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. Poljoprivreda i poljoprivredna hrana Kanada, Centar za istraživanje i razvoj Swift Current, Swift Current, SK S9H 3X2, Kanada
4. UWA Institut za poljoprivredu i Škola za poljoprivredu i okoliš, Sveučilište Zapadne Australije, Perth, WA 6001, Australija
Sažetak
U naseljenim regijama/zemljama s brzim gospodarskim razvojem, poput Afrike, Kine i Indije, obradivo zemljište se brzo smanjuje zbog urbane izgradnje i druge industrijske namjene zemljišta. To stvara izazove bez presedana u proizvodnji dovoljno hrane za zadovoljenje povećanih potreba za hranom. Mogu li se milijuni pustinjskih, neobradivih hektara razviti za proizvodnju hrane? Može li se raspoloživa sunčeva energija u izobilju koristiti za proizvodnju usjeva u kontroliranim okruženjima, kao što su solarni staklenici? Ovdje dajemo pregled inovativnog sustava uzgoja, naime "Gobi poljoprivreda." Otkrili smo da inovativni poljoprivredni sustav Gobi ima šest jedinstvenih karakteristika: (i) koristi zemljišne resurse poput pustinje sa solarnom energijom kao jedinim izvorom energije za proizvodnju svježeg voća i povrća tijekom cijele godine, za razliku od konvencionalne stakleničke proizvodnje gdje je potrebna energija zadovoljava se izgaranjem fosilnih goriva ili potrošnjom električne energije; (ii) klasteri pojedinačnih uzgojnih jedinica napravljeni su korištenjem lokalno dostupnih materijala kao što je glineno tlo za sjeverne zidove objekata; (iii) produktivnost zemljišta (svježi proizvodi po jedinici zemlje godišnje) je 10-27 puta veća, a učinkovitost korištenja vode usjeva 20-35 puta veći od tradicionalnih navodnjavanih sustava uzgoja na otvorenom; (iv) hranjive tvari za usjeve osiguravaju se uglavnom putem lokalno proizvedenih organskih supstrata, koji smanjuju upotrebu sintetskih anorganskih gnojiva u proizvodnji usjeva; (v) proizvodi imaju manji utjecaj na okoliš od uzgoja na otvorenom zbog sunčeve energije kao jedinog izvora energije i visokih prinosa usjeva po jedinici inputa; i (vi) stvara zapošljavanje u ruralnim područjima, što poboljšava stabilnost ruralnih zajednica. Iako je ovaj sustav opisan kao a "Čudo zemlje Gobi" za socioekonomski razvoj potrebno je riješiti mnoge izazove, kao što su ograničenja vode, sigurnost proizvoda i ekološke implikacije. Predlažemo da se razviju relevantne politike kako bi se osiguralo da sustav potiče proizvodnju hrane i unapređuje ruralnu socioekonomiju uz zaštitu krhkog ekološkog okoliša.
Uvod
Obradivo zemljište za poljoprivredu ograničen je resurs (Liu et al. 2017). U zemljama s brzim gospodarskim razvojem, poput Kine, Indije i Afrike, mnogo je obradivog zemljišta pretvoreno u industrijsku upotrebu (Cakir et al. 2008; Xu i sur. 2000). Zbog brze urbanizacije koja se za zemlju natječe s poljoprivredom (Zhang et al. 2016; Mueller i sur. 2012), postoji izazov bez presedana za povećanje proizvodnje usjeva kako bi se zadovoljile prehrambene potrebe i preferencije rastuće ljudske populacije (Godfray et al. 2010). Moguće je da bi razvijene zemlje s velikim površinama obradivog zemljišta, poput Australije, Kanade i SAD-a, mogle pretvoriti travnate površine u oranice za svjetska tržišta žitarica. Međutim, to može ubrzati gubitak zaliha ugljika i imati značajan, negativan utjecaj na okoliš (Godfray 2011).
U mnogim sušnim i polusušnim sredinama postoje golema područja "Zemlja Gobi" (definirano kao neobradivo zemljište), uključujući 1.95 milijuna hektara zemlje pustinjskog tipa u šest provincija sjeverozapadne Kine (Liu et al. 2010). Kina ulaže zajedničke napore da razvije ovu zemlju Gobi za proizvodnju hrane koristeći inovativni sustav uzgoja usjeva, tzv "Gobi poljoprivreda." Ovaj sustav uzgoja definirali smo kao "Sustav uzgoja s klasterom lokalno izgrađenih plastičnih kultivacijskih jedinica nalik staklenicima na solarni pogon za proizvodnju visokoprinosnih, visokokvalitetnih svježih proizvoda (povrće, voće i ukrasno bilje) na učinkovit, učinkovit i ekonomičan način" (Xie i sur. 2017). U nekim sofisticiranim sustavima klastera, klimatski uvjeti u pojedinačnim jedinicama mogu se pratiti korištenjem data logera. Za razliku od konvencionalnih staklenika ili staklenika gdje se grijanje i hlađenje (dva glavna troška uključena u stakleničku proizvodnju) obično osiguravaju izgaranjem fosilnih goriva (dizel, loživo ulje, tekući nafta, plin) koja povećavaju CO2 emisije, ili uporabom električnih grijača koji troše više energije (Hassanien et al. 2016; Wang i sur. 2017), "Gobi poljoprivreda" sustavi se u potpunosti oslanjaju na solarnu energiju za grijanje, hlađenje i pretvaranje prirodne energije u biljnu biomasu.
Posljednjih godina, korištenje zemlje Gobi za proizvodnju hrane brzo se razvijalo u Kini (Zhang et al. 2015). U sjeverozapadnim regijama, sustavi uzgoja zemlje u Gobiju proizvode veliki udio povrća koje se konzumira u regiji. Ovaj sustav igra ključnu ulogu u osiguravanju sigurnosti hrane, povećanju socioekološke održivosti i poboljšanju održivosti ruralne zajednice. Mnogi ovu zemlju Gobi smatraju zemljoradnjom "novopronađena zemlja" sustav uzgoja. Značajna značajka sustava je mogućnost proizvodnje hrane na nekoć neproduktivnom zemljištu. Ovaj inovativni sustav uzgoja mogao bi biti revolucionaran korak prema modernoj poljoprivredi. Međutim, nedostaju informacije o znanstvenom napretku sustava kultiviranja zemlje Gobi. Mnoga pitanja ostaju bez odgovora: Hoće li se ovaj sustav održivo razviti u veliku industriju proizvodnje povrća? Kako će sustav obrade zemlje Gobi dugoročno utjecati na eko-okoliš? Može li ovo "proizvedeno u Kini" model uzgoja može se primijeniti na druge sušne zone sa sve manjim obradivim površinama, kao što je sjeverni Kazahstan (Kraemer et al. 2015), Sibir (Halicki i Kulizhsky 2015), te regije od središnje do sjeverne Afrike (de Grassi i Salah Ovadia 2017)?
Imajući ova pitanja na umu, proveli smo opsežan pregled literature o nedavnim razvojima i ključnim nalazima istraživanja u vezi sa sustavom uzgoja. Ciljevi ovog rada bili su (i) istaknuti znanstveni napredak Gobi-land sustava uzgoja usvojenih u sjevernoj Kini, uključujući produktivnost usjeva, učinkovitost korištenja vode (WUE), karakteristike korištenja hranjivih tvari i energije te potencijalne ekološke i ekološke utjecaje; (ii) raspravljati o glavnim izazovima s kojima se sustav suočava, kao što je dostupnost vode za navodnjavanje, kvaliteta i sigurnost proizvoda te potencijalni utjecaj na stabilnost i razvoj ruralne zajednice; i (iii) dati prijedloge o postavljanju politike i istraživačkim prioritetima za zdravo istraživanje i dugoročni održivi razvoj sustava uzgoja zemlje Gobi.
Kratak pregled infrastrukture kopnenih sustava Gobija
Da bismo razumjeli kako Gobi sustav za obradu zemlje funkcionira, pružili smo kratak opis njihovog dizajna, inženjeringa i konstrukcije. Više detalja o infrastrukturi nalazi se u nedavnom pregledu (Xie et al. 2017). Gobi sustav obrade zemljišta uspostavljen je na neobrađenom Gobi zemljištu gdje tradicionalna proizvodnja usjeva nije moguća. Zemljišni objekti u Gobiju izgrađeni su u "klasteri" pojedinih proizvodnih jedinica. Tipični klasterirani objekt sastoji se od nekoliko (do stotina) pojedinačnih jedinica ili kućica za uzgoj (Sl. 1a). Mikroklimatske uvjete u svakoj jedinici uzgoja nadzire centralizirani kontrolni centar gdje daljinski senzori,
Mikroklimatski uvjeti, poput temperature zraka i vlažnosti, mogu se prilagoditi u nekim uzgojnim jedinicama, dok drugi sustavi nadzora omogućuju automatsku fertirigaciju. Neke napredne tehnologije kao što je Internet objekata (Wang i Xu 2016) ili Internet stvari (Li et al. 2013) može se instalirati u kontrolni centar kako bi se osigurala točnija očitanja mikroklimatskih podataka koji se prenose iz pojedinačnih jedinica za uzgoj. Međutim, oni nisu široko primijenjeni zbog visokih troškova.
Tipična jedinica za uzgoj unutar grupiranog objekta je orijentirana na istok-zapad i ima tri zida na sjevernoj, istočnoj i zapadnoj strani građevine. Južna strana konstrukcije je nagnuti krov poduprt čeličnim okvirom i prekriven prozirnom toplinskom plastičnom folijom (Sl. 2). Krov je odgovarajuće nagnut kako bi se osigurala učinkovita propusnost svjetla tijekom dana (Zhang et al. 2014). Energija sunca pohranjuje se u toplinskoj masi zidova i noću se oslobađa kao toplina. Tijekom zime krov se svake večeri prekriva slamnatim prostirkama domaće izrade kako bi se održala unutarnja temperatura (Tong et al. 2013).
Kritična komponenta svake jedinice za uzgoj je sjeverni zid koji je izgrađen od lokalno dostupnih materijala kao što su glinene opeke (Wang et al. 2014), blokovi slame usjeva (Zhang et al. 2017), uobičajene opeke sa stiroporom (Xu et al. 2013), jedinice za zidanje od letećeg pepela (Xu et al. 2013), glineni blokovi pomiješani s cementnim mortom (Chen et al. 2012), nabijena zemlja (Guan et al. 2013), ili sirovo tlo spojeno s betonskim blokovima. U nekim cjelinama sjeverni zid je izgrađen od "materijal koji mijenja fazu" kako bi se optimiziralo skladištenje i izmjena topline, te stoga smanjile temperaturne fluktuacije za rast biljaka (Guan et al. 2012).
Jedna od značajnih razlika između klasteriranih objekata Gobi zemlje i tradicionalnih staklenika ili staklenika je izvor energije. Svaka jedinica uzgoja u grupiranom zemljišnom sustavu Gobi u potpunosti se napaja solarnom energijom. Sunčevo zračenje apsorbira sjeverni zid tijekom dana, a oslobađa ga noću. Neiskorištena energija tijekom dana je aktivni izvor energije noću. A "vodena zavjesa" sustav se obično koristi za pružanje dodatne topline tijekom zimskih noći, gdje je mali dio tla unutar jedinice ispunjen vodom koja se koristi kao medij za izmjenu topline (Xie et al. 2017). Tijekom dana voda cirkulira i prolazi kroz zavjese koje upijaju vodu, a višak topline od sunčevog zračenja pohranjuje se u vodenom tijelu; noću, topla voda cirkulira i prolazi kroz vodene zavjese s toplinom koja se oslobađa u zrak unutar jedinice. Učinkovitost skladištenja energije u "vodena zavjesa" Sustav ovisi o mnogim čimbenicima, poput izravnog sunčevog zračenja, izotropnog difuznog sunčevog zračenja s neba, prozirnosti atmosfere i prijenosa topline s plastične folije na krovu (Han et al. 2014). S evolucijom sustava uzgoja, razvijaju se sofisticiraniji sustavi grijanja za bolje skladištenje i otpuštanje topline.
Znanstveni napredak sustava obrade zemlje Gobi
Gobi sustavi uzgoja zemljišta razlikuju se od tradicionalnog uzgoja usjeva na otvorenom gdje se usjevi ili navodnjavaju kišom. Također se razlikuju od uzgoja usjeva u konvencionalnim staklenicima ili staklenicima gdje se energija uglavnom dobiva prirodnim plinom ili električnom energijom. Gobi sustavi obrade zemlje imaju jedinstvene značajke, od kojih su neke istaknute u nastavku.
Povećana produktivnost usjeva
Usjevi koji se uzgajaju u zemljišnim objektima u Gobiju visoko su produktivni sa znatno većom učinkovitošću korištenja zemljišta (tj. prinos usjeva po jedinici korištenog zemljišta) od tradicionalnog uzgoja na otvorenom. Na primjer, istočna regija Hexi koridora u sjeverozapadnoj Kini ima dugoročni (1960.-2009) godišnje trajanje sijanja sunca 2945 h, srednja godišnja temperatura zraka 7.2 °C i razdoblje bez mraza 155 dana (Chai et al. 2014c); toplinske jedinice više su nego dovoljne za proizvodnju jednog usjeva godišnje, ali nedostatne za proizvodnju dva usjeva godišnje u tradicionalnim sustavima otvorenog polja. U sustavu Gobi-land, usjevi se mogu uzgajati u većini mjeseci ili čak tijekom cijele godine. Prosječni godišnji prinosi tijekom 5 godina (2012-2016.) u uzgojnim jedinicama na eksperimentalnoj stanici Jiuquan bilo je 34 t ha-1 za dinju (Cucumis melo L.), 66 t ha-1 za lubenicu (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 za ljutu papričicu (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 za krastavac (Cucumis sativus L.), i 177 t ha 1 za rajčicu (Solanum lycopersicum L.), koji su 10-27 puta veći od onih u tradicionalnim otvorenim sustavima pod istim klimatskim uvjetima (Xie et al. 2017). Slični rezultati primijećeni su i drugdje u sjevernoj Kini, poput okruga Wuwei na istočnom kraju
Hexi koridor. Ove vrijednosti prinosa izračunate su na površini zemlje koju zauzimaju jedinice za uzgoj, kao i na zajedničkim površinama koje dijele pojedine jedinice unutar istog sustava kontrole. Zajednički prostori služe za prijevoz sirovina i marketing proizvoda.
Poboljšana učinkovitost korištenja vode
Jedan od glavnih izazova za poljoprivredu u mnogim sušnim i polusušnim područjima je nedostatak vode. Ušteda vode ili poboljšanje WUE (prinos usjeva po jedinici opskrbljene vode, izražen kao kg ha-1 prinos m-3 voda) u biljnoj proizvodnji ključna je za održivost poljoprivrede. Gobi sustavi kultivacije zemljišta nude značajne prednosti uštede vode, gdje usjevi koriste mnogo manje vode od istog usjeva koji se uzgaja u tradicionalnim sustavima na otvorenom. Na primjer, više od 4 godine (2012-2015.) mjerenja u sustavu Gobi kopnenih objekata u okrugu Jiuquan, potrebno je 385 rajčica-Ukupno navodnjavanje 466 mm, sezonska evapotranspiracija u rasponu od 350 do 428 mm, a masa svježe rajčice u rasponu od 86 do 152 t ha-1. Neke glavne povrtne kulture postigle su visok WUE (kg svježeg proizvoda m-3), uključujući 15-21 voda za dinju, 17-23 za ljutu papričicu, 22-28 za lubenicu, 2835 za krastavac i 35-51 kg za rajčicu. U ovom sustavu, WUE rajčice, na primjer, bio je 20-35 puta veći od istih usjeva uzgojenih na obradivom zemljištu, sustavima otvorenih polja (Xie et al. 2017).
Mehanizam za poboljšani WUE u kopnenim sustavima Gobija slabo je poznat. Predlažemo da glavni čimbenici koji doprinose uključuju sljedeće: (a) količina navodnjavanja koja se primjenjuje na usjeve u zemljišnim sustavima Gobija temelji se na zahtjevima biljaka za optimalan rast (Liang et al. 2014) koja je unaprijed određena i kontrolirana preko ugrađenog vodomjera (sl. 3a). Ovisno o operateru jedinice'znanja i iskustva, često se koristi metoda reguliranog deficitarnog navodnjavanja (Sl. 3b) koji smanjuje količine navodnjavanja u nekritičnim fazama rasta (Chai et al. 2014b). Blago deficitarno navodnjavanje može stimulirati obrambene sustave biljaka kako bi se povećala tolerancija na stres od suše (Romero i Martinez-Cutillas 2012; Wang i sur. 2012). Veličina učinka reguliranog deficitarnog navodnjavanja na učinak usjeva varira ovisno o vrsti usjeva i drugim čimbenicima (Chen et al. 2013; Wang i sur. 2010); (b) tehnike navodnjavanja u sustavima obrade zemljišta u Gobiju stalno se poboljšavaju, tako da se podpovršinsko navodnjavanje kap po kap (sl. 3c) sada je najpopularnija metoda navodnjavanja; (c) različite metode malčiranja koriste se za smanjenje isparavanja vode s površine tla. Područje sadnje unutar uzgojne jedinice obično se pokriva plastičnom folijom tijekom vegetacijske sezone (Sl. 3d), uključujući područja između redova biljaka (Sl. 3e). Smanjenje isparavanja i povećanje relativne vlažnosti zraka vjerojatno su dva najvažnija čimbenika za učinkovito korištenje vode; (d) određeni postotak isparene vode s površine tla reciklira se unutar jedinice za uzgoj jer se uzgoj odvija u relativno zatvorenom sustavu; i (e) sofisticirane agronomske prakse koriste se za upravljanje usjevima u jedinici za uzgoj (Sl. 3f), kao što je obrezivanje grana za povećanje prodora svjetlosti (Du et al. 2016), optimizirajući ventilaciju za uravnoteženje CO2 za fotosintezu biljaka i učestalost bolesti (Yang et al. 2017) i prozračivanje zone ukorjenjivanja nakon navodnjavanja nekoliko dana kako bi se smanjilo isparavanje tla (Li et al. 2016); sve to pomaže povećati prinos usjeva i poboljšati WUE.
Poboljšana učinkovitost korištenja hranjivih tvari
Za razliku od tradicionalnog uzgoja na otvorenom gdje su sintetička gnojiva glavni izvor biljnih hranjivih tvari, organski materijal—kao što je slama usjeva, stočni gnoj i nusproizvodi iz prehrambene industrije, procesi proizvodnje energije i recikliranje ljudskog otpada-je glavni izvor hranjivih tvari u sustavima uzgoja zemlje Gobi. Otpadni materijali predstavljaju alternativu komercijalnim medijima koji se koriste u konvencionalnoj plasteničkoj proizvodnji. Da bi se kvalificirali kao supstrat za uzgoj Gobi zemlje, organski materijali moraju imati sljedeće karakteristike (Fu et al. 2018; Fu i Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling i sur. 2015; Song i sur. 2013): (i) niska nasipna gustoća, visoka poroznost i visok kapacitet zadržavanja vode; (ii) visok kapacitet kationske izmjene i sadržaj mineralnih hranjivih tvari te odgovarajući pH i EC; (iii) pojačana aktivnost enzima, obično postignuta dodavanjem odgovarajućih sojeva mikroorganizama; (iv) spora stopa razgradnje; i (v) biti bez sjemena korova i patogena koji se prenose tlom. Vrsta materijala, metoda obrade, stupanj razgradnje i klimatski uvjeti pod kojima se supstrati proizvode mogu utjecati na fizikalna, kemijska i biološka svojstva organskog materijala, a time i na kvalitetu supstrata (Fu et al. 2017; Song i sur. 2013).
Proizvodnja tipičnog domaćeg supstrata uključuje nekoliko koraka (Sl. 4a): (i) slama usjeva (kao što je kukuruz) skuplja se iz tradicionalnih sustava proizvodnje na otvorenom u lokalnim selima, prevozi do mjesta u blizini postrojenja, usitnjava na 3-komade duge 5 cm, prije dodavanja niske doze dušičnog gnojiva (1.4 kg N na 1000 kg suhe kukuruzne slame) kako bi se omjer C:N komposta prilagodio na oko 15:1; (ii) dodaje se oko 1 kg proizvoda za inokulaciju mikroorganizama na 1000 kg organskog materijala; (iii) 1. faza fermentacije uključuje slaganje slame na tlo (npr. 1.2 m visine x 3.0 m širine na dnu i 2.0 m širine na vrhu) prije omatanja plastičnom folijom; (iv) prati se temperatura u hrpi i dodaje se voda kako bi se održao sadržaj vlage na 60-65% za optimalnu aktivnost mikroorganizama; (v) druga faza fermentacije zahtijeva remećenje hrpe svakih 68 dana i provjera temperature u gornjih 30 cm. Ovaj povremeni poremećaj osigurava da se temperatura i vlaga održavaju na optimalnoj razini za aktivnost mikroba; i (vi) oko 32. dana-34 nakon fermentacije, materijal se premješta u skladište spreman za upotrebu u uzgoju u objektu. Domaći supstrat se obično nanosi na 2-3 t ha 1 na područja uzgoja unutar jedinice uzgoja i može se koristiti nekoliko godina u uzgoju prije nego što se zamijeni. Sadržaj hranjivih tvari u supstratima može se vratiti na proizvodnu razinu dodavanjem vanjskih hranjivih tvari (Sl. 4b). Slamnati materijal za organski supstrat dostupan je lokalno, a većina proizvodnih koraka koristi strojeve izrađene u tvrtki.
Način na koji se supstrat hranjivim tvarima opskrbljuje usjeve razlikuje se između objekata klastera. Većina uzgajivača u sjeverozapadnoj Kini koristi ili (1) sustav rovova, gdje rovovi (obično 0.4-0.6 m širine, 0.2-0.3 m dubine, sa 0.8-1.0 m između rovova orijentiranih prema sjeveru-južni smjer) izrađuju se na tlu unutar uzgojne jedinice, obrubljene betonom, drvenim blokovima ili ciglama, ispunjene supstratom prije sadnje (sl. 5a) i prekriven plastičnom folijom kroz koju sadnice rastu (Sl. 5b). Jednom izgrađeni, rovovi se mogu koristiti za kontinuiranu proizvodnju više od 20 godina; ili (2) supstrati od cijele vrećice, gdje je supstrat zamotan u pojedinačne plastične vrećice (tipična dimenzija vrećice je 0.5 m promjera i 1.0 m duljine) u zatvorenom mikrookruženju. Hranjive tvari se oslobađaju iz vrećica kako se biljke razvijaju (Sl. 5c). Na vrhu vrećica napravljene su rupe za sadnju sjemena (Sl. 5d) i navodnjavanje kap po kap kroz rupe.
Dvije se metode razlikuju po svojim značajkama. Metoda rovova omogućuje uzgajivačima jednostavno dodavanje gnojiva u supstrate kada je to potrebno. Za neke usjeve, kao što je lubenica, dodavanje anorganskog gnojiva je neophodno kako bi se osigurala visoka produktivnost. Neke su studije pokazale da korištenje organskih gnojiva zajedno s anorganskim gnojivima može povećati prinos usjeva, ali ostavlja višak hranjivih tvari u tlu i visoke koncentracije nitrata-N u površinskom sloju tla (Gao et al. 2012). Druge studije pokazale su da je pristup s cijelom vrećom produktivniji od sustava rovova (Yuan et al. 2013) jer zamotane vreće omogućuju fizičko odvajanje supstrata od tla; čime se smanjuje vjerojatnost kontaminacije supstrata patogenima koji se prenose iz tla. Unatoč tome, fizikalna i kemijska svojstva supstrata (u rovovima ili zamotanim vrećama) mogu se pogoršati sa svakom sezonom usjeva (Song et al. 2013), što smanjuje snagu opskrbe hranjivim tvarima (Song i dr. 2013). Stoga je obnova podloge opravdana.
Povećana učinkovitost korištenja energije
Gobi sustavi obrade zemljišta u potpunosti se temelje na solarnoj energiji. Struktura je dizajnirana da zadrži što više topline korištenjem i pohranjivanjem energije sunca. Dnevno trajanje osunčanosti, intenzitet sunčevog zračenja i godišnji dani bez mraza važni su za zagrijavanje uzgojnih jedinica. Istočni do središnji Hexi koridor, kao što je okrug Wuwei (37° 96' N, 102° 64' E), provincija Gansu, reprezentativno je područje u kojem su koncentrirani Gobilandovi klasteri. Prosječno 6150 MJ m 2 godišnje sunčevo zračenje i 156 dana bez mraza omogućuju kvalitetno sazrijevanje mnogih vrsta povrtnih kultura. Kako bi poboljšali učinkovitost iskorištavanja sunčevog zračenja, upravitelji jedinica za uzgoj koriste različita sredstva za povećanje skladištenja topline i pojačano oslobađanje topline, kao što su dvostruki slojevi crne plastične folije pričvršćene na sjeverni zid (Xu et al. 2014), ploče u boji za očuvanje topline postavljene na krov (Sun et al. 2013), plitki sustavi za apsorpciju topline tla za povećanje unutarnje temperature zraka (Xu et al. 2014), te mljeveni geotekstil primijenjen kao pokrivač tla za očuvanje topline. Također, solarne dizalice topline koriste se za regulaciju temperature vode u spremnicima za vodu spremnika topline u nekim jedinicama za uzgoj (Zhou et al. 2016). Nedavno su ploče u boji za očuvanje topline postavljene na vrh krova kako bi se povećala apsorpcija topline (Sun et al. 2013). U nekim sofisticiranim solarnim staklenicima u klasteriziranom uzgoju, napredne solarne tehnologije koriste se za poboljšanje pohrane topline, fotonaponske proizvodnje energije i korištenja svjetla (Cuce et al. 2016). Korištenje solarne energije za stakleničku proizvodnju usjeva napredovalo je u mnogim područjima/zemljama (Farjana et al. 2018), uključujući Australiju, Japan (Cossu et al. 2017), Izrael (Castello et al. 2017), i Njemačka (Schmidt et al. 2012), kao i zemlje u razvoju poput Nepala (Fuller i Zahnd 2012) i Indija (Tiwari et al. 2016). U Kini je ugradnja modernih solarnih modula trenutno skupa, s procijenjenim razdobljem povrata od 9 godina (Wang et al. 2017). Predviđamo da će se, kako se sustav uzgoja bude razvijao s naprednijom solarnom tehnologijom, razdoblje povrata novca skratiti.
Temperature zraka unutar i izvan objekata klastera mogu se kretati od 20 do 35 °C u hladnim zimama u sjevernoj Kini. Na primjer, u solarnim postrojenjima u Lingyuanu (41° 20' N, 119° 31' E) u pokrajini Liaoning, sjeveroistočna Kina, u solarnom stakleniku raspona 12 m, visine 5.5 m i dužine 65 m sa sustavima za pohranu i oslobađanje topline, noćna temperatura zraka unutra je dosegla 13 °C, dok je vanjska bila -25.8 °C, razlika od 39 °C (Sunetal. 2013).
Korištenje sunčeve energije za proizvodnju hrane značajna je značajka "Gobi poljoprivreda" sustava u sjeverozapadnoj Kini. To se razlikuje od tradicionalnih staklenika ili staklenika koji zahtijevaju vanjske unose energije za uzgoj usjeva, što može biti ekonomski i ekološki skupo (Hassanien et al. 2016; Čanakci i sur. 2013; Wang i sur. 2017). Na primjer, prosječna godišnja potrošnja električne energije u konvencionalnim staklenicima može biti veća od 500 kWhmy (Hassanien et al. 2016), s troškovima čak do 65,000 USD150,000 XNUMX godišnje (u studiji slučaja Turske) (Canakci et al. 2013). Globalno, širenje konvencionalne proizvodnje usjeva u staklenicima bilo je ograničeno zbog intenzivne potrošnje energije i zabrinutosti oko emisija ugljika.
Prednosti za okoliš
Grijanje poljoprivrednih staklenika fosilnim gorivima, poput ugljena, nafte i prirodnog plina, pridonosi emisiji ugljika i klimatskim promjenama. Gobi sustavi obrade zemlje na solarni pogon pružaju poboljšane ekološke koristi zbog (i) smanjene potrošnje energije, budući da se uzgoj usjeva u potpunosti oslanja na solarnu energiju, za razliku od konvencionalnih staklenika gdje se energija opskrbljuje putem električne energije ili prirodnog plina koji proizvodi velike emisije stakleničkih plinova; (ii) poboljšana ušteda vode, budući da se uzgoj usjeva odvija pod krovom prekrivenim plastikom s niskim isparavanjem tla i visokim omjerom transpiracija: isparavanje. Navodnjavanje se prati i kontrolira centraliziranim računalom koje omogućuje precizno zalijevanje uz minimalan gubitak vode; (iii) Smanjene emisije stakleničkih plinova za cijeli sustav (Chai et al. 2012) ili otisak po jedinici težine svježeg povrća na temelju procjene životnog ciklusa (Chai et al. 2014a). Usjevi koji se uzgajaju u objektima klastera imaju značajno veće prinose po jedinici inputa (kao što je gnojivo, površina koja se koristi) s više atmosferskog CO2 pretvaraju u biljnu biomasu putem pojačane fotosinteze u odnosu na sustave uzgoja na otvorenom (Chang et al. 2013); i (iv) korištenje kompostnih supstrata može povećati ugljik u tlu tijekom vremena (Jaiarree et al. 2014; Chai i sur. 2014a).
Neke studije slučaja procijenile su neto CO2 fiksacija biljaka u sustavima uzgoja plastike na solarnu energiju osam je puta veća nego u tradicionalnim sustavima na otvorenom (Wang et al. 2011). Više CO2 fiksiranje u jedinicama za uzgoj znači manje CO2 emisije u atmosferu (Wu et al. 2015). Veličina učinka varira ovisno o zemljopisnom položaju i strukturi jedinica uzgoja (Chai et al. 2014c). Studije su također pokazale da uzgoj u objektima omogućuje biljkama da fiksiraju više CO2 iz atmosfere ispuštajući manje stakleničkih plinova po kg proizvoda (Chang et al. 2011). Nema dodatnog grijanja jedinica za uzgoj, čak ni tijekom zime, čime se štedi oko 750 Mg ha-1 energije u usporedbi s konvencionalnom proizvodnjom staklenika grijanim ugljenom (Gao et al. 2010). Gobiland uzgoj je ugljično pametan sustav za smanjenje emisija stakleničkih plinova. Međutim, procjene životnog ciklusa uzgoja u objektu nedostaju u literaturi, a potrebno je dublje istraživanje kako bi se procijenili utjecaji ovih sustava uzgoja na okoliš.
Ekološke prednosti
Sjeverozapadna Kina bogata je izvorima sunčeve svjetlosti i topline s godišnjim sjajem sunca u rasponu od 2800 do 3300 sati. Razvoj Gobi sustava za kultivaciju zemlje na bazi solarne energije može pretvoriti resurse svjetlosti i topline u proizvodnju hrane i ponuditi značajne ekološke prednosti, od kojih su neke istaknute u nastavku.
Prvo, zemlja Gobija koristi se za proizvodnju kvalitetnih usjeva za sigurnost hrane. U Kini je prosječno obradivo zemljište na 100 stanovnika 8 ha (FAOSTAT 2014), znatno manje od 52 ha u SAD-u, 125 ha u Kanadi i 214 ha u Australiji. Resursi obradivog zemljišta u Kini brzo se smanjuju zbog brze urbanizacije. Suočena s ograničenim obradivim zemljištem po glavi stanovnika, zajedno s obradivim zemljištem koje se koristi za urbanu izgradnju, Kina je poduzela značajan korak u istraživanju bogate Gobi zemlje za uzgoj usjeva (Jiang et al. 2014). Tradicionalna poljoprivreda nije moguća na pustinjskom, neproduktivnom zemljištu Gobija (Sl. 6a). Izgradnja grupiranih kultivacijskih objekata na Gobi zemlji nudi jedinstvene značajke za ublažavanje zemljišnih sukoba između poljoprivrede i drugih gospodarskih sektora (Sl. 6b) i pomoć u osiguranju opskrbe hranom za gusto naseljenu zemlju.
Drugo, proizvodni sustav uglavnom koristi lokalno dostupne resurse. Svaka jedinica za uzgoj u sustavu izgrađena je i poduprta okvirima od drva, bambusa ili čeličnih šipki. Tijekom hladnih zima, lokalno izrađene slamnate prostirke ili termo deke za odjeću razmotavaju se na kosi krov radi dodatne izolacije. Sjeverni zidovi jedinica za uzgoj također su izgrađeni korištenjem lokalno dostupnih materijala, kao što su blokovi s čeličnim okvirom i blokovi punjeni slamom (Sl. 7a), vreće s pijeskom (Sl. 7b), kamen-cementna smjesa (sl. 7c), ili obične opeke (Sl. 7d).
Lokalno dostupni materijali pružaju značajne ekološke i ekonomske koristi jer se mogu nabaviti jeftino ili besplatno sakupiti (npr. kamenje i stijene u obližnjim pustinjskim područjima), uz minimalne zahtjeve za transportom. Također, oprema za transport materijala, izradu supstrata i uzgoj usjeva postupno je postala dostupna za uzgoj klasterskih objekata; ovo pomaže u rješavanju nedostatka poljoprivredne radne snage u nekim ruralnim područjima u Kini.
Treće, ovaj sustav uzgoja pruža mogućnosti za poboljšanje regionalne ekologije. U velikom dijelu sjeverozapadne Kine, zemlja Gobi nema vegetacije (Sl. 6a) što rezultira krhkim ekološkim okruženjima. Erozija vjetrom je uobičajena i postaje sve ozbiljnija s klimatskim promjenama. Česte pješčane oluje potječu sa sjeverozapada i često se proširuju na druge azijske regije. Razvoj sustava kultiviranja klasteriranih objekata na solarnu energiju ne samo da ima potencijal istovremenog odgovora na sve manju dostupnost prikladnog zemljišta u Kini, već igra ulogu u ublažavanju krhkosti ekosustava u pustinjskim do sušnim okruženjima u sjeverozapadnoj Kini (Gao et al. 2010; Wang i sur. 2017). Transformacija napuštene Gobi zemlje u poljoprivredno zemljište može pomoći uspostavi novog ekološkog sustava, koji će promijeniti prvobitni prirodni izgled i uljepšati ekološki okoliš.
Učinci na stabilnost ruralnih zajednica
Socioekonomski razvoj u sjeverozapadnoj Kini zaostaje za središnjim i istočnim regijama, s mnogim četvrtima zajednice ispod nacionalne razine siromaštva. Istraživanje golemih područja zemlje Gobi za proizvodnju voća i povrća otvara vrata ovoj regiji za ubrzanje socioekonomskog razvoja. Pretvara nedostatak dezertifikacije Gobija u izrazite regionalne gospodarske prednosti, ne samo promičući poljoprivrednu industriju, već pokrećući druge industrije, što pomaže stabilizirati ruralne zajednice. Ovaj jeftini poljoprivredni sustav postaje važna prekretnica za okupljanje ruralnih zajednica.
Gobi-land sustav uzgoja potiče proizvodnju hrane i povećava prihod kućanstva. U područjima s temperaturama iznad -28 °C zimi, staklenici na solarni pogon u potpunosti iskorištavaju sunčevu energiju i neobradivo zemljište za proizvodnju voća i povrća tijekom cijele godine. Usjevi u grupiranim uzgojnim jedinicama daju znatno više prinosa od proizvodnje na otvorenom polju s višim omjerom ulaza i rezultata. Analizirali smo ekonomski učinak u 14 studija sa 120 jedinica za uzgoj solarne energije (Xie et al. 2017) kako bismo pronašli prosječni bruto prihod od 56,650 XNUMX USD ha 1 y 1, s 10-30 puta veći od onog iz proizvodnje na otvorenom polju na istom geološkom nalazištu. Kao rezultat toga, neto dobit od pogonskog uzgoja povrća bila je 10-15 puta veća od proizvodnje povrća na otvorenom i 70-125 puta veći od kukuruza na otvorenom polju (Zea Mays) ili pšenice (Hordeum vulgare) proizvodnje.
Uspostava ovih novih sustava uzgoja stvara prilike za zapošljavanje u ruralnim područjima. Obrada objekata pretvara zimsko vrijeme mirovanja u zaposlenu, produktivnu sezonu, što stvara prilike za zapošljavanje u ruralnim područjima, posebno zimi kada su farmerske obitelji često "sam u kući" bez zaposlenja. Proizvodnja i marketing voća i povrća su radno intenzivni. Brojni seoski radnici mogu se rasporediti na kultivaciju objekata (Sl. 8a), dok se drugi mogu dodijeliti prijevozu i marketingu proizvoda lokalnim ili obližnjim zajednicama (Sl. 8b). Ono što je najvažnije, prerada, skladištenje, očuvanje i prodaja svježih proizvoda pružaju prilike za zaposlenje koje nekoć nije bilo, što pomaže u izgradnji društveno skladne zajednice (Sl. 8c) i okupljanje duha seoske zajednice.
Nema objavljenih izvješća o tome kako bi sustav uzgoja u grozdovima mogao utjecati na razvoj ruralne zajednice. Predlažemo da ovi sustavi pomognu održivosti i stabilnosti ruralnih zajednica. Uspostava Gobi sustava obrade zemlje omogućuje poljoprivredi u sjeverozapadnoj Kini da se proširi izvan granica primarne proizvodnje. Posljedično, održivost zajednice i dugoročna stabilnost je poboljšana jer (i) se stalno razvijaju nove tehnologije za poboljšanje uzgoja zemlje u Gobiju, kao što su uzgoj usjeva, razvoj supstrata i mjere kontrole štetočina, koje postaju važno sredstvo za razvoj ruralnih zajednica u održiv način; (ii) uzgoj u objektima osigurava cjelogodišnju opskrbu zajednice svježim voćem i povrćem, zadovoljavajući povećane potrebe građana srednje klase za nutritivnijom i zdravijom hranom; i (iii) uspostava novog sustava uzgoja pomaže u jačanju unutarnje kohezije etničkih manjinskih skupina, budući da građani etničkih manjinskih skupina zahtijevaju raznoliku hranu s jedinstvenim svojstvima, koja se zadovoljavaju svježim proizvodima uzgojnih sustava tijekom cijele godine.
Glavni izazovi
Sustavi obrade zemlje Gobi brzo su se razvijali u Kini posljednjih godina s potencijalom za proširenje područja pogona i razina proizvodnje (Jiang et al. 2015). Međutim, potrebno je riješiti neka ograničenja i izazove.
Ograničenja vodnih resursa
Jedan od najvećih izazova za poljoprivredu u sjeverozapadnoj Kini je nedostatak vode. Godišnja dostupnost slatke vode niska je na < 760 m3 po glavi stanovnika y 1 (Chai i sur. 2014b). U Hexi koridoru provincije Gansu, godišnja količina padalina je < 160 mm, dok je godišnje isparavanje > 1500 mm (Deng et al. 2006). Mnoga nekoć produktivna usjeva duž Puta svile su bila "pauzirana" posljednjih godina zbog nestašice vode. Većina uzgoja usjeva na otvorenom koristi tradicionalno "poplava" navodnjavanje koje prelazi 10,000 m3 ha-1 po sezoni usjeva (Chai et al. 2016). Pretjerano iskorištavanje vodnih resursa vjerojatno će dodatno pogoršati ekološki okoliš i iscrpiti neobnovljive resurse podzemne vode (Martinez-Fernandez i Esteve 2005). Za proizvodnju povrća potrebne su velike količine vode tijekom dugog vegetacijskog razdoblja, a oborine ne mogu zadovoljiti potrebe za optimalan rast biljaka. U koridoru Hexi u provinciji Gansu, gdje su se sustavi kultivacije u grupiranim objektima brzo povećali posljednjih godina, glavni izvor vode za sve sektore potječe od nakupljanja snijega na planini Qilian zimi, dok ljetno otapanje snijega hrani rijeke i podzemne vode u doline (Chai et al. 2014b). U posljednja dva desetljeća, mjerljiva razina snijega na planini Qilian pomicala se prema gore brzinom od 0.2 do 1.0 m godišnje (Che i Li 2005), dok je razina podzemne vode u dolinama (koja se opskrbljuje vodom s planina) uporno padala, a dostupnost podzemne vode znatno je opala (Zhang 2007). Posljedično, neke prirodne oaze uz stari Put svile postupno nestaju. Neka iskapanja vodenih podruma korištena su za uštedu oborina kako bi se osigurala dodatna voda, ali je učinkovitost općenito niska. Kako uštedjeti vodu ili poboljšati WUE u proizvodnji usjeva ključno je za dugoročnu održivost Gobi sustava uzgoja zemlje.
Krhka ekološka okruženja
U sjeverozapadnoj Kini posjedovanje je slabo. Planine i doline, zajedno s oazama i zemljom Gobi, čine složeno ekološko okruženje. Česte suše i oluje s prašinom pogoršavaju ekološki okoliš. Otprilike 88% ukupne površine koridora Gansu Hexi pretrpjelo je dezertifikaciju, a linija dezertifikacije pomiče se prema jugu prema poljoprivrednim površinama. Prirodni uvjeti u sjeverozapadnoj regiji Kine opisani su kao "vjetar nosi kamenje posvuda, a trave nigdje ne rastu," prikaz krhkog ekološkog okoliša. Obilna uporaba pesticida u uzgoju u objektima potencijalna je opasnost za okoliš i zdravlje radnika. Nedostatak odgovarajućih tretmana za reciklirane organske supstrate može zagaditi izvore podzemne vode, izazivajući zabrinutost javnosti.
Ograničenja radnih resursa
Ponuda radne snage u poljoprivredi općenito je niska i nedostatna jer se sve više mladih radnika seli u gradove kako bi zaradili za život, što dovodi do nedostatka poljoprivrednih radnih resursa u ruralnim područjima. Trenutne vladine politike za poticanje spremnosti poljoprivrednika da obrađuju zemlju pod usjevima nisu povoljne za razvoj ruralne zajednice, što pogoršava nedostatak radne snage u ruralnim područjima. Također, obiteljsko poljoprivredno gospodarstvo kao samostalna poljoprivredna jedinica ostaje glavni način upravljanja poljoprivrednim gospodarstvom, a sadašnje vladine politike o vlasništvu nad zemljištem mogu zabraniti poljoprivrednicima kupnju i prodaju zemljišta, što bi moglo ograničiti ekstenzivan razvoj sustava uzgoja u objektima. Osim toga, razine obrazovanja na sjeverozapadu općenito su niže nego u središnjim i istočnim regijama. Središnja vlada je provela politiku obveznog obrazovanja za cijelu zemlju, ali mnogi ljudi na sjeverozapadu ne mogu završiti devetogodišnje obrazovanje. Sve navedeno može stvoriti nepovoljno okruženje za ponudu ruralne radne snage, što bi moglo spriječiti ekstenzivan razvoj sustava zemljišnih objekata Gobija.
Ekonomska održivost
S poboljšanjem životnog standarda, potrošači zahtijevaju niz svježih proizvoda visoke kvalitete i prehrambene vrijednosti. Postoji velika manjinska populacija (uglavnom s Hui i Dongxiang identitetom) na sjeverozapadu s prehrambenim navikama koje prevladavaju povrćem, što zahtijeva različite proizvode kako bi zadovoljili svoje potrebe. To stvara prilike za nova tržišta s novim proizvodima. Međutim, tržište svježih proizvoda koje dobivaju Gobi sustavi uzgoja lako bi moglo postati zasićeno jer stanovništvo šest sjeverozapadnih provincija čini samo 6.6% zemlje'ukupno, s iznimno niskim raspoloživim dohotkom po glavi stanovnika. U 2012. BDP po stanovniku u šest sjeverozapadnih provincija u prosjeku je iznosio 26,733 4100 juana (ekvivalentno 31 USD), što je bilo XNUMX% ispod zemlje's prosjekom. Nizak prihod s malo potrošača može ograničiti razvoj novih tržišta u lokalnim područjima i nositi značajne rizike za dugoročnu ekonomsku održivost. Potrebne su studije kako bi se istražilo koliko bi ovaj sustav mogao biti održiv i što se može učiniti da se osigura njegova dugoročna ekonomska održivost. Shvaćamo da postoji ogroman potencijal za plasman svježih proizvoda u gusto naseljena središnja i istočna područja zemlje. Predlažemo da se prioriteti širenja tržišta usmjere na: (i) uspostavljanje tzv "zmaj-lanac" marketinška logistika koja povezuje "uzgoj-na veliko-trgovci na malo-potrošači" u lancu vrijednosti; (ii) poboljšanje transportnih sustava između regija specifičnih za kretanje poljoprivrednih proizvoda; i (iii) razvoj mehanizama za kontrolu kvalitete, sigurnosno osiguranje i pošteno određivanje cijena.
Kvaliteta i zdravlje proizvoda
Koncentracije teških metala veće su u tlu nekih objekata nego na otvorenim poljima. Proizvodi uzgojeni u objektima ponekad sadrže više ciljane kvocijente opasnosti od teških metala nego povrće na otvorenom (Chen et al. 2016), dijelom zato što su ljudski otpad i drugi otpadni materijali ugrađeni u supstrate. U nekim objektima prekomjerna sintetička gnojiva čak do 670 kg N ha 1, uz 1230 kg N ha 1 iz organskih materijala kao što je stajnjak, godišnje se koriste za proizvodnju povrća (Gao et al. 2012). Osim toga, plastični film koji se koristi za pokrivanje krova i tla u jedinicama za uzgoj često je povezan s esterima ftalne kiseline koji se dodaju tijekom proizvodnje plastičnog filma. Mogu postojati dugoročni zdravstveni rizici za uzgajivače koji su izloženi zagađivaču (Ma et al. 2015; Wang i sur. 2015; Zhang et al. 2015). Razine ftalata u kineskom tlu općenito su na visokoj granici globalnog raspona (Lu et al. 2018), a usjevi u jako plastificiranim objektima mogu sadržavati visoke razine ftalata (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). Izloženost radnika ftalatima može nositi zdravstvene rizike (Lu et al. 2018). Potrebno je istraživanje kako bi se razvili učinkoviti pristupi za smanjenje koncentracije ftalata u proizvodima. Rizik od količine ftalata u tragovima za ljudsko zdravlje može biti nikakav ili mali, ali ga treba potvrditi. U krajnjim proizvodima potrebno je specificirati granične razine koncentracija teških metala. Možda će biti potrebno razviti neke sofisticirane metode bioremedijacije za sanaciju tla visokog onečišćenja metalima kako bi se smanjio učinak potencijalne koncentracije teških metala.
Postavljanje politika za održivi razvoj u zemljišnim sustavima Gobija
Sustavi uzgoja u grupiranim objektima brzo se razvijaju u sjeverozapadnoj Kini. U lipnju 2017. oko 3000 ha zemlje Gobi bilo je pod pogonskom kultivacijom samo u provinciji Gansu. Ovo područje ima geografske prednosti za povrće proizvodnje, uključujući duge sunčane sate, velike temperaturne razlike između dana i noći i vedro nebo s malim/nikakvim onečišćenjem zraka. Sustavi uzgoja objekata smatraju se a "Čudo zemlje Gobi" za Kinu'socioekonomski razvoj. Preporučamo sljedeće prioritete za postavljanje politike kako bismo osigurali zdrav razvoj sustava s dugoročnom stabilnošću.
Ravnoteža između istraživanja i zaštite
Predlažemo da se razviju politike usmjerene na "zaštita ekološkog okoliša tijekom istraživanja novootkrivenog zemljišta," što znači da razvoj sustava obrade zemlje Gobi ne bi trebao imati negativan utjecaj na okoliš. Politika bi trebala detaljno opisati kako ojačati produktivnost sustava uz promicanje ekološke održivosti. Ekološki krediti, "zeleno osiguranje," i "zelena kupnja" treba razmotriti i uključiti u ocjenu održivosti sustava. Također su potrebne politike za korištenje kemijskih gnojiva, teških metala i štetnih tvari, visokih rezidua pesticida i recikliranje plastične folije, između ostalog. Trebalo bi uspostaviti neke posebne politike koje bi bile usmjerene na ključna lokalna pitanja. Na primjer, objekti za čuvanje vode trebali bi biti izgrađeni uz objekte za uzgojne jedinice na zapadnom kraju Hexi koridora gdje trenutno dostupan transport vode otvorenim kanalima za navodnjavanje uzgojnih jedinica nosi značajan rizik od gubitka vode tijekom transporta i navodnjavanja.
Razviti sustavne mjere za korištenje i štednju vode
Kako bi se u potpunosti iskoristila bogata zemlja Gobi u sjeverozapadnoj Kini, trebala bi postojati stroga i pragmatična politika korištenja vode. Kratkoročni prioriteti uključuju: (i) zakone o zaštiti vodnih resursa za "mjerenje vode,”“kontrola bušenja vode," i "potoci i izvori vlast" s detaljnim propisima o pravima na vodu, kvotama, naknadama i kontroli kvalitete; (ii) izgradnja objekata za prikupljanje i skladištenje kišnice korištenjem tehnologije kaptažnog podrumskog skladištenja, optimizirano korištenje resursa površinskih voda, planirano istraživanje podzemnih voda i provedba sustava dozvola za vodozahvat; (iii) jačanje odgovornosti administrativnih agencija na svim razinama za kontrolu raspodjele vode, uklanjanje rasipanja vode i promicanje racionalnog korištenja vodnih resursa; (iv) razvoj poljoprivrednih sustava koji štede vodu, uključujući prelazak s navodnjavanja poplavom ili brazdama na podzemno navodnjavanje kap po kap, korištenje malčeva za smanjenje isparavanja i poboljšanje sustava kanala za navodnjavanje polja; i (v) dugoročno, promicanje uzgoja kultivara otpornih na sušu, reformiranje poljoprivrednih sustava i poboljšanje infrastrukture za izgradnju objekata.
Ojačati agrotehnološke inovacije
Tehnologija igra vitalnu ulogu u održivom razvoju sustava obrade zemljišta u Gobiju; kao takva, tehnološka politika trebala bi obuhvaćati: (i) izgradnju regionalnih inovacijskih centara i ispitnih stanica, uspostavu "ciljano financiranje" specifični za sustave obrade zemlje Gobi za rješavanje hitnih problema i povećana ulaganja u platforme za istraživanje/demonstracije i tehnoinovacije; (ii) razvoj sustava proširenja tehnologije—gdje vladine politike promiču istraživačke institucije na svim razinama za provođenje popularizacije tehnologije—i uspostavljanje lokalnih tehnoloških ureda za pružanje tehničkih usluga u ruralnim područjima; (iii) donošenje mjera za privlačenje i zadržavanje zaposlenika na radu u nerazvijenoj sjeverozapadnoj regiji; (iv) povećanje razine obrazovanja poljoprivrednika iznad obveznih 9 godina, promicanje tehnološke pismenosti ruralnog stanovništva putem osposobljavanja za strukovne vještine i odgajanje nove generacije poljoprivrednika za primjenu inovativnih poljoprivrednih tehnologija; i (v) razvoj posebnih programa obuke od strane sveučilišta i istraživačkih instituta za osoblje poljoprivredne tehnologije za promicanje naprednih tehnologija.
Regulirajte hranidbeni lanac
Količina svježeg voća i povrća proizvedenog u grupiranim objektima obično je veća od one koja je potrebna lokalnim i obližnjim ruralnim i urbanim zajednicama. Pravovremeni transport svježih proizvoda na druga domaća i inozemna tržišta osigurat će uravnoteženost proizvodnje i marketinga. Potrebne su politike za olakšavanje marketinških mehanizama i logistike. Kultivari bi se trebali uzgajati kako bi se zadovoljile potrebe širokog raspona tržišta koja pokrivaju raznolik raspon proizvoda i okusa koji odgovaraju različitim etničkim i vjerskim skupinama. Politika bi trebala podržati veleprodajna tržišta, maloprodajna mjesta, logistiku hladnog lanca i sustave za praćenje informacija. Politika bi mogla biti potrebna za transportne sustave, uključujući izgradnju glavnih željeznica koje vode do središnje i istočne Kine, kao i pristup kopnenim kanalima u Rusiji, Vanjskoj Mongoliji, zapadnoj Aziji i Europi.
Uzgajajte profesionalne poljoprivrednike
Poljoprivrednici su glavni igrači u ruralnom socioekonomskom razvoju, ali mnogi mladi poljoprivrednici su se preselili u gradove zbog drugih prihoda, ostavljajući obradivo zemljište godinama golo s malo ili nimalo produktivnosti u nekim područjima (Seeberg i Luo 2018; Vi 2018). Potrebna je politika koja podupire povećanje prihoda poljoprivrednih gospodarstava od proizvodnje hrane kako bi se potaknuli mladi poljoprivrednici da ostanu na farmama, što će u konačnici poboljšati socioekonomsku stabilnost ruralnih zajednica. Ključna točka politike trebala bi njegovati novu vrstu poljoprivrednika s poboljšanim kvalifikacijama i upravljačkim vještinama, pomažući potencijalnom prelasku s tradicionalnih, samodostatnih, manjih obiteljskih farmi na veća poljoprivredna poduzeća – pristup razvoju moderne poljoprivrede u Kini. Trenutnu zemljišnu politiku možda će trebati obnoviti, omogućujući kvalificiranim, profesionalnim poljoprivrednicima da prošire svoje farme i optimiziraju upravljanje farmom, gdje je to prikladno.
Uspostavite dobar sustav socijalnih usluga
Ruralne zajednice na sjeverozapadu bile su povijesno nerazvijene u usporedbi sa središnjom i istočnom Kinom. Potrebne su politike za uspostavu učinkovitih sustava socijalnih usluga koji su usmjereni na poboljšanje obrazovanja, zdravstva i zapošljavanja, te na poboljšanje ukupnog životnog standarda. Poljoprivreda je temeljni posao u ruralnim zajednicama. Potrebne su politike za poticanje razvoja velikih poljoprivrednih zadruga za učinkovito korištenje zemljišnih i vodnih resursa s povećanjem prihoda poljoprivrednih obitelji. Za Gobi-land sustav uzgoja potrebna je politika za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje usjeva, prerade hrane i distribucije proizvoda u lokalnim i obližnjim zajednicama. Potreban je optimiziran raspored/distribucija objekata za uzgoj u različitim eko-regijama kako bi se zadovoljile različite potrebe potrošača za svježim voćem i povrćem na regionalnoj/lokalnoj razini i kako bi se istražile mogućnosti na međunarodnoj razini. Također je potrebna politika kako bi se osigurala sigurnost i kvaliteta proizvoda iz sustava postrojenja koji detaljno opisuje skladištenje, transport i cirkulaciju svježih proizvoda izvan sezone kako bi se smanjio rizik od gubitka svježine i kvalitete.
Zaključci
Zemljišni resursi ključni su za poljoprivredu i suštinski su povezani s globalnim izazovima za sigurnost hrane i egzistenciju milijuna ruralnih ljudi. Predviđa se da će svjetska populacija dosegnuti 9.1 milijardu do 2050. godine, a proizvodnja hrane u zemljama u razvoju treba se udvostručiti u odnosu na razinu iz 2015. godine. Zemljišni resursi pod velikim su pritiskom u zemljama u razvoju zbog brze urbanizacije koja se s poljoprivredom natječe za dostupno zemljište. Naime, Kina je uspostavila nove sustave uzgoja usjeva na zemlji Gobija "poljoprivreda Gobi," koji se sastoji od klastera od mnogih (do stotina) pojedinačnih jedinica uzgoja izrađenih od lokalno dostupnih materijala i napajanih solarnom energijom. Jedinice za uzgoj s plastičnim krovom nalik stakleniku proizvode visokokvalitetno svježe voće i povrće tijekom cijele godine. Procjenjujemo da će ti sustavi pokriti oko 2.2 milijuna hektara do 2020., postavši kamen temeljac proizvodnje hrane u Kini'povijesti poljoprivrede. U ovom smo pregledu identificirali neke jedinstvene značajke sustava uzgoja, uključujući povećanu produktivnost zemljišta po jedinici inputa, poboljšani WUE i poboljšane ekološke i ekološke koristi. Ovaj sustav uzgoja nudi izvrsne mogućnosti za istraživanje lokalno dostupnih resursa kako bi se obogatili ruralni ljudi i osigurala dugoročna održivost ruralnih zajednica. Ovaj se sustav također suočava sa značajnim izazovima s kojima se treba pozabaviti.
Identificirali smo neka ključna pitanja i njihova odgovarajuća istraživačka prioritetna područja za kratkoročno (3-5 godina) koji bi pomogli poboljšati održivost ovog jedinstvenog sustava uzgoja. Čvrsto predlažemo da se razviju relevantne vladine politike i sustavi socijalnih usluga u ruralnim područjima kako bi se osigurala ekonomska isplativost i eko-okolišna održivost Gobi-land sustava uzgoja.
Zahvale Autori bi željeli zahvaliti svima koji su uložili svoje vrijeme i trud u sudjelovanje u ovom istraživanju, kao i osoblju Tehničkog servisnog centra za povrće okruga Suzhou, Jiuquan, i Wuwei poljoprivrednim savjetodavnim službama, Wuwei, Gansu, na pružanju nekih podataka i fotografije predstavljene u članku.
Finansiranje Ovu studiju zajednički su financirali "Državni posebni fond za agroznanstvena istraživanja od javnog interesa (br. potpore 201203001),”“Kineski sustavi istraživanja poljoprivrede (broj odobrenja CARS-23-C-07),”“Ključni projektni fond za znanost i tehnologiju provincije Gansu (broj potpore 17ZD2NA015)," i "Posebni fond za znanstvene i tehnološke inovacije i razvoj pod vodstvom provincije Gansu (broj potpore 2018ZX-02)."
Usklađenost s etičkim standardima
Sukob interesa Autori izjavljuju da nemaju sukoba interesa.
Otvoreni pristup Ovaj se članak distribuira pod uvjetima međunarodne licence Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), koja dopušta neograničenu upotrebu, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju, pod uvjetom da navedete odgovarajuće zasluge izvornom autoru(ima) i izvoru, navedite poveznicu na Creative Commons licencu i naznačite jesu li promjene napravljene.
Reference
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Procjena urbanizacije, fragmentacije i obrasca promjene korištenja zemljišta/zemljišnog pokrova u gradu Istanbulu, Turska od 1971. do 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Potrebe za grijanjem i njegovi troškovi u strukturama staklenika: studija slučaja za mediteransku regiju Turske. Renew Sustain Energy Rev 24: 483-490. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
Castello I, D'Emilio A, Raviv M, Vitale A (2017.) Solarizacija tla kao održivo rješenje za kontrolu infekcija pseudomonadama rajčice u staklenicima. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012.) Procjena učinkovitosti sustava toplinske pumpe iz zemlje za grijanje staklenika u sjevernoj Kini. 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) Ugljični otisak sustava toplinske pumpe iz zemlje u grijanju solarnog staklenika na temelju procjene životnog ciklusa. Trans Chinese Soc Agr Eng 30:149-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2014.08.018
Chai Q, Gan Y, Turner NC, Zhang RZ, Yang C, Niu Y, Siddique KHM (2014b) Inovacije za uštedu vode u kineskoj poljoprivredi. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Veći prinos i niža emisija ugljika međusobnim uzgojem kukuruza s uljanom repicom, graškom i pšenicom u sušnim područjima navodnjavanja. Agron Sustain Dev 34:535-543. https://doi.org/10. 1007 / s13593-013-0161-x
Chai Q, Gan Y, Zhao C, Xu HL, Waskom RM, Niu Y, Siddique KHM (2016.) Regulirano deficitarno navodnjavanje za proizvodnju usjeva pod stresom od suše. Recenzija. 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.) Procjena neto usluga ekosustava uzgoja povrća u plastičnim staklenicima u Kini. 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.) Poboljšava li uzgoj povrća u plastičnim staklenicima regionalne usluge ekosustava izvan ponude hrane? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005.) Prostorna distribucija i vremenska varijacija resursa snježne vode u Kini tijekom 1993.-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012.) Učinci metoda gradnje na toplinska svojstva kompozita za pohranu topline s promjenom faze za solarni staklenik. Trans Chinese Soc Agr Eng 28:186-191. https:// doi.org/10.3969/j.issn. 1002-6819.2012.z1.032
Chen J, Kang S, Du T, Qiu R, Guo P, Chen R (2013) Kvantitativni odgovor prinosa i kvalitete stakleničkih rajčica na nedostatak vode u različitim fazama rasta. 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.) Hranjive tvari, teški metali i esteri ftalatnih kiselina u tlima solarnih staklenika u regiji Round-Bohai Bay-Region, Kina: utjecaji godine uzgoja i biogeografije. Environ Sci Pollut Res 23:13076-13087. https://doi.org/10.1007/ s11356-016-6462-2
Cossu M, Ledda L, Urracci G, Sirigu A, Cossu A, Murgia L, Pazzona A, Yano A (2017.) Algoritam za izračun distribucije svjetlosti u fotonaponskim staklenicima. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Potencijal uštede energije solarnog stakla za toplinsku izolaciju: ključni rezultati laboratorijskih i in situ ispitivanja. Energija 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017.) Putanja dinamike stjecanja zemljišta velikih razmjera u Angoli: raznolikost, povijest i implikacije za političku ekonomiju razvoja u Africi. Politika korištenja zemljišta 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006.) Poboljšanje učinkovitosti korištenja vode u poljoprivredi u sušnim i polusušnim područjima Kine. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016.) Optimalna količina fertirigacije kapanjem koja poboljšava prinos dinje, kvalitetu i učinkovitost korištenja vode i dušika u plastičnim staklenicima šljunčanog polja. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014.) FAO statistički godišnjaci – svjetska hrana i poljoprivreda. Organizacija Ujedinjenih naroda za hranu i poljoprivredu 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Solarna procesna toplina u industrijskim sustavima - globalna recenzija. Renew Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016.) Učinci na hlađenje i povećanje prinosa slatke paprike nove metode uzgoja: supstrat grebena tla ugrađen u kineski solarni staklenik. 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.) Učinci kontinuirane monokulture rajčice na mikrobna svojstva tla i aktivnosti enzima u solarnom stakleniku. Održivost (Švicarska) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018.) Poboljšani kapacitet temperaturnog međuspremnika u zoni korijena povećava prinos slatke paprike putem uzgoja u supstratu ugrađenom u grebene tla u solarnom stakleniku. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012.) Tehnologija solarnih staklenika za sigurnost hrane: studija slučaja iz okruga Humla, sjeverozapadni 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.) Struktura, funkcija, primjena i ekološka korist energetski učinkovitog solarnog staklenika s jednim nagibom u Kini. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Sadržaj hranjivih tvari u tlu i ravnoteže hranjivih tvari u novoizgrađenim solarnim staklenicima u sjevernoj Kini. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011.) Hrana i bioraznolikost. 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.) Sigurnost hrane: izazov prehrane 9 milijardi ljudi. Science 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012.) Poboljšanje toplinskog okruženja u solarnom stakleniku sa zidom za pohranu topline s promjenom faze. Trans Chinese Soc Agr Eng 28:194-201. https://doi.org/10. 3969/j.issn.1002-6819.2012.10.031
Guan Y, Chen C, Ling H, Han Y, Yan Q (2013.) Analiza svojstava prijenosa topline troslojnog zida s faznom pohranom topline u solarnom stakleniku. 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) Promjene u korištenju obradivog zemljišta u Sibiru u 20. stoljeću i njihov učinak na degradaciju tla. 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.) Uspostavljanje modela procjene sunčevog zračenja unutar solarnog staklenika. 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.) Napredne primjene solarne energije u poljoprivrednim staklenicima. Renew Sustain Energy Rev 54:989-1001. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.095
Jaiarree S, Chidthaisong A, Tangtham N, Polprasert C, Sarobol E, Tyler SC (2014.) Budžet ugljika i potencijal sekvestracije u pjeskovitom tlu tretiranom kompostom. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Prostorno-vremenske varijacije rubnog zemljišta prikladnog za energetska postrojenja od 1990. do 2010. u Kini. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Razvojna situacija, problemi i prijedlozi o industrijskom razvoju zaštićene hortikulture. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Dugoročna promjena poljoprivrednog pokrova zemljišta i potencijal za širenje zemljišta pod usjevima u području bivše djevičanske zemlje u Kazahstanu. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013.) Tehnologija prethodnog upozorenja i aplikacija za praćenje niskotemperaturne katastrofe u solarnim staklenicima na temelju Interneta stvari. Trans Chinese Soc Agr Eng 29:229236. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.04.029
Li Y, Niu W, Xu J, Zhang R, Wang J, Zhang M (2016.) Prozračno navodnjavanje koje poboljšava kvalitetu i učinkovitost korištenja vode za navodnjavanje dinje u stakleniku od plastike. 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.) Učinak optimalne dnevne fertirigacije na migraciju vode i soli u tlu, rast korijena i prinos plodova krastavca (Cucumis sativus L.) u solarnom stakleniku. 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.) Promjene organskog supstrata tla s kontinuiranim uzgojem povrća u solarnom stakleniku. 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.) Prostorni obrasci i pokretačke snage promjene korištenja zemljišta u Kini tijekom ranog 21. stoljeća. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017.) Pretvorba iz ruralnih naselja i obradivog zemljišta pod brzom urbanizacijom u Pekingu tijekom 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) Zagađenje tla i izvori ftalata i njegov zdravstveni rizik u Kini: pregled. Environ Res 164:417-429. https:// doi.org/10.1016j.envres.2018.03.013
Ma TT, Wu LH, Chen L, Zhang HB, Teng Y, Luo YM (2015) Kontaminacija ftalatnim esterima u tlima i povrću staklenika od plastične folije u predgrađu Nanjinga, Kina i potencijalni rizik za zdravlje ljudi. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005.) Kritički pogled na raspravu o dezertifikaciji u jugoistočnoj Španjolskoj. 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.) Zatvaranje praznina u prinosu kroz upravljanje hranjivim tvarima i vodom. Nature 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012.) Učinci djelomičnog navodnjavanja u zoni korijena i reguliranog deficitarnog navodnjavanja na vegetativni i reproduktivni razvoj vinove loze Monastrell uzgojene u polju. Irrig Sci 30:377-396. https://doi.org/10.1007/s00271-012-0347-z
Schmidt U, Schuch I, Dannehl D, Rocksch T, Salazar-Moreno R, Rojano-Aguilar A, Lopez-Cruz IL (2012) Tehnologija zatvorenog solarnog staklenika i procjena prikupljanja energije u ljetnim uvjetima. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migriranje u grad na sjeverozapadu Kine: mlade ruralne žene's osnaživanje. 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.) Promjene svojstava supstrata organskog tla s različitim godinama uzgoja i njihovi učinci na rast krastavaca u solarnom stakleniku. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013.) Svjetlosne i temperaturne performanse solarnog staklenika koji štedi energiju s pločom u boji. Trans Chinese Soc Agr Eng 29:159-167. https://doi.org/10. 3969/j.issn.1002-6819.2013.19.020
Tiwari S, TiwariGN, Al-Helal IM (2016.) Razvoj i najnoviji trendovi u stakleničkim sušarama: pregled. Renew Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013.) Korištenje pasivne solarne energije: pregled odabira parametara zgrade poprečnog presjeka za kineske solarne staklenike. Renew Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016.) Istraživanje pouzdanosti internetskog sustava praćenja objekata u poljoprivrednim objektima. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010.) Učinci deficitarnog navodnjavanja na prinos i učinkovitost korištenja vode rajčice u solarnom stakleniku. Trans Chinese Soc Agr Eng 26:46-52. https://doi.org/10.3969Zj.issn. 1002-6819.2010.09.008
Wang Y, Xu H, Wu X, Zhu Y, Gu B, Niu X, Liu A, Peng C, Ge Y, Chang J (2011.) Kvantifikacija neto protoka ugljika iz plastičnog stakleničkog uzgoja povrća: analiza punog ciklusa ugljika. Environ Pollut 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012.) Usporedni učinci deficitarnog navodnjavanja i alternativnog djelomičnog navodnjavanja zone korijena na pH ksilema, ABA i ionske koncentracije u rajčicama. J Exp Bot 63:1907-1917. https:// doi.org/10.1093/jxb/err370
Wang J, Li S, Guo S, Ma C, Wang J, Jin S (2014) Simulacija i optimizacija solarnih staklenika u sjevernoj provinciji Jiangsu u Kini. Energetske zgrade 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. izgraditi.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015.) Pojava i procjena rizika od ftalatnih estera (PAE) u povrću i tlima prigradskih staklenika s plastičnom folijom. Sci Total Environ 523: 129-137. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.02.101
Wang T, Wu G, Chen J, Cui P, Chen Z, Yan Y, Zhang Y, Li M, Niu D, Li B, Chen H (2017.) Integracija solarne tehnologije u moderne staklenike u Kini: trenutno stanje, izazovi i perspektiva. Renew Sustain Energy Rev 70:1178-1188. https://doi.org/10.1016/j.rser. 2016.12.020
Wu X, Ge Y, Wang Y, Liu D, Gu B, Ren Y, Yang G, Peng C, Cheng J, Chang J (2015.) Promjene protoka ugljika u poljoprivredi potaknute intenzivnim uzgojem u stakleniku u pet klimatskih regija Kine. 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) Sustavi uzgoja u objektima "®Ж^Ф" – kineski model za planet. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000.) Integrirana studija daljinskog očitavanja i GIS-a o urbanizaciji s njezinim utjecajem na obradiva zemljišta: grad Fuqing, provincija Fujian, 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) Mikroklimatske varijacije s konfiguracijama zidova za kineske solarne staklenike. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014.) Istraživanje performansi solarnog sustava grijanja s podzemnim sezonskim skladištenjem energije za primjenu u stakleniku. Energija 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energije.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017.) Poboljšana učinkovitost korištenja vode i kvaliteta plodova stakleničkih usjeva pod reguliranim deficitarnim navodnjavanjem u sjeverozapadnoj Kini. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China's "izdubljen" sela: protupriča o masivnom ruralnom-urbana migracija. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013.) Dizajn i eksperiment zatvorenog sustava kulture za solarni staklenik. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Prepreke tržištima vode u slivu rijeke Heihe u sjeverozapadnoj Kini. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014.) Eksperiment izvedbe na rasvjeti i toplinskom skladištenju u solarnom stakleniku s nagibnim krovom. 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) Utjecaj poljoprivredne proizvodnje na distribuciju ftalatnih estera u crnim tlima sjeveroistočne Kine. 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.) Zatvaranje jaza u prinosima u Kini od osnaživanje malih poljoprivrednika. 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.) Studija o karakteristikama prijenosa topline zida od blokova slame u solarnom stakleniku. Energetske zgrade 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.) Izvedba jedinice za aktivno pohranjivanje-otpuštanje topline uz pomoć toplinske pumpe u novom tipu kineskog solarnog staklenika. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514