der er bygget af lokalt tilgængelige materialer såsom lersten (Wang et al. 2014), afgrødehalmblokke (Zhang et al. 2017), almindelige mursten med styrofoam (Xu et al. 2013), flyveaske murværksenheder (Xu et al. 2013), lerblokke blandet med cementmørtel (Chen et al. 2012), vædret jord (Guan et al. 2013), eller rå jord indarbejdet med betonblokke. I nogle enheder er nordvæggen opført af "faseskiftende materiale" at optimere varmelagring og -udveksling og derfor reducere temperaturudsving for plantevækst (Guan et al. 2012).
En af de væsentlige forskelle mellem Gobi landklyngede faciliteter og traditionelle drivhuse eller væksthuse er strømkilden. Hver dyrkningsenhed i det klyngede Gobi-landsystem drives udelukkende af solenergi. Solstråling absorberes af nordvæggen om dagen og frigives om natten. Ubrugt energi om dagen er en aktiv energikilde om natten. EN "vandforhæng" Systemet bruges typisk til at levere supplerende varme i løbet af vinternætter, hvor en lille del af jorden i enheden er fyldt med vand til brug som varmevekslende medier (Xie et al. 2017). I løbet af dagen cirkulerer vandet og passerer gennem de vandabsorberende gardiner, med overskudsvarme fra solstråling lagret i vandmassen; om natten cirkulerer det varme vand og passerer gennem vandgardiner med varme frigivet til luften inde i enheden. Effektiviteten af energilagring i "vandforhæng" systemet afhænger af mange faktorer, såsom direkte solstråling, isotrop diffus solstråling fra himlen, atmosfærisk gennemsigtighed og varmetransmission fra plastfilmen på taget (Han et al. 2014). Med udviklingen af dyrkningssystemerne udvikles mere sofistikerede varmesystemer til forbedret varmelagring og -frigivelse.
Videnskabelige fremskridt af Gobi jorddyrkningssystemer
Gobi-jorddyrkningssystemer adskiller sig fra traditionel afgrødedyrkning i åben mark, hvor afgrøder enten fodres med regn eller vandes. De adskiller sig også fra afgrødedyrkning i konventionelle drivhuse eller væksthuse, hvor energien for det meste leveres af naturgas eller elektricitet. Gobi jorddyrkningssystemer har unikke egenskaber, hvoraf nogle er fremhævet nedenfor.
Øget afgrødeproduktivitet
Afgrøder, der dyrkes i Gobi-landfaciliteter, er højproduktive med væsentligt højere arealanvendelseseffektivitet (dvs. afgrødeudbytte pr. brugt jordenhed) end traditionel frilandsdyrkning. For eksempel har den østlige region af Hexi-korridoren i det nordvestlige Kina en langsigtet (1960)-2009) årlig solskinsvarighed på 2945 timer, årlig middellufttemperatur 7.2 °C og frostfri periode på 155 dage (Chai et al. 2014c); varmeenhederne er mere end tilstrækkelige til at producere en afgrøde om året, men utilstrækkelige til at producere to afgrøder om året under de traditionelle åbne marksystemer. I Gobi-land-systemet kan afgrøder dyrkes i de fleste måneder eller endda året rundt. Gennemsnitlige årlige afgrødeudbytter over 5 år (2012-2016) i dyrkningsenheder på Jiuquan forsøgsstationen var 34 t ha-1 til moskusmelon (cucumis melo L.), 66 t ha-1 til vandmelon (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 til varm peber (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 til agurk (Cucumis sativus L.), og 177 t ha 1 til tomat (Solanum L.), som er 10-27 gange højere end dem i traditionelle åbne marksystemer under de samme klimatiske forhold (Xie et al. 2017). Lignende resultater er blevet observeret andre steder i det nordlige Kina, såsom Wuwei-distriktet i den østlige ende af
Hexi korridor. Disse udbytteværdier er beregnet på det jordareal, dyrkningsenhederne besidder, samt fællesarealerne deles af de enkelte enheder inden for samme kontrolsystem. Fællesarealerne er til transport af inputmateriale og produktmarkedsføring.
Forbedret vandforbrugseffektivitet
En af de store udfordringer for landbruget i mange tørre og halvtørre områder er vandmangel. Vandbesparelse eller forbedring af WUE (afgrødeudbytte pr. enhed vand leveret, udtrykt som kg ha-1 udbytte m-3 vand) i afgrødeproduktionen er afgørende for landbrugets levedygtighed. Gobi jorddyrkningssystemer tilbyder betydelige vandbesparende fordele, hvor afgrøder bruger meget mindre vand end den samme afgrøde, der dyrkes i traditionelle åbne marksystemer. For eksempel over 4 år (2012-2015) af målinger i et Gobi-landanlægssystem i Jiuquan amt, tomat kræves 385-466 mm total kunstvanding, sæsonbestemt evapotranspiration varierede fra 350 til 428 mm, og friske tomatvægte varierede fra 86 til 152 t ha-1. Nogle større grøntsagsafgrøder opnåede høj WUE (kg friske varer m-3), inklusive 15-21 vand til moskusmelon, 17-23 for varm peber, 22-28 for vandmelon, 2835 for agurk og 35-51 kg for tomat. I dette system var WUE for tomat f.eks. 20-35 gange større end de samme afgrøder dyrket i agerjord, åbne marksystemer (Xie et al. 2017).
Mekanismen for forbedret WUE i Gobi-landsystemer er dårligt forstået. Vi foreslår, at de vigtigste medvirkende faktorer inkluderer følgende: (a) mængden af kunstvanding på afgrøder i Gobi-landsystemer er baseret på plantekrav for optimal vækst (Liang et al. 2014), som er forudbestemt og styret via en installeret vandmåler (fig. 3en). Afhængig af enhedsoperatøren's viden og erfaring bruges en reguleret underskudsvandingsmetode ofte (fig. 3b) der reducerer vandingsmængderne i de ikke-kritiske vækststadier (Chai et al. 2014b). Mildt underskudsvanding kan stimulere planteforsvarssystemer til at øge tolerancen over for tørkestress (Romero og Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). Størrelsen af effekten af reguleret underskudsvanding på afgrødens ydeevne varierer med afgrødearter og andre faktorer (Chen et al. 2013; Wang et al. 2010); (b) kunstvandingsteknikker i Gobi jorddyrkningssystemer forbedres konstant, således at drypvanding under jorden (fig. 3c) er nu den mest populære kunstvandingsmetode; c) der anvendes forskellige bioklipmetoder til at reducere jordoverfladevandsfordampning. Plantearealet i dyrkningsenheden er normalt dækket af plastikfilm i vækstsæsonen (fig. 3d), herunder områderne mellem planterækkerne (fig. 3e). Reduktion af fordampning og stigende relativ luftfugtighed er sandsynligvis de to vigtigste faktorer i effektiv vandforbrug; (d) en vis procentdel af fordampet vand fra jordoverfladen genbruges i dyrkningsenheden, fordi dyrkningen foregår i et relativt lukket system; og (e) sofistikeret agronomisk praksis anvendes til afgrødeforvaltning i dyrkningsenheden (fig. 3f), såsom beskæring af grene for at øge lysindtrængning (Du et al. 2016), optimering af ventilation for at balancere CO2 for plantefotosyntese og sygdomsforekomst (Yang et al. 2017), og beluftning af rodzonen efter vanding i et par dage for at minimere jordfordampning (Li et al. 2016); som alle er med til at øge afgrødeudbyttet og forbedre WUE.
Forbedret udnyttelse af næringsstoffer
I modsætning til traditionel frilandsdyrkning, hvor syntetisk gødning er den vigtigste kilde til plantenæringsstoffer, organisk materiale - såsom halm, husdyrgødning og biprodukter fra fødevareindustrien, energiproduktionsprocesser og genanvendelse af menneskeligt affald—er den vigtigste næringsstofkilde i Gobi jorddyrkningssystemer. Affaldsmaterialerne repræsenterer et alternativ til kommercielle medier, der anvendes i konventionel drivhusproduktion. For at kvalificere sig som et substrat for Gobi-jorddyrkning skal organiske materialer have følgende egenskaber (Fu et al. 2018; Fu og Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling et al. 2015; Song et al. 2013): (i) lav bulkdensitet, høj porøsitet og høj vandholdende kapacitet; (ii) høj kationbytterkapacitet og indhold af mineralske næringsstoffer og passende pH og EC; (iii) forøget enzymaktivitet, sædvanligvis opnået ved tilsætning af passende mikroorganismestammer; (iv) langsom nedbrydningshastighed; og (v) være fri for ukrudtsfrø og jordbårne patogener. Materialetypen, forarbejdningsmetoden, nedbrydningsgraden og de klimatiske forhold, hvorunder substraterne produceres, kan påvirke det organiske materiales fysiske, kemiske og biologiske egenskaber og dermed substratkvaliteten (Fu et al. 2017; Song et al. 2013).
Produktionen af et typisk hjemmelavet substrat involverer flere trin (fig. 4a): (i) afgrødehalm (såsom majs) indsamles fra de traditionelle åbne markproduktionssystemer i lokale landsbyer, transporteres til et sted nær anlægget, hakkes i 3-5 cm lange stykker, før der tilsættes en lav dosis kvælstofgødning (1.4 kg N pr. 1000 kg tør majshalm) for at justere C:N-forholdet i komposten til ca. 15:1; (ii) ca. 1 kg mikroorganismepodningsprodukt pr. 1000 kg organisk materiale tilsættes; (iii) 1. fermenteringstrin involverer stabling af halmen på jorden (f.eks. 1.2 m høj x 3.0 m bred på bunden og 2.0 m bred på toppen) før indpakning med plastfolie; (iv) temperaturen i bunken overvåges, og vand tilsættes for at holde fugtindholdet på 60°C-65 % for optimal mikroorganismeaktivitet; (v) det andet trin af gæringen kræver, at stakken forstyrres hver 68 dage og tjekke temperaturen i de øverste 30 cm. Denne periodiske forstyrrelse sikrer, at temperatur og fugt holdes på et optimalt niveau for mikrobiel aktivitet; og (vi) omkring dag 32-34 efter fermentering flyttes materialet til et lager, der er klar til brug i anlægsdyrkning. Det hjemmelavede underlag påføres normalt ved 2-3 t ha 1 til dyrkningsarealer inden for dyrkningsenheden og kan bruges i nogle år i dyrkning, inden de udskiftes. Substraternes næringsstofindhold kan genoprettes til et produktionsniveau ved at tilføje outsourcede næringsstoffer (fig. 4b). Halmmaterialet til det organiske substrat er lokalt tilgængeligt, og de fleste af fremstillingstrinene bruger maskiner, der er bygget internt.
Hvordan substratnæringsstofferne tilføres afgrøderne varierer mellem klyngefaciliteterne. De fleste avlere i det nordvestlige Kina bruger enten (1) et rendesystem, hvor skyttegravene (typisk 0.4-0.6 m bred, 0.2-0.3 m dyb, med 0.8-1.0 m mellem skyttegrave orienteret mod nord-sydlig retning) er lavet på jorden inden for dyrkningsenheden, kantet med beton, træblokke eller mursten, fyldt med substrat før plantning (fig. 5a), og dækket med plastikfilm, så frøplanterne kan vokse igennem (fig. 5b). Når skyttegravene er bygget, kan de bruges til kontinuerlig produktion i mere end 20 år; eller (2) substrater med hele poser, hvor substratet er pakket ind i individuelle plastikposer (en poses typiske dimension er 0.5 m i diameter og 1.0 m lang) i et lukket mikromiljø. Næringsstoffer frigives fra poserne, efterhånden som planterne udvikler sig (fig. 5c). Der laves huller på toppen af poserne til frøplantning (fig. 5d) og drypvanding gennem hullerne.
De to metoder adskiller sig i deres egenskaber. Grøftemetoden gør det muligt for avlere nemt at tilføje gødning til substraterne, når det er nødvendigt. For nogle afgrøder, såsom vandmelon, er tilsætning af uorganisk gødning nødvendig for at sikre høj produktivitet. Nogle undersøgelser har vist, at brug af organisk gødning sammen med uorganisk gødning kan øge afgrødeudbyttet, men efterlader overskud af næringsstoffer i jorden og høje nitrat-N-koncentrationer i muldjorden (Gao et al. 2012). Andre undersøgelser har indikeret, at helpose-tilgangen er mere produktiv end skyttegravssystemet (Yuan et al. 2013) fordi de indpakkede poser gør det muligt at adskille substratet fysisk fra jorden; reducerer således sandsynligheden for at forurene substrater med jordbårne patogener. Ikke desto mindre kan de fysiske og kemiske egenskaber af substratet (i skyttegrave eller indpakkede poser) forringes med hver dyrkningssæson (Song et al. 2013), hvilket reducerer kraften i næringsstofforsyningen (Song et al. 2013). Derfor er substratfornyelse berettiget.
Øget energiforbrugseffektivitet
Gobi jorddyrkningssystemer er fuldstændigt baseret på solenergi. Strukturen er designet til at bevare så meget varme som muligt ved at bruge og lagre energi fra solen. Daglig solskinsvarighed, solstrålingsintensitet og årlige frostfrie dage er vigtige for opvarmning af dyrkningsenhederne. Den østlige til centrale Hexi-korridor, såsom Wuwei amt (37° 96' N, 102°64' E), Gansu-provinsen, er et repræsentativt område, hvor Gobiland-klyngefaciliteter er koncentreret. I gennemsnit 6150 MJ m 2 årlig solindstråling og 156 frostfri dage gør det muligt for mange typer grøntsagsafgrøder at modnes med høj kvalitet. For at forbedre anvendelseseffektiviteten af solstråling bruger dyrkningsenhedslederne forskellige midler til at øge varmelagringen og forbedre varmeafgivelsen, såsom dobbeltlag af sort plastikfilm fastgjort til nordvæggen (Xu et al. 2014), varmebevarende farveplader installeret på taget (Sun et al. 2013), varmeabsorberende systemer i lavvandet jord for at øge den indvendige lufttemperatur (Xu et al. 2014), og jord geotekstil påført som bunddække for at bevare varmen. Også solvarmepumper bruges til at regulere vandtemperaturen i varmereservoirets vandtanke i nogle dyrkningsenheder (Zhou et al. 2016). For nylig er varmekonserverende farveplader blevet placeret på toppen af taget for at øge varmeabsorptionen (Sun et al. 2013). I nogle af de sofistikerede soldrivhuse i dyrkning af klyngeanlæg bruges avancerede solteknologier til at forbedre termisk lagring, fotovoltaisk energiproduktion og lysudnyttelse (Cuce et al. 2016). Brug af solenergi til produktion af drivhusafgrøder har gjort fremskridt i mange områder/lande (Farjana et al. 2018), herunder Australien, Japan (Cossu et al. 2017), Israel (Castello et al. 2017), og Tyskland (Schmidt et al. 2012), samt udviklingslande som Nepal (Fuller og Zahnd 2012) og Indien (Tiwari et al. 2016). I Kina er installationen af moderne solcellemoduler dyr på nuværende tidspunkt med en estimeret tilbagebetalingstid på 9 år (Wang et al. 2017). Vi forestiller os, at efterhånden som dyrkningssystemet udvikler sig med mere avanceret solteknologi, vil tilbagebetalingsperioden blive kortere.
Lufttemperaturer i og uden for klyngefaciliteter kan variere fra 20 til 35 °C i kolde vintre i det nordlige Kina. For eksempel i solcelleanlæg ved Lingyuan (41° 20' N, 119°31' E) i Liaoning-provinsen, det nordøstlige Kina, i et 12 m spændvidde, 5.5 m højt, 65 m langt soldrivhus med varmelagringsfrigivelsessystemer, nåede nattelufttemperaturen indeni 13 °C, mens den udvendige var -25.8 °C, en forskel på 39 °C (Sunetal. 2013).
Anvendelsen af solenergi til fødevareproduktion er et væsentligt træk ved "Gobi landbrug" systemer i det nordvestlige Kina. Dette adskiller sig fra traditionelle drivhuse eller væksthuse, der kræver eksternt energiinput for at dyrke afgrøder, hvilket kan være økonomisk og miljømæssigt omkostningstungt (Hassanien et al. 2016; Canakci et al. 2013; Wang et al. 2017). For eksempel kan det gennemsnitlige årlige elektriske energiforbrug i konventionelle drivhuse være mere end 500 kW hmy (Hassanien et al. 2016), med omkostninger så høje som USD $65,000150,000 om året (i et Tyrkiet casestudie) (Canakci et al. 2013). Globalt har udvidelsen af konventionel drivhusbaseret afgrødeproduktion været begrænset på grund af det intensive energiforbrug og bekymringer om kulstofemissioner.
Miljøfordele
Opvarmning af landbrugsdrivhuse med fossile brændstoffer, såsom kul, olie og naturgas, bidrager til kulstofemissioner og klimaændringer. Solcelledrevne Gobi-jorddyrkningssystemer giver forbedrede miljømæssige fordele på grund af (i) reduceret energiforbrug, da afgrødedyrkning udelukkende er afhængig af solenergi, i modsætning til konventionelle væksthuse, hvor strøm leveres via elektricitet eller naturgas, der producerer store drivhusgasemissioner; (ii) forbedret vandbesparelse, da afgrødedyrkning foregår under et plastikdækket tag med lav jordfordampning og højt forhold mellem transpiration og fordampning. Vanding overvåges og styres af en centraliseret computer, der muliggør præcis vanding med minimalt vandtab; (iii) Reducerede drivhusgasemissioner for hele systemet (Chai et al. 2012) eller fodaftrykket pr. vægtenhed af den friske grøntsag baseret på livscyklusvurdering (Chai et al. 2014a). Afgrøder dyrket i klyngeanlæg har væsentligt højere udbytte pr. inputenhed (såsom gødning, arealanvendelse) med mere atmosfærisk COXNUMX2 omdannet til plantebiomasse gennem forbedret fotosyntese end dyrkningssystemer i åben mark (Chang et al. 2013); og (iv) brugen af kompostsubstrater kan øge jordens kulstof over tid (Jaiarree et al. 2014; Chai et al. 2014a).
Nogle casestudier har estimeret netto CO2 fiksering af planter i solenergi-plastikdyrkningssystemer otte gange højere end i traditionelle åbne marksystemer (Wang et al. 2011). Mere CO2 fastgørelse i dyrkningsenheder betyder mindre CO2 emissioner til atmosfæren (Wu et al. 2015). Størrelsen af effekten varierer med geografisk placering og strukturen af dyrkningsenheder (Chai et al. 2014c). Undersøgelser har også vist, at anlægsdyrkning gør det muligt for planter at fiksere mere CO2 fra atmosfæren, mens der udsendes færre drivhusgasser pr. kg produkt (Chang et al. 2011). Der leveres ingen ekstra opvarmning til dyrkningsenhederne, selv om vinteren, hvilket sparer omkring 750 Mg ha-1 af energi sammenlignet med konventionel, kulopvarmet drivhusproduktion (Gao et al. 2010). Gobiland-dyrkning er et kulstofsmart system til at mindske drivhusgasemissioner. Livscyklusvurderinger for anlægsdyrkning mangler dog i litteraturen, og der er behov for mere dybdegående forskning for at vurdere miljøpåvirkningerne af disse dyrkningssystemer.
Økologiske fordele
Det nordvestlige Kina er rigt på sollys og varmeressourcer med årligt solskin fra 2800 til 3300 timer. Udviklingen af klyngede solenergi-Gobi-jorddyrkningssystemer kan omdanne lys- og varmeressourcer til fødevareproduktion og tilbyde betydelige økologiske fordele, hvoraf nogle er fremhævet nedenfor.
For det første bruges Gobi-jord til at producere kvalitetsafgrøder til fødevaresikkerhed. I Kina er den gennemsnitlige agerjord pr. 100 indbygger 8 ha (FAOSTAT 2014), væsentligt færre end de 52 ha i USA, 125 ha i Canada og 214 ha i Australien. Afgrødejordressourcer i Kina falder hurtigt på grund af hurtig urbanisering. Stillet over for begrænset agerjord pr. indbygger, kombineret med afgrødejord, der blev brugt til bybyggeri, tog Kina det væsentlige skridt med at udforske det rigelige Gobi-land til afgrødedyrkning (Jiang et al. 2014). Traditionelt landbrug er ikke muligt på den ørkenagtige, uproduktive Gobi-jord (fig. 6en). Opførelsen af klyngede dyrkningsfaciliteter på Gobi-jord tilbyder unikke egenskaber til at lindre jordkonflikter mellem landbrug og andre økonomiske sektorer (fig. 6b) og hjælpe med at sikre fødevareforsyningen til det højt befolkede land.
For det andet bruger produktionssystemet for det meste lokalt tilgængelige ressourcer. Hver dyrkningsenhed i systemet er bygget og understøttet af rammer lavet af træ, bambus eller stålstænger. I kolde vintre rulles lokalt fremstillede halmmåtter eller termotøjstæpper ud på det skrå tag for yderligere isolering. De nordlige vægge af dyrkningsenhederne er også bygget af lokalt tilgængelige materialer, såsom stålramme og halmfyldte blokke (fig. 7a), sandsække (fig. 7b), en sten-cementblanding (fig. 7c), eller almindelige mursten (fig. 7d).
Lokalt tilgængelige materialer giver betydelige økologiske og økonomiske fordele, fordi de kan opnås billigt eller indsamles gratis (f.eks. sten og klipper i nærliggende ørkenområder) med minimale transportkrav. Også udstyr til transport af materialer, fremstilling af substrater og dyrkning af afgrøder er efterhånden blevet tilgængeligt til klyngeanlægsdyrkning; dette hjælper med at løse manglen på arbejdskraft i landbruget i nogle landdistrikter i Kina.
For det tredje giver dette dyrkningssystem muligheder for at forbedre den regionale økologi. I en stor del af det nordvestlige Kina har Gobi land ingen vegetation (fig. 6a) resulterer i skrøbelige økologiske miljøer. Vinderosion er almindelig og bliver mere alvorlig med klimaændringer. Hyppige støvstorme stammer fra nordvest og strækker sig ofte til andre asiatiske regioner. Udvikling af solenergi-klyngede anlægsdyrkningssystemer har ikke kun potentialet til samtidig at reagere på den faldende tilgængelighed af passende jord i Kina, men spiller en rolle i at lindre økosystemernes skrøbelighed i ørkenen til tørre miljøer i det nordvestlige Kina (Gao et al. 2010; Wang et al. 2017). Omdannelsen af forladt Gobi-land til landbrugsjord kan være med til at etablere et nyt økologisk system, som vil ændre det primitive naturlige udseende og forskønne det økologiske miljø.
Virkninger på stabiliteten i landdistrikterne
Den socioøkonomiske udvikling i det nordvestlige Kina har haltet bagud i de centrale og østlige regioner, med mange samfundsdistrikter under det nationale fattigdomsniveau. Udforskning af store områder af Gobi-land til frugt- og grøntsagsproduktion åbner en dør for denne region til at fremskynde socioøkonomisk udvikling. Det forvandler ulempen ved Gobi-ørkendannelse til særskilte regionale økonomiske fordele, der ikke kun fremmer landbrugsindustrien, men driver andre industrier, hvilket hjælper med at stabilisere landdistrikterne. Dette lavprislandbrugssystem er ved at blive en vigtig milepæl for at samle landdistrikter.
Gobi-land-dyrkningssystemet stimulerer fødevareproduktionen og øger husstandens indkomst. I områder med temperaturer over -28 °C om vinteren udnytter solcelledrevne drivhuse fuldt ud solenergi og ikke-agerjord til at producere frugt og grøntsager hele året rundt. Afgrøder i klyngede dyrkningsenheder giver betydeligt mere end produktion i åben mark med et højere forhold mellem input og output. Vi analyserede det økonomiske output i 14 undersøgelser med 120 solenergianlægs dyrkningsenheder (Xie et al. 2017) for at finde en gennemsnitlig bruttoindkomst på USD $56,650 ha 1 y 1, at være 10-30 gange højere end fra produktion i åbent felt på samme geologiske sted. Som følge heraf var nettooverskuddet fra anlægsgrøntsagsdyrkning 10-15 gange større end grøntsagsproduktion i åben mark og 70-125 gange større end åbenmarksmajs (Zea mays) eller hvede (Triticum aestivum) produktion.
Etableringen af disse nye dyrkningssystemer skaber beskæftigelsesmuligheder i landdistrikterne. Anlægsdyrkning forvandler vinternedetiden til en travl, produktiv sæson, som skaber beskæftigelsesmuligheder i landdistrikterne, især om vinteren, hvor landbrugsfamilier ofte er "alene hjemme" uden beskæftigelse. Produktion og markedsføring af frugt og grønt er arbejdskrævende. Talrige landarbejdere kan allokeres til anlægsdyrkning (fig. 8a), mens andre kan allokeres til transport og markedsføring af produkter til lokale eller nærliggende samfund (fig. 8b). Det vigtigste er, at forarbejdning, opbevaring, konservering og salg af friske produkter giver en gang fraværende beskæftigelsesmuligheder, som hjælper med at opbygge et socialt harmonisk samfund (fig. 8c) og samle landdistrikternes fællesskabsånd.
Der er ingen offentliggjorte rapporter om, hvordan det klyngede dyrkningssystem kan påvirke udviklingen af landdistrikterne. Vi foreslår, at disse systemer hjælper landdistrikternes levedygtighed og stabilitet. Etableringen af Gobi-jorddyrkningssystemer gør det muligt for landbruget i det nordvestlige Kina at ekspandere ud over primærproduktionsgrænsen. Følgelig forbedres lokalsamfundets levedygtighed og langsigtede stabilitet, fordi (i) nye teknologier konstant udvikles for at forbedre Gobi-jorddyrkningen, såsom afgrødeavl, substratudvikling og skadedyrsbekæmpelse, som bliver et vigtigt middel for landdistrikter til at udvikle sig i en bæredygtig måde; (ii) anlægsdyrkning giver en året rundt forsyning af frisk frugt og grøntsager til samfundet, hvilket opfylder middelklassens øgede krav til mere ernæringsrigtige og sunde fødevarer; og (iii) etablering af det nye dyrkningssystem er med til at styrke den interne sammenhængskraft i etniske minoritetsgrupper, da borgere i etniske minoritetsgrupper har behov for forskelligartede fødevarer med unikke egenskaber, som tilfredsstilles af dyrkningssystemernes helårsfriske råvarer.
Store udfordringer
Gobi-jorddyrkningssystemer har udviklet sig hurtigt i Kina i de seneste år med potentiale til at udvide anlægsområder og produktionsniveauer (Jiang et al. 2015). Nogle begrænsninger og udfordringer skal dog løses.
Vandressourcebegrænsninger
En af de største udfordringer for landbruget i det nordvestlige Kina er vandmangel. Den årlige ferskvandstilgængelighed er lav ved < 760 m3 indbygger y 1 (Chai et al. 2014b). I Hexi-korridoren i Gansu-provinsen er den årlige nedbør < 160 mm, mens den årlige fordampning er > 1500 mm (Deng et al. 2006). Mange engang produktive afgrødeområder langs Silkevejen har været "sat på pause" de seneste år på grund af vandmangel. De fleste afgrødedyrkning i åben mark bruger traditionel "oversvømmelser" kunstvanding, der overstiger 10,000 m3 ha-1 pr. høstsæson (Chai et al. 2016). Overudnyttelse af vandressourcer vil sandsynligvis yderligere forringe det økologiske miljø og udtømme ikke-fornybare grundvandsressourcer (Martinez-Fernandez og Esteve 2005). Grøntsagsproduktionen har brug for store mængder vand over en lang vækstperiode, og nedbøren kan ikke dække behovet for optimal plantevækst. I Hexi-korridoren i Gansu-provinsen, hvor dyrkningssystemer med klyngeanlæg er steget hurtigt i de seneste år, stammer den største vandkilde for alle sektorer fra ophobning af sne i Qilian-bjerget om vinteren, hvor sommersnesmeltning føder floderne og grundvandet i dalene (Chai et al. 2014b). I de sidste to årtier har det målbare sneniveau på Qilian-bjerget bevæget sig opad med en hastighed på 0.2 til 1.0 m årligt (Che og Li 2005), mens det underjordiske grundvandsspejl i dalene (forsynet af vand fra bjergene) vedvarende er faldet, og tilgængeligheden af grundvand er faldet væsentligt (Zhang 2007). Som følge heraf forsvinder nogle naturlige oaser langs den gamle Silkevej gradvist. Nogle udgravninger af vandkældre er blevet brugt til at spare nedbør for at give supplerende vand, men effektiviteten er generelt lav. Hvordan man sparer vand eller forbedrer WUE i afgrødeproduktionen er afgørende for den langsigtede levedygtighed af Gobi-jorddyrkningssystemer.
Skrøbelige økologiske miljøer
I det nordvestlige Kina er jordbegavelsen dårlig. Bjerge og dale udgør sammen med oaser og Gobi-land et komplekst økologisk miljø. Hyppige tørke og støvstorme forværrer det økologiske miljø. Omkring 88 % af det samlede areal af Gansu Hexi-korridoren har været udsat for ørkendannelse, og ørkendannelsen bevæger sig sydpå til landbrugsjord. De naturlige forhold i den nordvestlige region af Kina er blevet beskrevet som "vinden blæser sten overalt, og græsset vokser ingen steder," en skildring af det skrøbelige økologiske miljø. Kraftig brug af pesticider i anlægsdyrkning er en potentiel miljøfare og sundhedsfare for arbejdere. Manglen på passende behandlinger for genanvendte organiske substrater kan forurene grundvandskilderne og skabe bekymringer for offentligheden.
Ressourcebegrænsninger på arbejdsmarkedet
Arbejdsudbuddet til landbruget er generelt lavt og utilstrækkeligt, da flere og flere unge arbejdere flytter til byerne for at tjene til livets ophold, hvilket fører til mangel på landbrugsarbejdskraft i landdistrikterne. Nuværende regeringspolitikker for at tilskynde landmændenes villighed til at dyrke afgrødejord er ikke gunstige for udvikling af landdistrikter, hvilket forværrer manglen på arbejdskraft i landdistrikterne. Familiebruget som en uafhængig landbrugsenhed forbliver også den vigtigste måde at drive bedrift på, og de nuværende statslige politikker om jordbesiddelse kan forbyde landmænd at købe og sælge jord, hvilket kan begrænse omfattende udvikling af anlægsdyrkningssystemer. Derudover er uddannelsesniveauet i det nordvestlige generelt lavere end i de centrale og østlige regioner. Centralregeringen har implementeret politikker om obligatorisk undervisning for hele landet, men mange mennesker i det nordvestlige er ude af stand til at gennemføre 9 års uddannelse. Alt ovenstående kan skabe et ugunstigt miljø for udbuddet af arbejdskraft i landdistrikterne, hvilket kan hindre den omfattende udvikling af Gobi-landanlægssystemer.
Økonomisk bæredygtighed
Med forbedringer i levestandarden efterspørger forbrugerne en række friske produkter af høj kvalitet og næringsværdi. Der er en stor minoritetsbefolkning (hovedsageligt med Hui- og Dongxiang-identiteter) i nordvest med en grøntsagsdominerende kostvane, som kræver forskellige produkter for at opfylde deres behov. Dette skaber muligheder for nye markeder med nye produkter. Markedet for friske produkter leveret af Gobi jorddyrkningssystemer kan dog let blive mættet, fordi befolkningen i de seks nordvestlige provinser kun tegner sig for 6.6 % af landet's i alt, med en ekstremt lav disponibel indkomst pr. I 2012 var BNP per indbygger i de seks nordvestlige provinser i gennemsnit 26,733 Yuan (svarende til 4100 USD), hvilket var 31 % under landet's gennemsnit. Lav indkomst med få forbrugere kan begrænse udviklingen af nye markeder i lokale områder og indebære betydelige risici for økonomisk bæredygtighed i det lange løb. Der er behov for undersøgelser for at undersøge, hvor bæredygtigt dette system kunne være, og hvad der kan gøres for at sikre dets langsigtede økonomiske bæredygtighed. Vi er klar over, at der er et enormt potentiale for at markedsføre friske produkter til de meget befolkede centrale og østlige regioner af landet. Vi foreslår, at prioriteringer for markedsudvidelse fokuserer på: (i) etablering af såkaldte "drage-kæde" markedsføringslogistik, der forbinder "dyrkning-grossister-detailhandlere-forbrugerne" i en værdikæde; (ii) forbedring af transportsystemer mellem regioner, der er specifikke for flytning af landbrugsprodukter; og (iii) udvikling af mekanismer til kvalitetskontrol, sikkerhedsforsikring og fair priser.
Produktkvalitet og sundhed
Tungmetalkoncentrationer er højere i nogle anlægsjorde end i åbne marker. Anlægsdyrkede produkter indeholder nogle gange højere målfarekvotienter af tungmetaller end grøntsager i åben mark (Chen et al. 2016), dels fordi menneskeligt affald og andre affaldsmaterialer er inkorporeret i substraterne. I nogle anlæg er overdreven syntetisk gødning helt op til 670 kg N ha 1, sammen med 1230 kg N ha 1 fra organiske materialer såsom gødning, bruges årligt til grøntsagsproduktion (Gao et al. 2012). Derudover er plastfolien, der bruges til tag- og bunddække i dyrkningsenhederne, ofte forbundet med estere af phthalsyrer, der tilsættes under plastfoliefremstillingen. Der kan være langsigtede sundhedsrisici for avlere, der udsættes for det forurenende stof (Ma et al. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). Niveauerne af phthalater i kinesisk jord er generelt i den høje ende af det globale område (Lu et al. 2018), og afgrøder i stærkt plastificerede faciliteter kan indeholde høje niveauer af phthalater (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). Arbejdstageres eksponering for phthalater kan medføre sundhedsrisici (Lu et al. 2018). Der er behov for forskning for at udvikle effektive metoder til at minimere phthalatkoncentrationer i produkter. Risikoen for spormængder af phthalater for menneskers sundhed kan være ingen eller lille, men skal bekræftes. Tærskelværdierne for tungmetalkoncentrationer skal specificeres i slutprodukter. Nogle sofistikerede bioremedieringsmetoder skal muligvis udvikles til jordrensning af høj metalforurening for at minimere effekten af potentiel tungmetalkoncentration.
Fastsættelse af politikker for bæredygtig udvikling i Gobi landsystemer
Clustered facility-dyrkningssystemer har udviklet sig hurtigt i det nordvestlige Kina. I juni 2017 var omkring 3000 ha Gobi-jord under anlægsdyrkning alene i Gansu-provinsen. Dette område har geografiske fordele for grøntsager produktion, herunder lange solskinstimer, store temperaturforskelle mellem dag og nat, og klar himmel med lidt/ingen luftforurening. Anlægsdyrkningssystemer betragtes som en "Gobi land mirakel" for Kina's socioøkonomisk udvikling. Vi anbefaler følgende politikfastsættende prioriteter for at sikre en sund udvikling af systemet med langsigtet stabilitet.
Balance mellem udforskning og beskyttelse
Vi foreslår, at der udvikles politikker, der fokuserer på "at beskytte det økologiske miljø, mens man udforsker det nyfundne land," hvilket betyder, at udviklingen af Gobi-jorddyrkningssystemer ikke bør have negative miljøpåvirkninger. Politikken bør detaljere, hvordan man kan styrke systemproduktiviteten og samtidig fremme økologisk bæredygtighed. Miljøkreditter, "grøn forsikring," , "grønne indkøb" bør overvejes og inkluderes i evalueringen af systemets bæredygtighed. Der er også behov for politikker for blandt andet brug af kemisk gødning, tungmetaller og skadelige stoffer, høje rester af pesticider og genanvendelse af plastfilm. Der bør etableres nogle specifikke politikker for at målrette lokale nøglespørgsmål. For eksempel bør vandreservationsanlæg bygges ved siden af anlægsdyrkningsenheder i den vestlige ende af Hexi-korridoren, hvor den aktuelt tilgængelige åbne kanaltransport af vand til overrisling af dyrkningsenhederne indebærer betydelige risici for vandtab under transport og kunstvanding.
Udvikle systematiske tiltag for vandforbrug og vandbesparelse
For at udnytte det rigelige Gobi-land i det nordvestlige Kina fuldt ud, bør en stringent og pragmatisk vandforbrugspolitik være på plads. Prioriteter på kort sigt omfatter: (i) love om beskyttelse af vandressourcer for "vandmåling,""vandboringskontrol," , "vandløb og kilder myndighed" med detaljerede regler om vandrettigheder, kvoter, afgifter og kvalitetskontrol; (ii) konstruktion af vandopsamlings- og lagringsfaciliteter for regnvand ved hjælp af opsamlingskælderteknologi, optimeret brug af overfladevandsressourcer, planlagt udforskning af underjordisk vand og implementering af et tilladelsessystem til vandindtag; (iii) styrkelse af de administrative agenturers ansvar på alle niveauer for at kontrollere vandtildeling, eliminere vandspild og fremme rationel brug af vandressourcer; (iv) udvikling af vandbesparende landbrugssystemer, herunder flytning fra oversvømmelses- eller furevanding til underjordisk drypvanding, brug af mulch til at reducere fordampning og forbedring af markvandingskanalsystemer; og (v) på lang sigt, fremme af avl til tørketolerante sorter, reformering af landbrugssystemer og forbedring af infrastrukturen til anlægskonstruktion.
Styrke agroteknologisk innovation
Teknologi spiller en afgørende rolle i den bæredygtige udvikling af Gobi-jorddyrkningssystemer; som sådan bør en teknologipolitik omfatte: (i) opførelse af regionale innovationscentre og teststationer, etablering af "målfinansiering" specifik for Gobi jorddyrkningssystemer for at løse presserende problemer og øgede investeringer i forskning/demonstration og techinnovationsplatforme; (ii) udvikling af teknologiudvidelsessystemer - hvor regeringens politikker fremmer forskningsinstitutioner på alle niveauer til at udføre teknologisk popularisering - og etablering af lokale teknologikontorer til at udføre tekniske tjenester i landdistrikter; (iii) vedtagelse af foranstaltninger til at tiltrække og fastholde medarbejdere til at arbejde i den underudviklede nordvestlige region; (iv) at øge landbrugernes uddannelsesniveauer ud over de obligatoriske 9 år, fremme af teknologisk læsefærdighed i landbefolkningen gennem erhvervsuddannelse og opdrage en ny generation af landmænd til at implementere innovative landbrugsteknologier; og (v) udvikling af særlige uddannelsesprogrammer ved universiteter og forskningsinstitutter for landbrugsteknologisk personale for at fremme avancerede teknologier.
Reguler fødekæden
Mængden af frisk frugt og grøntsager, der produceres i grupperede faciliteter, er typisk mere end dem, som de lokale og nærliggende land- og bysamfund har brug for. Rettidig transport af friske produkter til andre indenlandske og oversøiske markeder vil sikre, at produktion og markedsføring er afbalanceret. Politikker er nødvendige for at lette markedsføringsmekanismer og logistik. Kultivarer bør opdrættes for at imødekomme behovene på en bred vifte af markeder, der dækker en bred vifte af produkter og smag, der passer til forskellige etniske og religiøse grupper. Politikken bør understøtte engrosmarkeder, detailforretninger, kølekædelogistik og informationsovervågningssystemer. En politik kan være nødvendig for transportsystemer, herunder konstruktion af hovedjernbaner, der fører til det centrale og østlige Kina, samt adgang til landvejskanaler i Rusland, Ydre Mongoliet, Vestasien og Europa.
Dyrk professionelle landmænd
Landmændene er hovedaktørerne i den socioøkonomiske udvikling af landdistrikterne, men mange unge landmænd er flyttet til byer for andre indtægter og har efterladt afgrødejorden bar i årevis med ringe eller ingen produktivitet i nogle områder (Seeberg og Luo 2018; Ja 2018). Der er behov for en politik, der understøtter øget landbrugsindkomst fra fødevareproduktion for at tilskynde unge landmænd til at blive på bedrifter, hvilket i sidste ende vil forbedre den socioøkonomiske stabilitet i landdistrikterne. Et centralt punkt i politikken bør opdyrke en ny race af landmænd med forbedrede kvalifikationer og ledelsesevner, der hjælper den potentielle overgang fra traditionelle, selvforsynende, mindre familiebedrifter til større landbrugsvirksomheder – en tilgang til at udvikle moderne landbrug i Kina. Den nuværende jordpolitik skal muligvis fornys, så de dygtige, professionelle landmænd kan udvide deres bedrifter og optimere landbrugsforvaltningen, hvor det er relevant.
Etablere et sundt socialt servicesystem
Landdistrikter i det nordvestlige har været historisk underudviklede sammenlignet med det centrale og østlige Kina. Der er behov for politikker for at etablere effektive sociale servicesystemer, der fokuserer på at forbedre uddannelse, sundhed og beskæftigelse og forbedre den generelle levestandard. Landbrug er kerneforretningen i landdistrikterne. Der er behov for politikker for at fremme udviklingen af store landbrugskooperativer med henblik på effektiv udnyttelse af jord og vandressourcer med øget indkomst for landbrugsfamilier. For Gobi-landdyrkningssystemet er der behov for en politik for at forbedre effektiviteten af afgrødeproduktion, fødevareforarbejdning og produktdistribution i de lokale og nærliggende samfund. En optimeret indretning/fordeling af dyrkningsfaciliteterne på tværs af de forskellige økoregioner er nødvendig for at tilfredsstille de forskellige forbrugerbehov for frisk frugt og grønt på regionalt/lokalt niveau og for at udforske muligheder på internationalt plan. Der er også behov for en politik for at sikre sikkerheden og kvaliteten af produkter fra anlægssystemer, der beskriver opbevaring, transport og cirkulation af friske produkter uden for sæsonen for at minimere risikoen for at miste friskhed og kvalitet.
konklusioner
Jordressourcer er centrale for landbruget og uløseligt forbundet med globale udfordringer for fødevaresikkerhed og levebrød for millioner af landbefolkning. Verdensbefolkningen forventes at nå 9.1 milliarder i 2050, og fødevareproduktionen i udviklingslandene skal fordobles fra 2015-niveauet. Jordressourcer er under hårdt pres i udviklingslandene på grund af hurtig urbanisering, der konkurrerer om tilgængelig jord med landbrug. Kina har etableret nye afgrødedyrkningssystemer på Gobi jord, nemlig "Gobi landbrug," som omfatter en klynge af mange (op til hundredvis) individuelle dyrkningsenheder lavet af lokalt tilgængelige materialer og drevet af solenergi. De drivhuslignende dyrkningsenheder med plastiktag producerer frisk frugt og grønt af høj kvalitet året rundt. Vi anslår, at disse systemer vil dække omkring 2.2 millioner hektar i 2020 og blive en hjørnesten i fødevareproduktionen i Kina's landbrugshistorie. I denne gennemgang identificerede vi nogle unikke egenskaber ved dyrkningssystemerne, herunder øget jordproduktivitet pr. inputenhed, forbedret WUE og forbedrede økologiske og miljømæssige fordele. Dette dyrkningssystem giver fremragende muligheder for at udforske lokalt tilgængelige ressourcer for at berige landbefolkningen og sikre langsigtede levedygtighed for landdistrikter. Dette system står også over for betydelige udfordringer, som skal løses.
Vi identificerede nogle nøglespørgsmål og deres tilsvarende forskningsprioritetsområder på kort sigt (3-5 år), som ville bidrage til at forbedre bæredygtigheden af dette unikke dyrkningssystem. Vi foreslår kraftigt, at relevante statslige politikker og sociale servicesystemer i landdistrikterne udvikles for at sikre økonomisk rentabilitet og øko-miljømæssig bæredygtighed af Gobi-land dyrkningssystemer.
Tak Forfatterne vil gerne takke alle dem, der har bidraget med deres tid og kræfter i at deltage i denne forskning, og personalet på Vegetable Technical Service Center i Suzhou District, Jiuquan, og Wuwei Agricultural Extension Services, Wuwei, Gansu, for at levere nogle data og billeder præsenteret i artiklen.
Finansiering Denne undersøgelse blev i fællesskab finansieret af "Statens særlige fond for agrovidenskabelig forskning i offentlig interesse (bevillingsnummer 201203001),""China Agriculture Research Systems (bevillingsnummer CARS-23-C-07),""Gansu-provinsens videnskabs- og teknologinøgleprojektfond (tilskudsnummer 17ZD2NA015)," , "Særlig fond for videnskab og teknologisk innovation og udvikling styret af Gansu-provinsen (tilskudsnummer 2018ZX-02)."
Overholdelse af etiske standarder
Interessekonflikt Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikt.
Open Access Denne artikel distribueres under vilkårene i Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat at du giver passende kreditering til den eller de originale forfattere og kilden, angiv et link til Creative Commons-licensen og angiv, om der er foretaget ændringer.
Referencer
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Evaluering af urbanisering, fragmentering og arealanvendelse/jorddækningsændringsmønster i Istanbul by, Tyrkiet fra 1971 til 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Varmebehov og dets omkostninger i drivhusstrukturer: et casestudie for Middelhavsregionen i Tyrkiet. Forny 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) Jordsolarisering som en bæredygtig løsning til at kontrollere tomat-pseudomonads-infektioner i drivhuse. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Ydeevneevaluering af jordvarmepumpesystem til drivhusopvarmning i det nordlige Kina. 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) Kulstofaftryk af jordvarmepumpesystem i opvarmning af solcelledrivhus baseret på livscyklusvurdering. 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) Vandbesparende innovationer i kinesisk landbrug. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Højere udbytte og lavere kulstofemission ved at blande majs med raps, ærter og hvede i tørre kunstvandingsområder. 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) Reguleret underskudsvanding til afgrødeproduktion under tørkestress. En anmeldelse. 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) Vurdering af nettoøkosystemtjenester for dyrkning af grøntsagsdyrkning i plastik i Kina. 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) Forbedrer dyrkning af grøntsager i plastikdrivhuse regionale økosystemtjenester ud over fødevareforsyningen? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Rumlig fordeling og tidsmæssig variation af snevandressourcer i Kina i løbet af 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Effekter af byggemetoder på termiske egenskaber af faseændringsvarmelagringskomposit til soldrivhus. 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) Kvantitativ respons af drivhustomatudbytte og kvalitet på vandunderskud i forskellige vækststadier. 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) Næringsstoffer, tungmetaller og phthalatsyreestere i solcelledrivhusjorde i Round-Bohai Bay-regionen, Kina: virkninger af dyrkningsår og biogeografi. 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) En algoritme til beregning af lysfordelingen i fotovoltaiske drivhuse. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Energibesparelsespotentiale for varmeisolerende solglas: nøgleresultater fra laboratorie- og in-situ test. Energi 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Baner for storstilet jorderhvervelsesdynamik i Angola: mangfoldighed, historier og implikationer for den politiske økonomi i udviklingen i Afrika. Jordbrugspolitik 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Forbedring af landbrugets vandforbrugseffektivitet i tørre og halvtørre områder i Kina. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Optimal dråbegødningsmængde, der forbedrer moskusmelonudbytte, kvalitet og brugseffektivitet af vand og nitrogen i plastdrivhus på grusmuldet mark. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAOs statistiske årbøger – verdens fødevarer og landbrug. De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Solar procesvarme i industrielle systemer - en global gennemgang. Forny Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Effekter på nedkøling og forøgelse af udbyttet af sød peber af en ny dyrkningsmetode: jordrygsubstrat indlejret i kinesisk soldrivhus. 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) Effekter af kontinuerlig tomatmonokultur på jordens mikrobielle egenskaber og enzymaktiviteter i et soldrivhus. Bæredygtighed (Schweiz) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Forbedret rodzonetemperaturbufferkapacitet, der forbedrer udbyttet af sød peber via jordbundet substrat-indlejret dyrkning i soldrivhus. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Solar drivhusteknologi til fødevaresikkerhed: et casestudie fra 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) Struktur, funktion, anvendelse og økologisk fordel ved et enkelt-skrånings, energieffektivt soldrivhus i Kina. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Jordens næringsstofindhold og næringsstofbalancer i nybyggede soldrivhuse i det nordlige Kina. Nutr Cycl Agrocosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Mad og biodiversitet. 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) Fødevaresikkerhed: udfordringen med at brødføde 9 milliarder mennesker. Science 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Forbedring af termisk miljø i solcelledrivhus med faseskiftende termisk lagervæg. 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) Analyse af varmeoverførselsegenskaber af trelagsvæg med faseskiftende varmelagring i soldrivhus. 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) Ændringer i brugen af agerjord i Sibirien i det 20. århundrede og deres effekt på jordforringelse. 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) Etablering af estimeringsmodel for solstråling i soldrivhus. 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) Avancerede anvendelser af solenergi i landbrugets drivhuse. Forny 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) Kulstofbudget og sekvestreringspotentiale i en sandjord behandlet med kompost. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Spatial-temporal variation of marginal jord egnet til energianlæg fra 1990 til 2010 i Kina. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Udviklingssituation, problemer og forslag til industriel udvikling af beskyttet gartneri. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Langsigtet ændring af landbrugsjorddækning og potentiale for ekspansion af afgrødejord i det tidligere jomfruelige landområde i Kasakhstan. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Forvarslingsteknologi og applikation til overvågning af lavtemperaturkatastrofer i soldrivhuse baseret på tingenes internet. 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) Beluftet kunstvanding, der forbedrer kvaliteten og effektiviteten af vandforbruget af moskusmelon i plastikdrivhus. 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) Effekt af optimal daglig gødning på migration af vand og salt i jorden, rodvækst og frugtudbytte af agurk (Cucumis sativus L.) i solardrivehouse. 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) Ændringer af organisk jordsubstrat med kontinuerlig grøntsagsdyrkning i soldrivhus. 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) Rumlige mønstre og drivkræfter for ændringer i arealanvendelse i Kina i begyndelsen af det 21. århundrede. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Konvertering fra landlige bebyggelser og agerjord under hurtig urbanisering i Beijing i løbet af 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) Jordforurening og kilder til phthalater og dets sundhedsrisiko i Kina: overblik. 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) Phthalatesterforurening i jord og grøntsager af plastfilmdrivhuse i forstaden Nanjing, Kina og den potentielle sundhedsrisiko for mennesker. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Et kritisk syn på ørkendannelsesdebatten i det sydøstlige Spanien. 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) Lukning af udbyttegab gennem næringsstof- og vandforvaltning. Nature 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Virkningerne af delvis rodzone-vanding og reguleret underskudsvanding på den vegetative og reproduktive udvikling af markdyrkede Monastrell-vinstokke. 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) Den lukkede solcelledrivhusteknologi og evaluering af energihøst under sommerforhold. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migrering til byen i det nordvestlige Kina: unge kvinder på landet's empowerment. 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) Ændringer af organiske jordsubstrategenskaber med forskellige dyrkningsår og deres effekter på agurkvækst i soldrivhus. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Lys- og temperaturydelse af energibesparende soldrivhus samlet med farveplade. 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) Udvikling og seneste tendenser inden for drivhustørrer: areview. Forny Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Passiv solenergiudnyttelse: en gennemgang af tværsnitsbygningsparametervalg for kinesiske soldrivhuse. Forny Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) En pålidelighedsforskning på internet af objektovervågningssystem for anlægsjordbrug. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Effekter af underskudsvanding på udbytte og vandforbrugseffektivitet af tomat i soldrivhus. 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) Kvantificering af netto kulstofflux fra dyrkning af grøntsager i plastik: en fuld kulstofkredsløbsanalyse. Environ Pollut 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Sammenlignende effekter af underskudsvanding og alternativ delvis rodzonevanding på xylem pH, ABA og ionkoncentrationer i tomater. 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) Simulering og optimering af soldrivhuse i det nordlige Jiangsu-provinsen i Kina. Energibygninger 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) Forekomst og risikovurdering af phthalatestere (PAE'er) i grøntsager og jord i forstæders plastfilmdrivhuse. 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) Integration af solteknologi til moderne drivhus i Kina: nuværende status, udfordringer og udsigt. Forny 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) Landbrugets kulstofstrømsændringer drevet af intensiv dyrkning af plastikdrivhus i fem klimatiske regioner i Kina. 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) Anlægsdyrkningssystemer "®Ж^Ф" – en kinesisk model for planeten. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) En fjernmåling og GIS integreret undersøgelse af urbanisering med dens indvirkning på agerjord: Fuqing City, Fujian-provinsen, Kina. 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) Mikroklimavariationer med vægkonfigurationer for kinesiske soldrivhuse. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Ydeevneundersøgelse af et solvarmesystem med underjordisk sæsonbestemt energilagring til drivhusanvendelse. Energi 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energi.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Forbedret vandforbrugseffektivitet og frugtkvalitet af drivhusafgrøder under reguleret underskudsvanding i det nordvestlige Kina. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China's "udhulet" landsbyer: en modfortælling om massive landdistrikter-byvandring. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Design og eksperiment af lukket kultursystem til soldrivhus. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Barrierer for vandmarkeder i Heihe-flodbassinet i det nordvestlige Kina. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Ydeevneeksperiment om belysning og termisk opbevaring i sol-drivhus med vippetag. 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) Indflydelsen af anlægs landbrugsproduktion på distribution af phthalatestere i sort jord i det nordøstlige Kina. 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) Lukning af udbyttegab i Kina ved styrkelse af småbønder. 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) Undersøgelse af varmeoverførselskarakteristika for halmblokvæg i solcelledrivhus. Energibygninger 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) Ydeevne af aktiv varmelager-frigivelsesenhed assisteret med en varmepumpe i en ny type kinesisk soldrivhus. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514