Jianming Xie1,2 & Jihua Yu1,2 & Baihong Chen1,2 & Zhi Feng1,2 at Jian Lyu1,2 & Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM Siddique4
1. Gansu Provincial Key Laboratory ng Aridland Crop Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China
2. College of Horticulture, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China
3. Agriculture at Agri-Food Canada, Swift Current Research and Development Center, Swift Current, SK S9H 3X2, Canada
4. Ang UWA Institute of Agriculture at School of Agriculture at Environment, The University of Western Australia, Perth, WA 6001, Australia
abstract
Sa mga populated na rehiyon/bansa na may mabilis na pag-unlad ng ekonomiya, tulad ng Africa, China, at India, mabilis na lumiliit ang lupang taniman dahil sa pagtatayo sa lunsod at iba pang gamit pang-industriya para sa lupain. Lumilikha ito ng mga hindi pa nagagawang hamon upang makagawa ng sapat na pagkain upang matugunan ang tumaas na pangangailangan sa pagkain. Maaari bang paunlarin ang milyun-milyong parang disyerto, hindi maaarabong ektarya para sa produksyon ng pagkain? Magagamit ba ang masaganang magagamit na solar energy para sa produksyon ng pananim sa mga kontroladong kapaligiran, tulad ng solar-based na mga greenhouse? Dito, sinusuri namin ang isang makabagong sistema ng paglilinang, ibig sabihin "Gobi agrikultura." Nalaman namin na ang makabagong sistema ng agrikultura ng Gobi ay may anim na natatanging katangian: (i) gumagamit ito ng mga mapagkukunan ng lupa na parang disyerto na may solar energy bilang ang tanging pinagkukunan ng enerhiya upang makagawa ng sariwang prutas at gulay sa buong taon, hindi tulad ng karaniwang produksyon ng greenhouse kung saan ang pangangailangan ng enerhiya ay nasiyahan sa pamamagitan ng pagsunog ng mga fossil fuel o pagkonsumo ng kuryente; (ii) ang mga kumpol ng mga indibidwal na yunit ng paglilinang ay ginawa gamit ang mga lokal na materyales na magagamit tulad ng luad na lupa para sa hilagang pader ng mga pasilidad; (iii) produktibidad ng lupa (sariwang ani kada yunit ng lupa bawat taon) ay 10-27 beses na mas mataas at kahusayan sa paggamit ng tubig sa pananim 20-35 beses na mas malaki kaysa sa tradisyunal na open-field, irigado na mga sistema ng paglilinang; (iv) ang mga sustansya ng pananim ay pangunahing ibinibigay sa pamamagitan ng mga organikong substrate na gawa sa lokal, na nagpapababa ng paggamit ng sintetikong inorganic na pataba sa produksyon ng pananim; (v) ang mga produkto ay may mas mababang bakas sa kapaligiran kaysa sa open-field cultivation dahil sa solar energy bilang ang tanging pinagmumulan ng enerhiya at mataas na ani sa bawat yunit ng input; at (vi) lumilikha ito ng trabaho sa kanayunan, na nagpapabuti sa katatagan ng mga komunidad sa kanayunan. Habang ang sistemang ito ay inilarawan bilang a "Himala ng Gobi-land" para sa pag-unlad ng socioeconomic, maraming hamon ang kailangang tugunan, tulad ng mga hadlang sa tubig, kaligtasan ng produkto, at mga implikasyon sa ekolohiya. Iminumungkahi namin na ang mga nauugnay na patakaran ay binuo upang matiyak na ang sistema ay nagpapalakas ng produksyon ng pagkain at nagpapahusay sa rural socioeconomics habang pinoprotektahan ang marupok na ekolohikal na kapaligiran.
pagpapakilala
Ang lupang taniman para sa agrikultura ay isang limitadong mapagkukunan (Liu et al. 2017). Sa mga bansang may mabilis na pag-unlad ng ekonomiya, tulad ng China, India, at Africa, maraming lupang taniman ang na-convert sa paggamit ng industriya (Cakir et al. 2008; Xu et al. 2000). Dahil sa mabilis na urbanisasyon na nakikipagkumpitensya para sa lupa sa agrikultura (Zhang et al. 2016; Mueller et al. 2012), mayroong isang hindi pa nagagawang hamon para sa pagtaas ng produksyon ng pananim upang matugunan ang mga pangangailangan at kagustuhan sa pandiyeta ng lumalaking populasyon ng tao (Godfray et al. 2010). Posible na ang mga mauunlad na bansa na may malalaking lugar ng taniman, tulad ng Australia, Canada, at USA, ay maaaring mag-convert ng mga lugar ng damuhan sa cropland para sa mga pandaigdigang pamilihan ng butil. Gayunpaman, ang paggawa nito ay maaaring mapabilis ang pagkawala ng mga reserbang carbon at magkaroon ng malaki, negatibong epekto sa kapaligiran (Godfray 2011).
Sa maraming tuyong at kalahating tuyo na kapaligiran, may malalawak na lugar ng "lupain ng Gobi" (tinukoy bilang hindi maaarabong lupa), kabilang ang 1.95 milyong ektarya ng uri ng disyerto na lupain sa anim na lalawigan ng hilagang-kanluran ng Tsina (Liu et al. 2010). Ang China ay gumagawa ng sama-samang pagsisikap na paunlarin itong Gobi land para sa produksyon ng pagkain gamit ang isang makabagong sistema ng pagtatanim, na tinatawag "Gobi agrikultura." Tinukoy namin ang sistema ng pagtatanim na ito bilang "Isang sistema ng pagtatanim na may kumpol ng mga lokal na itinayo, solar-powered na plastic na tulad ng greenhouse na mga yunit ng pagtatanim para sa produksyon ng mataas na ani, mataas na kalidad na sariwang ani (gulay, prutas at ornamental) sa isang epektibo, mahusay at matipid na paraan" (Xie et al. 2017). Sa ilang sopistikadong cluster system, ang klimatiko na kondisyon sa mga indibidwal na unit ay maaaring subaybayan gamit ang mga data logger. Hindi tulad ng karaniwang mga greenhouse o glasshouse kung saan ang pag-init at pagpapalamig (dalawang pangunahing gastos na kasangkot sa paggawa ng greenhouse) ay karaniwang ibinibigay sa pamamagitan ng pagsunog ng fossil fuels (diesel, fuel oil, liquid petroleum, gas) na nagpapataas ng CO.2 mga emisyon, o paggamit ng mga electric heater na kumukonsumo ng mas maraming enerhiya (Hassanien et al. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi agrikultura" Ang mga sistema ay ganap na umaasa sa solar energy para sa pagpainit, paglamig, at pag-convert ng natural na enerhiya sa biomass ng halaman.
Sa mga nagdaang taon, ang paggamit ng lupa ng Gobi para sa produksyon ng pagkain ay mabilis na umuunlad sa China (Zhang et al. 2015). Sa hilagang-kanlurang mga rehiyon, ang mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay gumagawa ng malaking bahagi ng mga gulay na natupok sa rehiyon. Ang sistemang ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagtiyak ng seguridad sa pagkain, pagtaas ng socioecological sustainability, at pagpapahusay ng kakayahang umangkop sa komunidad sa kanayunan. Itinuturing ng marami itong Gobi land agriculture a "bagong tuklas na lupain" sistema ng pagtatanim. Ang isang makabuluhang tampok ng sistema ay ang pagkakataon para sa produksyon ng pagkain sa dating hindi produktibong lupain. Ang makabagong sistema ng pagtatanim na ito ay maaaring isang rebolusyonaryong hakbang tungo sa modernong agrikultura. Gayunpaman, may kakulangan ng impormasyon sa siyentipikong pagsulong ng mga sistema ng pagtatanim ng Gobi-land. Maraming mga katanungan ang nananatiling hindi nasasagot: Ang sistemang ito ba ay patuloy na magbabago sa isang pangunahing industriya ng produksyon ng gulay? Paano makakaapekto ang Gobi land cultivation system sa eco-environment sa mahabang panahon? Pwede ba ito "gawa sa Tsina" Ang modelo ng paglilinang ay nalalapat sa iba pang mga tuyong zone na may lumiliit na mga lupang taniman, tulad ng hilagang Kazakhstan (Kraemer et al. 2015), Siberia (Halicki at Kulizhsky 2015), at sentral sa hilagang bahagi ng Africa (de Grassi at Salah Ovadia 2017)?
Sa pag-iisip ng mga tanong na ito, nagsagawa kami ng isang komprehensibong pagsusuri sa literatura sa mga kamakailang pag-unlad at mga pangunahing natuklasan sa pananaliksik tungkol sa sistema ng paglilinang. Ang mga layunin ng papel na ito ay (i) i-highlight ang mga siyentipikong pagsulong ng Gobi-land cultivation system na pinagtibay sa hilagang Tsina, kabilang ang crop productivity, water use efficiency (WUE), nutrient at energy use properties, at potensyal na epekto sa ekolohiya at kapaligiran; (ii) talakayin ang mga pangunahing hamon na kinakaharap ng sistema, tulad ng pagkakaroon ng tubig para sa irigasyon, kalidad at kaligtasan ng ani, at ang potensyal na epekto sa katatagan at pag-unlad ng komunidad sa kanayunan; at (iii) magbigay ng mga mungkahi sa pagtatakda ng patakaran at mga priyoridad sa pananaliksik para sa malusog na pagsaliksik at pangmatagalang napapanatiling pag-unlad ng mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi.
Isang maikling pagsusuri ng imprastraktura ng mga sistema ng lupain ng Gobi
Upang maunawaan kung paano gumagana ang Gobi land cultivation system, nagbigay kami ng maikling paglalarawan ng kanilang disenyo, engineering, at construction. Ang higit pang detalye sa imprastraktura ay nasa isang kamakailang pagsusuri (Xie et al. 2017). Ang Gobi land cultivation system ay itinatag sa uncultivated Gobi land kung saan ang tradisyonal na crop production ay hindi posible. Ang mga pasilidad sa lupa ng Gobi ay itinayo sa "kumpol" ng mga indibidwal na yunit ng produksyon. Ang isang tipikal na clustered na pasilidad ay binubuo ng ilang (hanggang daan-daang) indibidwal na cultivation unit o bahay (Fig. 1a). Ang microclimatic na kondisyon sa bawat unit ng paglilinang ay sinusubaybayan ng isang sentralisadong control center kung saan ang mga remote sensor,
Ang mga microclimatic na kondisyon, tulad ng temperatura at halumigmig ng hangin, ay maaaring iakma sa ilang mga yunit ng paglilinang, habang ang ibang mga sistema ng pagsubaybay ay nagpapahintulot sa awtomatikong fertigation. Ang ilang mga advanced na teknolohiya tulad ng Internet ng mga bagay (Wang at Xu 2016) o Internet ng mga bagay (Li et al. 2013) ay maaaring mai-install sa control center upang magbigay ng mas tumpak na pagbabasa ng microclimatic data na ipinadala mula sa mga indibidwal na yunit ng paglilinang. Gayunpaman, ang mga ito ay hindi malawak na ipinatupad dahil sa mataas na gastos.
Ang isang tipikal na yunit ng paglilinang sa loob ng isang clustered na pasilidad ay nakatuon sa silangan-kanluran at may tatlong pader sa hilaga, silangan, at kanlurang bahagi ng istraktura. Ang timog na bahagi ng istraktura ay isang nakatagilid na bubong na sinusuportahan ng isang steel frame at natatakpan ng transparent na thermal plastic film (Fig. 2). Ang bubong ay angkop na ikiling upang matiyak ang epektibong pagpapadala ng liwanag sa araw (Zhang et al. 2014). Ang enerhiya mula sa araw ay nakaimbak sa thermal mass ng mga dingding at inilalabas bilang init sa gabi. Sa panahon ng taglamig, ang bubong ay natatakpan ng mga lutong bahay na straw mat tuwing gabi upang mapanatili ang panloob na temperatura (Tong et al. 2013).
Ang isang kritikal na bahagi ng bawat yunit ng paglilinang ay ang hilagang pader na itinayo mula sa mga lokal na magagamit na materyales tulad ng mga clay brick (Wang et al. 2014), i-crop ang mga bloke ng dayami (Zhang et al. 2017), karaniwang mga brick na may styrofoam (Xu et al. 2013), mga yunit ng fly ash masonry (Xu et al. 2013), mga bloke ng luwad na hinaluan ng semento mortar (Chen et al. 2012), rammed earth (Guan et al. 2013), o hilaw na lupa na isinama sa mga kongkretong bloke. Sa ilang mga yunit, ang hilagang pader ay itinayo mula sa "materyal na nagbabago ng bahagi" upang ma-optimize ang pag-iimbak at pagpapalitan ng init, at, samakatuwid, bawasan ang pagbabagu-bago ng temperatura para sa paglaki ng halaman (Guan et al. 2012).
Isa sa mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng Gobi land clustered facilities at tradisyonal na greenhouses o glasshouses ay ang power source. Ang bawat cultivation unit sa clustered Gobi land system ay ganap na pinapagana ng solar energy. Ang solar radiation ay sinisipsip ng north wall sa araw at inilalabas sa gabi. Ang hindi nagamit na enerhiya sa araw ay isang aktibong mapagkukunan ng enerhiya sa gabi. A "tabing ng tubig" sistema ay karaniwang ginagamit upang magbigay ng karagdagang init sa mga gabi ng taglamig, kung saan ang isang maliit na bahagi ng lupa sa loob ng yunit ay napupuno ng tubig upang magamit bilang media na nagpapalit ng init (Xie et al. 2017). Sa araw, ang tubig ay umiikot at dumadaan sa mga kurtinang sumisipsip ng tubig, na may labis na init mula sa solar radiation na nakaimbak sa katawan ng tubig; sa gabi, ang mainit na tubig ay umiikot at dumadaan sa mga kurtina ng tubig na may init na inilabas sa hangin sa loob ng yunit. Ang bisa ng pag-iimbak ng enerhiya sa "tabing ng tubig" Ang sistema ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, tulad ng direktang solar radiation, isotropic diffuse solar radiation mula sa kalangitan, atmospheric transparency, at heat transmittance mula sa plastic film sa bubong (Han et al. 2014). Sa ebolusyon ng mga sistema ng paglilinang, ang mga mas sopistikadong sistema ng pag-init ay binuo para sa pinahusay na pag-imbak at pagpapalabas ng init.
Siyentipikong pagsulong ng Gobi land cultivation system
Ang mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay naiiba sa tradisyunal na pagtatanim ng pananim sa openfield kung saan ang mga pananim ay alinman sa rainfed o irigasyon. Naiiba din ang mga ito sa pagtatanim ng pananim sa mga kumbensyonal na greenhouse o glasshouse kung saan ang enerhiya ay kadalasang ibinibigay ng natural na gas o kuryente. Ang mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay may mga natatanging tampok, ang ilan sa mga ito ay naka-highlight sa ibaba.
Tumaas na produktibidad ng pananim
Ang mga pananim na itinanim sa mga pasilidad ng lupa ng Gobi ay lubos na produktibo na may makabuluhang mas mataas na kahusayan sa paggamit ng lupa (ibig sabihin, ani ng pananim bawat yunit ng lupang ginamit) kaysa sa tradisyonal na open-field cultivation. Halimbawa, ang silangang rehiyon ng Hexi Corridor sa Northwest China ay may pangmatagalan (1960).-2009) taunang tagal ng sikat ng araw na 2945 h, taunang average na temperatura ng hangin na 7.2 °C, at 155 araw na walang frost (Chai et al. 2014c); ang mga yunit ng init ay higit pa sa sapat upang makagawa ng isang pananim bawat taon ngunit hindi sapat upang makagawa ng dalawang pananim bawat taon sa ilalim ng tradisyonal na mga sistemang open-field. Sa sistema ng Gobi-land, ang mga pananim ay maaaring itanim sa karamihan ng mga buwan o kahit sa buong taon. Average na taunang ani ng pananim sa loob ng 5 taon (2012-2016) sa mga unit ng cultivation sa Jiuquan Experimental Station ay 34 t ha-1 para sa muskmelon (Cucumis melo L.), 66 t ha-1 para sa pakwan (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 para sa mainit na paminta (Halaman ng sili annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 para sa pipino (Cucumis sativus L.), at 177 t ha 1 para sa kamatis (Solanum lycopersicum L.), na 10-27 beses na mas mataas kaysa sa mga tradisyonal na openfield system sa ilalim ng parehong klimatiko na kondisyon (Xie et al. 2017). Ang mga katulad na resulta ay naobserbahan sa ibang lugar sa hilagang Tsina, tulad ng distrito ng Wuwei sa silangang dulo ng
Hexi Corridor. Ang mga halaga ng ani na ito ay kinakalkula sa lugar ng lupa na inookupahan ng mga yunit ng pagtatanim, pati na rin sa mga karaniwang lugar na pinagsasaluhan ng mga indibidwal na yunit sa loob ng parehong sistema ng pagkontrol. Ang mga karaniwang lugar ay para sa transportasyon ng materyal na input at marketing ng produkto.
Pinahusay na kahusayan sa paggamit ng tubig
Ang isa sa mga pangunahing hamon para sa agrikultura sa maraming tuyo at medyo tuyo na lugar ay ang kakulangan ng tubig. Pagtitipid ng tubig o pagpapabuti ng WUE (ani ng pananim sa bawat yunit ng tubig na ibinibigay, ipinahayag bilang kg ha-1 ani m-3 tubig) sa produksyon ng pananim ay mahalaga para sa kakayahang umangkop sa agrikultura. Ang mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay nag-aalok ng makabuluhang mga pakinabang sa pagtitipid ng tubig, kung saan ang mga pananim ay gumagamit ng mas kaunting tubig kaysa sa parehong pananim na itinanim sa mga tradisyonal na open-field system. Halimbawa, higit sa 4 na taon (2012-2015) ng mga sukat sa isang Gobi land facility system sa Jiuquan county, kailangan ng kamatis ng 385-466 mm kabuuang irigasyon, pana-panahong evapotranspiration ay mula 350 hanggang 428 mm, at ang sariwang timbang ng kamatis ay mula 86 hanggang 152 t ha-1. Nakamit ng ilang pangunahing pananim na gulay ang mataas na WUE (kg sariwang ani m-3), kabilang ang 15-21 tubig para sa muskmelon, 17-23 para sa mainit na paminta, 22-28 para sa pakwan, 2835 para sa pipino, at 35-51 kg para sa kamatis. Sa sistemang ito, ang WUE ng kamatis, halimbawa, ay 20-35 beses na mas malaki kaysa sa parehong mga pananim na lumago sa maaararong lupain, mga open-field system (Xie et al. 2017).
Ang mekanismo para sa pinahusay na WUE sa mga sistema ng lupa ng Gobi ay hindi gaanong naiintindihan. Iminumungkahi namin na ang mga pangunahing kadahilanan na nag-aambag ay kinabibilangan ng mga sumusunod: (a) ang dami ng patubig na inilapat sa mga pananim sa mga sistema ng lupa ng Gobi ay batay sa mga kinakailangan ng halaman para sa pinakamainam na paglaki (Liang et al. 2014) na paunang natukoy at kinokontrol sa pamamagitan ng naka-install na metro ng tubig (Fig. 3a). Depende sa unit operator's kaalaman at karanasan, kadalasang ginagamit ang isang regulated deficit irrigation method (Fig. 3b) na binabawasan ang mga halaga ng irigasyon sa mga hindi kritikal na yugto ng paglago (Chai et al. 2014b). Ang banayad na depisit na irigasyon ay maaaring magpasigla sa mga sistema ng pagtatanggol ng halaman upang mapahusay ang pagpapaubaya sa stress ng tagtuyot (Romero at Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). Ang laki ng epekto ng regulated deficit irrigation sa crop performance ay nag-iiba sa crop species at iba pang mga salik (Chen et al. 2013; Wang et al. 2010); (b) ang mga diskarte sa patubig sa mga sistema ng paglilinang ng lupa ng Gobi ay patuloy na bumubuti, na ang subsurface drip irrigation (Fig. 3c) ngayon ang pinakasikat na paraan ng patubig; (c) iba't ibang paraan ng pagmamalts ang ginagamit upang mabawasan ang pagsingaw ng tubig sa ibabaw ng lupa. Ang lugar ng pagtatanim sa loob ng yunit ng paglilinang ay karaniwang natatakpan ng plastic film sa panahon ng lumalagong panahon (Fig. 3d), kasama ang mga lugar sa pagitan ng mga hilera ng halaman (Fig. 3e). Ang pagbabawas ng pagsingaw at pagtaas ng relatibong halumigmig ng hangin ay malamang ang dalawang pinakamahalagang salik sa mahusay na paggamit ng tubig; (d) ang isang tiyak na porsyento ng evaporated na tubig mula sa ibabaw ng lupa ay nire-recycle sa loob ng cultivation unit dahil ang cultivation ay nasa relatibong saradong sistema; at (e) ang mga sopistikadong agronomic na kasanayan ay ginagamit para sa pamamahala ng pananim sa yunit ng paglilinang (Fig. 3f), tulad ng mga sanga ng pruning upang madagdagan ang pagpasok ng liwanag (Du et al. 2016), pag-optimize ng bentilasyon upang balansehin ang CO2 para sa photosynthesis ng halaman at saklaw ng sakit (Yang et al. 2017), at pag-aerating sa rooting zone pagkatapos ng irigasyon sa loob ng ilang araw upang mabawasan ang pagsingaw ng lupa (Li et al. 2016); lahat ng ito ay nakakatulong upang mapataas ang ani ng pananim at mapahusay ang WUE.
Pinahusay na kahusayan sa paggamit ng nutrient
Hindi tulad ng tradisyonal na open-field cultivation kung saan ang mga sintetikong pataba ang pangunahing pinagmumulan ng mga sustansya ng halaman, organikong materyal—tulad ng crop straw, dumi ng hayop at mga byproduct mula sa industriya ng pagkain, mga proseso ng produksyon ng enerhiya, at pag-recycle ng dumi ng tao.-ay ang pangunahing pinagmumulan ng sustansya sa mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi. Ang mga basurang materyales ay kumakatawan sa isang alternatibo sa komersyal na media na ginagamit sa kumbensyonal na paggawa ng greenhouse. Upang maging kuwalipikado bilang substrate para sa paglilinang ng lupa ng Gobi, ang mga organikong materyales ay dapat magkaroon ng mga sumusunod na katangian (Fu et al. 2018; Sina Fu at Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling et al. 2015; Kanta et al. 2013): (i) mababang bulk density, mataas na porosity, at mataas na kapasidad sa paghawak ng tubig; (ii) mataas na cation exchange capacity at mineral nutrient content, at naaangkop na pH at EC; (iii) pinahusay na aktibidad ng enzyme, karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng wastong mga strain ng microorganism; (iv) mabagal na rate ng pagkasira; at (v) maging malaya sa mga buto ng damo at mga pathogens na dala ng lupa. Ang uri ng materyal, paraan ng pagproseso, antas ng pagkabulok, at mga kondisyon ng klima kung saan ginawa ang mga substrate ay maaaring makaimpluwensya sa pisikal, kemikal, at biyolohikal na mga katangian ng organikong materyal at, sa gayon, ang kalidad ng substrate (Fu et al. 2017; Kanta et al. 2013).
Ang paggawa ng isang tipikal na lutong bahay na substrate ay nagsasangkot ng ilang mga hakbang (Fig. 4a): (i) ang crop straw (tulad ng mais) ay kinokolekta mula sa tradisyonal na open-field production system sa mga lokal na nayon, dinadala sa isang lugar malapit sa pasilidad, tinadtad sa 3-5 cm ang haba ng mga piraso, bago magdagdag ng mababang dosis ng nitrogen fertilizer (1.4 kg N kada 1000 kg ng tuyong mais na dayami) upang ayusin ang C:N ratio ng compost sa humigit-kumulang 15:1; (ii) humigit-kumulang 1 kg ng microorganism inoculation product bawat 1000 kg ng organikong materyal ang idinaragdag; (iii) ang unang yugto ng pagbuburo ay kinabibilangan ng pagsasalansan ng dayami sa lupa (hal., 1 m ang taas x 1.2 m ang lapad sa ibaba at 3.0 m ang lapad sa itaas) bago balutin ng plastic film; (iv) ang temperatura sa pile ay sinusubaybayan at ang tubig ay idinagdag upang mapanatili ang moisture content sa 2.0-65% para sa pinakamainam na aktibidad ng microorganism; (v) ang ikalawang yugto ng fermentation ay nangangailangan ng pag-istorbo sa stack tuwing 68 araw at suriin ang temperatura sa tuktok na 30 cm. Tinitiyak ng pana-panahong kaguluhang ito na ang temperatura at kahalumigmigan ay pinananatili sa pinakamainam na antas para sa aktibidad ng microbial; at (vi) sa ika-32 araw-34 pagkatapos ng pagbuburo, ang materyal ay inilipat sa isang pasilidad ng imbakan na handa nang gamitin sa paglilinang ng pasilidad. Ang lutong bahay na substrate ay karaniwang inilalapat sa 2-3 t ha 1 sa cultivation areas sa loob ng cultivation unit at maaaring gamitin ng ilang taon sa cultivation bago palitan. Ang nutrient na nilalaman ng mga substrate ay maaaring maibalik sa isang antas ng produksyon sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga outsourced na nutrients (Fig. 4b). Ang materyal na dayami para sa organikong substrate ay lokal na magagamit, at karamihan sa mga hakbang sa pagmamanupaktura ay gumagamit ng mga makinang binuo sa loob ng bahay.
Kung paano ibinibigay ang substrate nutrients sa mga pananim ay nag-iiba-iba sa pagitan ng mga cluster facility. Karamihan sa mga grower sa hilagang-kanluran ng China ay gumagamit ng alinman sa (1) isang trench system, kung saan ang mga trench (karaniwang 0.4-0.6 m ang lapad, 0.2-0.3 m ang lalim, na may 0.8-1.0 m sa pagitan ng mga trench na naka-orient sa hilaga-direksyon sa timog) ay ginawa sa lupa sa loob ng yunit ng paglilinang, na may talim ng kongkreto, mga bloke ng kahoy o mga brick, na puno ng substrate bago itanim (Fig. 5a), at natatakpan ng plastic film para tumubo ang mga punla (Fig. 5b). Sa sandaling maitayo, ang mga trenches ay maaaring gamitin para sa tuluy-tuloy na produksyon para sa higit sa 20 taon; o (2) mga substrate ng buong bag, kung saan ang substrate ay nakabalot sa mga indibidwal na plastic bag (karaniwang dimensyon ng isang bag ay 0.5 m diameter at 1.0 m ang haba) sa isang closed micro-environment. Ang mga sustansya ay inilalabas mula sa mga bag habang lumalaki ang mga halaman (Fig. 5c). Ang mga butas ay ginawa sa tuktok ng mga bag para sa pagtatanim ng binhi (Fig. 5d) at tumulo ng patubig sa mga butas.
Ang dalawang pamamaraan ay naiiba sa kanilang mga tampok. Ang pamamaraan ng trench ay nagpapahintulot sa mga grower na madaling magdagdag ng pataba sa mga substrate kung kinakailangan. Para sa ilang mga pananim, tulad ng pakwan, ang pagdaragdag ng inorganic na pataba ay kinakailangan upang matiyak ang mataas na produktibo. Ipinakita ng ilang pag-aaral na ang paggamit ng mga organikong pataba kasama ng inorganic na pataba ay maaaring magpapataas ng ani ng pananim ngunit nag-iiwan ng mga sustansyang labis sa lupa at mataas na konsentrasyon ng nitrate-N sa ibabaw ng lupa (Gao et al. 2012). Ang iba pang mga pag-aaral ay nagpahiwatig na ang diskarte sa buong bag ay mas produktibo kaysa sa sistema ng trench (Yuan et al. 2013) dahil ang mga nakabalot na bag ay nagbibigay-daan sa substrate na pisikal na mahiwalay sa lupa; sa gayon, binabawasan ang posibilidad na makontamina ang mga substrate na may mga pathogen na dala ng lupa. Gayunpaman, ang pisikal at kemikal na mga katangian ng substrate (sa mga trench o nakabalot na bag) ay maaaring lumala sa bawat panahon ng pagtatanim (Song et al. 2013), na nagpapababa sa kapangyarihan ng suplay ng sustansya (Song etal. 2013). Samakatuwid, ang pag-renew ng substrate ay ginagarantiyahan.
Tumaas na kahusayan sa paggamit ng enerhiya
Ang mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay ganap na batay sa solar-energy. Ang istraktura ay idinisenyo upang mapanatili ang mas maraming init hangga't maaari sa pamamagitan ng paggamit at pag-iimbak ng enerhiya mula sa araw. Ang pang-araw-araw na tagal ng sikat ng araw, intensity ng solar radiation, at taunang mga araw na walang hamog na nagyelo ay mahalaga para sa pag-init ng mga yunit ng paglilinang. Ang silangan hanggang sa gitnang Hexi Corridor, gaya ng Wuwei county (37° 96' N, 102° 64' E), Gansu Province, ay isang kinatawan na lugar kung saan ang Gobiland clustered facility ay puro. Isang average na 6150 MJ m 2 taunang solar radiation at 156 frost-free na araw ay nagbibigay-daan sa maraming uri ng mga pananim na gulay na maging mature na may mataas na kalidad. Upang mapabuti ang kahusayan sa paggamit ng solar radiation, ang mga cultivation unit manager ay gumagamit ng iba't ibang paraan upang mapataas ang pag-iimbak ng init at mapahusay ang paglabas ng init, tulad ng mga double-layer ng itim na plastic film na nakakabit sa north wall (Xu et al. 2014), mga plato ng kulay na pampainit na naka-install sa bubong (Sun et al. 2013), mababaw na lupa na sumisipsip ng init na mga sistema upang mapataas ang panloob na temperatura ng hangin (Xu et al. 2014), at ground geotextile na inilapat bilang groundcover upang mapanatili ang init. Gayundin, ang mga solar heat pump ay ginagamit upang i-regulate ang temperatura ng tubig sa mga heat reservoir watertank sa ilang mga yunit ng paglilinang (Zhou et al. 2016). Kamakailan lamang, ang mga plato ng kulay na pang-imbak ng init ay inilagay sa tuktok ng bubong upang madagdagan ang pagsipsip ng init (Sun et al. 2013). Sa ilan sa mga sopistikadong solar greenhouse sa clustered facility cultivation, ang mga advanced na solar technologies ay ginagamit upang mapabuti ang thermal storage, photovoltaic power generation, at light utilization (Cuce et al. 2016). Ang paggamit ng solar energy para sa greenhouse crop production ay nakagawa ng progreso sa maraming lugar/bansa (Farjana et al. 2018), kabilang ang Australia, Japan (Cossu et al. 2017), Israel (Castello et al. 2017), at Alemanya (Schmidt et al. 2012), pati na rin ang mga umuunlad na bansa tulad ng Nepal (Fuller at Zahnd 2012) at India (Tiwari et al. 2016). Sa China, ang pag-install ng mga modernong solar module ay mahal sa kasalukuyan, na may tinatayang payback period na 9 na taon (Wang et al. 2017). Inaakala namin na habang umuunlad ang sistema ng paglilinang na may mas advanced na solar na teknolohiya, paiikli ang panahon ng pagbabayad.
Ang temperatura ng hangin sa loob at labas ng mga pasilidad ng cluster ay maaaring mula 20 hanggang 35 °C sa malamig na taglamig sa hilagang China. Halimbawa, sa mga solar facility sa Lingyuan (41° 20' N, 119° 31' E) sa lalawigan ng Liaoning, hilagang-silangan ng Tsina, sa 12-m span, 5.5-m high, 65-m long solar greenhouse na may heat storage-release system, ang night-time air temperature sa loob ay umabot sa 13 °C habang ang labas ay -25.8 °C, isang pagkakaiba ng 39 °C (Sunetal. 2013).
Ang paggamit ng solar energy para sa produksyon ng pagkain ay isang makabuluhang katangian ng "Gobi agrikultura" mga sistema sa hilagang-kanluran ng Tsina. Naiiba ito sa mga tradisyunal na greenhouses o glasshouses na nangangailangan ng panlabas na mga input ng enerhiya upang magtanim ng mga pananim, na maaaring magastos sa ekonomiya at kapaligiran (Hassanien et al. 2016; Canakci et al. 2013; Wang et al. 2017). Halimbawa, ang average na taunang pagkonsumo ng kuryente sa mga maginoo na greenhouse ay maaaring higit sa 500 kW hmy (Hassanien et al. 2016), na may halagang kasing taas ng USD $65,000150,000 bawat taon (sa isang case study ng Turkey) (Canakci et al. 2013). Sa buong mundo, ang pagpapalawak ng maginoo na greenhousebased crop production ay limitado dahil sa masinsinang pagkonsumo ng enerhiya at mga alalahanin tungkol sa carbon emissions.
Mga benepisyo sa kapaligiran
Ang pag-init ng mga agricultural greenhouse na may fossil fuels, tulad ng coal, oil, at natural gas, ay nakakatulong sa mga carbon emissions at climate change. Ang solar-powered Gobi land cultivation system ay nagbibigay ng mga pinahusay na benepisyo sa kapaligiran dahil sa (i) nabawasan ang paggamit ng enerhiya, dahil ang pagtatanim ng pananim ay ganap na umaasa sa solar power, hindi tulad ng conventional glasshouses kung saan ang kuryente ay ibinibigay sa pamamagitan ng kuryente o natural na gas na gumagawa ng malalaking greenhouse gas emissions; (ii) pinahusay na pagtitipid ng tubig, dahil ang pagtatanim ng pananim ay nangyayari sa ilalim ng bubong na natatakpan ng plastik na may mababang pagsingaw ng lupa at mataas na ratio ng transpiration: evaporation. Ang irigasyon ay sinusubaybayan at kinokontrol ng isang sentralisadong computer na nagbibigay-daan sa tumpak na pagtutubig na may kaunting pagkawala ng tubig; (iii) Nabawasan ang mga greenhouse gas emissions para sa buong sistema (Chai et al. 2012) o ang bakas ng paa sa bawat yunit ng timbang ng sariwang gulay batay sa pagtatasa ng ikot ng buhay (Chai et al. 2014a). Ang mga pananim na itinanim sa mga pasilidad ng cluster ay may makabuluhang mas mataas na ani sa bawat yunit ng input (tulad ng pataba, lugar ng paggamit ng lupa) na may mas maraming atmospheric CO.2 na-convert sa biomass ng halaman sa pamamagitan ng pinahusay na photosynthesis kaysa sa mga open-field cultivation system (Chang et al. 2013); at (iv) ang paggamit ng compost substrates ay maaaring magpapataas ng carbon sa lupa sa paglipas ng panahon (Jaiarree et al. 2014; Chai et al. 2014a).
Ang ilang mga pag-aaral ng kaso ay may tinantyang net CO2 pag-aayos ng mga halaman sa solar-energy plastic cultivation system sa walong beses na mas mataas kaysa sa tradisyonal na open-field system (Wang et al. 2011). Higit pang CO2 Ang pag-aayos sa mga yunit ng paglilinang ay nangangahulugan ng mas kaunting CO2 mga emisyon sa kapaligiran (Wu et al. 2015). Ang magnitude ng epekto ay nag-iiba sa heograpikal na lokasyon at ang istraktura ng mga yunit ng paglilinang (Chai et al. 2014c). Ipinakita rin ng mga pag-aaral na ang paglilinang ng pasilidad ay nagpapahintulot sa mga halaman na ayusin ang mas maraming CO2 mula sa atmospera habang naglalabas ng mas kaunting greenhouse gases bawat kg ng produkto (Chang et al. 2011). Walang karagdagang pag-init na ibinibigay sa mga yunit ng paglilinang, kahit na sa panahon ng taglamig, nakakatipid ng humigit-kumulang 750 Mg ha-1 ng enerhiya kumpara sa conventional, coal-heated greenhouse production (Gao et al. 2010). Ang paglilinang ng Gobiland ay isang carbon-smart na sistema para sa pagpapagaan ng mga greenhouse gas emissions. Gayunpaman, ang mga pagtatasa sa siklo ng buhay para sa paglilinang ng pasilidad ay kulang sa literatura, at kinakailangan ang mas malalim na pananaliksik upang masuri ang mga epekto sa kapaligiran ng mga sistemang ito sa paglilinang.
Mga benepisyo sa ekolohiya
Ang Northwestern China ay mayaman sa sikat ng araw at init na mapagkukunan na may taunang sikat ng araw mula 2800 hanggang 3300 h. Ang pagbuo ng mga clustered solar-energy na Gobi land cultivation system ay maaaring gawing produksyon ng pagkain ang mga mapagkukunan ng liwanag at init at mag-aalok ng makabuluhang mga benepisyo sa ekolohiya, na ang ilan ay naka-highlight sa ibaba.
Una, ang lupain ng Gobi ay ginagamit upang makagawa ng mga de-kalidad na pananim para sa seguridad sa pagkain. Sa China, ang average na taniman ng lupa bawat 100 capita ay 8 ha (FAOSTAT 2014), makabuluhang mas kaunti kaysa sa 52 ha sa USA, 125 ha sa Canada, at 214 ha sa Australia. Ang mga mapagkukunan ng cropland sa China ay mabilis na bumababa dahil sa mabilis na urbanisasyon. Nahaharap sa limitadong lupang taniman per capita, kasama ang cropland na ginagamit para sa pagtatayo ng lungsod, ang Tsina ay gumawa ng makabuluhang hakbang sa paggalugad sa masaganang lupain ng Gobi para sa pagtatanim (Jiang et al. 2014). Hindi posible ang tradisyunal na agrikultura sa uri ng disyerto, hindi produktibong lupain ng Gobi (Fig. 6a). Ang pagtatayo ng mga clustered cultivation facility sa lupain ng Gobi ay nag-aalok ng mga natatanging tampok para maibsan ang mga salungatan sa lupa sa pagitan ng agrikultura at iba pang sektor ng ekonomiya (Fig. 6b) at pagtulong sa secure na suplay ng pagkain para sa bansang may mataas na populasyon.
Pangalawa, ang sistema ng produksyon ay kadalasang gumagamit ng mga lokal na magagamit na mapagkukunan. Ang bawat cultivation unit sa system ay binuo at sinusuportahan ng mga frame na gawa sa kahoy, kawayan, o steel rods. Sa panahon ng malamig na taglamig, ang mga lokal na gawang straw mat o thermal clothing blanket ay inilalagay sa sloped roof para sa karagdagang insulation. Ang hilagang pader ng mga yunit ng paglilinang ay itinayo din gamit ang mga lokal na magagamit na materyales, tulad ng mga bloke na naka-frame na bakal at may dayami (Fig. 7a), mga sandbag (Fig. 7b), isang bato-pinaghalong semento (Fig. 7c), o karaniwang mga brick (Fig. 7d).
Ang mga lokal na materyales na magagamit ay nagbibigay ng makabuluhang ekolohikal at pang-ekonomiyang benepisyo dahil ang mga ito ay maaaring makuha sa murang halaga o kolektahin nang libre (hal., mga bato at bato sa kalapit na mga lugar ng disyerto), na may kaunting mga kinakailangan sa transportasyon. Gayundin, ang mga kagamitan para sa transportasyon ng mga materyales, paggawa ng mga substrate, at paglilinang ng mga pananim ay unti-unting magagamit para sa paglilinang ng pasilidad ng cluster; nakakatulong ito sa paglutas ng kakulangan sa paggawa sa agrikultura sa ilang rural na lugar sa China.
Pangatlo, ang sistema ng pagtatanim na ito ay nagbibigay ng mga pagkakataon para sa pagpapahusay ng rehiyonal na ekolohiya. Sa malaking bahagi ng hilagang-kanluran ng Tsina, ang lupain ng Gobi ay walang mga halaman (Fig. 6a) na nagreresulta sa marupok na ekolohikal na kapaligiran. Ang pagguho ng hangin ay karaniwan at nagiging mas malala sa pagbabago ng klima. Ang mga madalas na bagyo ng alikabok ay nagmumula sa hilagang-kanluran na kadalasang umaabot sa iba pang mga rehiyon sa Asya. Ang pagbuo ng solar energy clustered facility cultivation system ay hindi lamang may potensyal na sabay na tumugon sa bumababang kakayahang magamit ng angkop na lupain sa China, ngunit gumaganap ng isang papel sa pagpapagaan ng pagkasira ng ecosystem sa disyerto hanggang sa tuyong kapaligiran sa hilagang-kanluran ng China (Gao et al. 2010; Wang et al. 2017). Ang pagbabago ng inabandunang lupain ng Gobi sa lupang pang-agrikultura ay maaaring makatulong sa pagtatatag ng isang bagong sistemang ekolohikal, na magbabago sa primitive na likas na anyo at magpapaganda sa kapaligirang ekolohikal.
Mga epekto sa katatagan ng mga komunidad sa kanayunan
Ang pag-unlad ng socioeconomic sa hilagang-kanlurang Tsina ay nahuhuli sa gitna at silangang mga rehiyon, na may maraming distrito ng komunidad na mas mababa sa antas ng pambansang kahirapan. Ang paggalugad sa malalawak na lugar ng lupain ng Gobi para sa produksyon ng prutas at gulay ay nagbubukas ng pinto para sa rehiyong ito upang mapabilis ang pag-unlad ng socioeconomic. Ginagawa nitong kakaiba ang disbentaha ng Gobi desertification sa mga natatanging panrehiyong bentahe sa ekonomiya, hindi lamang sa pagtataguyod ng industriya ng agrikultura kundi sa pagmamaneho ng iba pang mga industriya, na tumutulong upang patatagin ang mga komunidad sa kanayunan. Ang murang sistemang pang-agrikultura na ito ay nagiging isang mahalagang milestone para sa pag-rally ng mga komunidad sa kanayunan.
Ang Gobi-land cultivation system ay nagpapasigla sa produksyon ng pagkain at nagpapataas ng kita ng sambahayan. Sa mga lugar na may temperatura sa itaas -28 °C sa taglamig, ang mga solar-powered greenhouses ay lubos na gumagamit ng solar energy at non-arable land upang makagawa ng prutas at gulay sa buong taon. Ang mga pananim sa clustered cultivation unit ay nagbubunga ng higit pa kaysa sa open-field production na may mas mataas na ratio ng mga input sa mga output. Sinuri namin ang pang-ekonomiyang output sa 14 na pag-aaral na may 120 solar-energy facility cultivation units (Xie et al. 2017) upang makahanap ng average na kabuuang kita na USD $56,650 ha 1 y 1, pagiging 10-30 beses na mas mataas kaysa sa produksyon ng open-field sa parehong geological site. Bilang resulta, ang netong kita mula sa pagtatanim ng gulay sa pasilidad ay 10-15 beses na mas malaki kaysa sa open-field vegetable production at 70-125 beses na mas malaki kaysa sa open-field na mais (Zea mays) o trigo (Triticum aestivum) produksyon.
Ang pagtatatag ng mga bagong sistema ng pagtatanim na ito ay lumilikha ng mga oportunidad sa trabaho sa kanayunan. Binabago ng paglilinang ng pasilidad ang downtime ng taglamig sa isang abala, produktibong panahon, na lumilikha ng mga oportunidad sa trabaho sa kanayunan, lalo na sa taglamig kung saan madalas ang mga pamilyang sakahan "mag-isa sa bahay" walang trabaho. Ang produksyon at marketing ng prutas at gulay ay labor-intensive. Maraming manggagawa sa kanayunan ang maaaring ilaan sa paglilinang ng pasilidad (Fig. 8a), habang ang iba ay maaaring ilaan sa transportasyon at marketing ng mga produkto sa mga lokal o kalapit na komunidad (Fig. 8b). Pinakamahalaga, ang pagpoproseso, pag-iimbak, pag-iingat, at pagbebenta ng mga sariwang ani ay nagbibigay ng minsang wala nang mga pagkakataon sa trabaho, na tumutulong sa pagbuo ng isang panlipunang maayos na komunidad (Fig. 8c) at rally ang rural community spirit.
Walang nai-publish na mga ulat kung paano maaaring makaapekto ang clustered cultivation system sa pag-unlad ng komunidad sa kanayunan. Iminumungkahi namin na ang mga sistemang ito ay nakakatulong sa kakayahang mabuhay at katatagan ng mga komunidad sa kanayunan. Ang pagtatatag ng Gobi land cultivation system ay nagbibigay-daan sa agrikultura sa hilagang-kanlurang Tsina na lumampas sa hangganan ng pangunahing produksyon. Dahil dito, ang kakayahang mabuhay ng komunidad at pangmatagalang katatagan ay pinahuhusay dahil (i) ang mga bagong teknolohiya ay patuloy na binuo upang mapabuti ang paglilinang ng lupa ng Gobi, tulad ng pag-aanak ng pananim, pagbuo ng substrate, at mga hakbang sa pagkontrol ng peste, na naging isang mahalagang paraan para umunlad ang mga komunidad sa kanayunan sa isang napapanatiling paraan; (ii) ang paglilinang ng pasilidad ay nagbibigay ng buong taon na suplay ng sariwang prutas at gulay sa komunidad, na natutugunan ang tumaas na mga pangangailangan ng mga nasa gitnang uri ng mga mamamayan para sa mas maraming nutrisyon at malusog na pagkain; at (iii) ang pagtatatag ng bagong sistema ng paglilinang ay nakakatulong na palakasin ang panloob na pagkakaisa ng mga grupong etniko minorya, dahil ang mga mamamayan ng mga grupong etniko minorya ay nangangailangan ng magkakaibang mga pagkain na may natatanging katangian, na nasisiyahan mula sa buong taon na sariwang ani ng mga sistema ng paglilinang.
Pangunahing hamon
Ang mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay mabilis na umuusbong sa China nitong mga nakaraang taon na may potensyal na palawakin ang mga lugar ng pasilidad at antas ng produksyon (Jiang et al. 2015). Gayunpaman, ang ilang mga hadlang at hamon ay kailangang tugunan.
Mga hadlang sa yamang tubig
Ang isa sa pinakamalaking hamon para sa agrikultura sa hilagang-kanlurang Tsina ay ang kakulangan sa tubig. Ang taunang pagkakaroon ng tubig-tabang ay mababa sa < 760 m3 per capita y 1 (Chai et al. 2014b). Sa Hexi Corridor ng Gansu Province, ang taunang pag-ulan ay <160 mm habang ang taunang pagsingaw ay > 1500 mm (Deng et al. 2006). Maraming dating-produktibong cropland sa tabi ng Silk Road ay naging "naka-pause" nitong mga nakaraang taon dahil sa kakulangan ng tubig. Karamihan sa open-field crop cultivation ay gumagamit ng tradisyonal "pagbaha" irigasyon na lampas sa 10,000 m3 ha-1 bawat panahon ng pagtatanim (Chai et al. 2016). Ang labis na pagsasamantala sa mga yamang tubig ay malamang na lalong lumala sa ekolohikal na kapaligiran at maubos ang hindi nababagong mga yamang tubig sa lupa (Martinez-Fernandez at Esteve 2005). Ang produksyon ng gulay ay nangangailangan ng malaking halaga ng tubig sa mahabang panahon ng paglaki, at hindi matutugunan ng pag-ulan ang mga pangangailangan para sa pinakamainam na paglaki ng halaman. Sa Hexi Corridor ng Gansu Province, kung saan mabilis na tumaas ang mga clustered facility cultivation system nitong mga nakaraang taon, ang pangunahing pinagkukunan ng tubig para sa lahat ng sektor ay nagmumula sa akumulasyon ng snow sa Qilian Mountain sa taglamig, na may snowmelt sa tag-araw na nagpapakain sa mga ilog at tubig sa lupa sa ang mga lambak (Chai et al. 2014b). Sa huling dalawang dekada, ang masusukat na antas ng niyebe sa Qilian Mountain ay tumaas nang paitaas sa bilis na 0.2 hanggang 1.0 m taun-taon (Che at Li 2005), habang ang tubig sa ilalim ng lupa sa mga lambak (ibinibigay ng tubig mula sa mga bundok) ay patuloy na bumabagsak, at ang pagkakaroon ng tubig sa lupa ay bumaba nang husto (Zhang 2007). Dahil dito, unti-unting nawawala ang ilang natural na oasis sa kahabaan ng lumang Silk Road. Ang ilang paghuhukay ng mga water cellar ay ginamit upang i-save ang pag-ulan upang magbigay ng karagdagang tubig, ngunit ang pagiging epektibo ay karaniwang mababa. Kung paano makatipid ng tubig o mapahusay ang WUE sa produksyon ng pananim ay mahalaga para sa pangmatagalang posibilidad na mabuhay ng mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi.
Marupok na ekolohikal na kapaligiran
Sa hilagang-kanluran ng Tsina, mahirap ang endowment ng lupa. Ang mga bundok at lambak, kasama ang mga oasis at lupain ng Gobi, ay gumagawa para sa isang kumplikadong ekolohikal na kapaligiran. Ang madalas na tagtuyot at mga bagyo ng alikabok ay nagpapalala sa ekolohikal na kapaligiran. Humigit-kumulang 88% ng kabuuang lugar ng Gansu Hexi Corridor ang dumanas ng disyerto, at ang linya ng disyerto ay lumilipat patimog patungo sa bukirin. Ang mga likas na kondisyon sa hilagang-kanlurang rehiyon ng Tsina ay inilarawan bilang "hangin na umiihip ng mga bato kung saan-saan na may mga damong tumutubo kahit saan," isang paglalarawan ng marupok na kapaligirang ekolohiya. Ang matinding paggamit ng pestisidyo sa paglilinang ng pasilidad ay isang potensyal na panganib sa kapaligiran at panganib sa kalusugan sa mga manggagawa. Ang kakulangan ng mga naaangkop na paggamot para sa mga ni-recycle na organikong substrate ay maaaring makadumi sa mga pinagmumulan ng tubig sa lupa, na nagdadala ng mga alalahanin para sa pangkalahatang publiko.
Mga hadlang sa mapagkukunan ng paggawa
Ang suplay ng paggawa sa agrikultura sa pangkalahatan ay mababa at hindi sapat, dahil parami nang parami ang mga kabataang manggagawa na lumilipat sa mga lungsod upang maghanapbuhay, na humahantong sa kakulangan ng mga mapagkukunan ng paggawa sa agrikultura sa mga kanayunan. Ang kasalukuyang mga patakaran ng pamahalaan na magbigay ng insentibo sa pagpayag ng mga magsasaka na magtanim ng lupa ay hindi paborable para sa pag-unlad ng komunidad sa kanayunan, na nagpapalala sa kakulangan sa paggawa sa kanayunan. Gayundin, ang sakahan ng pamilya bilang isang independiyenteng yunit ng pagsasaka ay nananatiling pangunahing paraan ng pamamahala ng sakahan, at ang kasalukuyang mga patakaran ng pamahalaan sa pagmamay-ari ng lupa ay maaaring pagbawalan ang mga magsasaka sa pagbili at pagbebenta ng lupa, na maaaring maghigpit sa malawak na pag-unlad ng mga sistema ng pagtatanim ng pasilidad. Bukod pa rito, ang mga antas ng edukasyon sa hilagang-kanluran ay karaniwang mas mababa kaysa sa gitna at silangang mga rehiyon. Ang Pamahalaang Sentral ay nagpatupad ng mga patakaran ng sapilitang edukasyon para sa buong bansa, ngunit maraming tao sa hilagang-kanluran ang hindi nakatapos ng 9 na taon ng edukasyon. Ang lahat ng nasa itaas ay maaaring lumikha ng isang hindi kanais-nais na kapaligiran para sa suplay ng paggawa sa kanayunan, na maaaring hadlangan ang malawak na pag-unlad ng mga sistema ng pasilidad ng lupa ng Gobi.
Pagpapanatili ng ekonomiya
Sa mga pagpapabuti sa mga pamantayan ng pamumuhay, ang mga mamimili ay humihiling ng isang hanay ng mga sariwang ani na may mataas na kalidad at nutritional value. Mayroong malaking populasyon ng minorya (pangunahin na may mga pagkakakilanlan ng Hui at Dongxiang) sa hilagang-kanluran na may nakagawiang pagkain na nangingibabaw sa gulay, na nangangailangan ng magkakaibang mga produkto upang matugunan ang kanilang mga pangangailangan. Lumilikha ito ng mga pagkakataon para sa mga bagong merkado na may mga bagong produkto. Gayunpaman, ang merkado para sa mga sariwang ani na ibinibigay ng mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi ay madaling maging puspos dahil ang populasyon ng anim na hilagang-kanlurang lalawigan ay bumubuo lamang ng 6.6% ng bansa's kabuuan, na may napakababang disposable income per capita. Noong 2012, ang GDP per capita sa anim na hilagang-kanlurang lalawigan ay may average na 26,733 Yuan (katumbas ng USD $4100), na 31% mas mababa sa bansa.'s average. Ang mababang kita na may kaunting mga mamimili ay maaaring maghigpit sa pagbuo ng mga bagong merkado sa mga lokal na lugar at magdala ng malalaking panganib para sa pagpapanatili ng ekonomiya sa mahabang panahon. Ang mga pag-aaral ay kailangan upang siyasatin kung gaano katatag ang sistemang ito, at kung ano ang maaaring gawin upang matiyak ang pangmatagalang pang-ekonomiyang pagpapanatili nito. Napagtanto namin na may malaking potensyal na mag-market ng sariwang ani sa matataas na populasyon sa gitna at silangang rehiyon ng bansa. Iminumungkahi namin na ang mga priyoridad para sa pagpapalawak ng merkado ay nakatuon sa: (i) pagtatatag ng tinatawag na "tanikala ng dragon" marketing logistics na nag-uugnay "paglilinang-mamamakyaw-re-tailers-Mga consumer" sa isang value chain; (ii) pagpapabuti ng mga sistema ng transportasyon sa pagitan ng rehiyon na tiyak para sa paggalaw ng mga produktong pang-agrikultura; at (iii) pagbuo ng mga mekanismo para sa kontrol sa kalidad, seguro sa kaligtasan, at patas na pagpepresyo.
Kalidad at kalusugan ng produkto
Ang mga konsentrasyon ng mabibigat na metal ay mas mataas sa ilang mga lupa ng pasilidad kaysa sa mga bukas na patlang. Ang mga produkto na pinatubo ng pasilidad kung minsan ay naglalaman ng mas mataas na target na hazard quotient ng mabibigat na metal kaysa sa mga gulay na openfield (Chen et al. 2016), bahagyang dahil ang dumi ng tao at iba pang mga basurang materyales ay kasama sa mga substrate. Sa ilang mga pasilidad, ang mga labis na sintetikong pataba ay kasing taas ng 670 kg N ha 1, kasama ang 1230 kg N ha 1 mula sa mga organikong materyales tulad ng mga pataba, ay ginagamit taun-taon para sa produksyon ng gulay (Gao et al. 2012). Bukod pa rito, ang plastic film na ginagamit para sa takip ng bubong at lupa sa mga yunit ng paglilinang ay kadalasang nauugnay sa mga ester ng phthalic acid na idinaragdag sa paggawa ng plastic film. Maaaring may mga pangmatagalang panganib sa kalusugan sa mga nagtatanim na nakalantad sa pollutant (Ma et al. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). Ang mga antas ng phthalates sa mga lupang Tsino ay karaniwang nasa mataas na dulo ng pandaigdigang saklaw (Lu et al. 2018), at ang mga pananim sa napakaraming plasticized na pasilidad ay maaaring maglaman ng mataas na antas ng phthalates (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). Ang pagkakalantad ng manggagawa sa phthalates ay maaaring magdala ng mga panganib sa kalusugan (Lu et al. 2018). Ang pananaliksik ay kinakailangan upang bumuo ng mga epektibong diskarte upang mabawasan ang mga konsentrasyon ng phthalate sa ani. Ang panganib ng bakas na dami ng phthalates sa kalusugan ng tao ay maaaring wala o maliit ngunit kailangang kumpirmahin. Ang mga antas ng threshold ng mga konsentrasyon ng mabibigat na metal ay kailangang tukuyin sa mga end-product. Maaaring kailanganin ang ilang sopistikadong pamamaraan ng bioremediation para sa remediation ng lupa ng mataas na polusyon sa metal upang mabawasan ang epekto ng potensyal na konsentrasyon ng mabibigat na metal.
Pagtatakda ng mga patakaran para sa napapanatiling pag-unlad sa mga sistema ng lupa ng Gobi
Ang mga clustered facility cultivation system ay mabilis na umuunlad sa hilagang-kanluran ng China. Noong Hunyo 2017, humigit-kumulang 3000 ektarya ng Gobi land ang nasa ilalim ng paglilinang ng pasilidad sa Gansu Province lamang. Ang lugar na ito ay may mga heograpikal na pakinabang para sa gulay produksyon, kabilang ang mahabang oras ng sikat ng araw, malaking pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng araw at gabi, at maaliwalas na kalangitan na may kaunti/walang polusyon sa hangin. Ang mga sistema ng pagtatanim ng pasilidad ay isinasaalang-alang a "Himala sa lupain ng Gobi" para sa China's socioeconomic development. Inirerekomenda namin ang mga sumusunod na priyoridad sa pagtatakda ng patakaran upang matiyak ang malusog na pag-unlad ng system na may pangmatagalang katatagan.
Balanse sa pagitan ng paggalugad at proteksyon
Iminumungkahi namin na bumuo ng mga patakaran na nakatuon sa "pagprotekta sa ekolohikal na kapaligiran habang ginalugad ang bagong-tuklas na lupain," ibig sabihin ay hindi dapat magkaroon ng negatibong epekto sa kapaligiran ang pagbuo ng Gobi land cultivation system. Dapat detalyado ng patakaran kung paano palakasin ang pagiging produktibo ng system habang isinusulong ang pagpapanatili ng ekolohiya. Mga kredito sa kapaligiran, "berdeng seguro," at "berdeng pagbili" dapat isaalang-alang at isama sa pagsusuri ng pagpapanatili ng system. Kailangan din ng mga patakaran para sa paggamit ng mga kemikal na pataba, mabibigat na metal at mapaminsalang substance, mataas na natitirang pestisidyo, at pag-recycle ng plastic film, bukod sa iba pa. Ang ilang partikular na patakaran ay dapat na maitatag upang i-target ang mga pangunahing lokal na isyu. Halimbawa, ang mga pasilidad sa pagreserba ng tubig ay dapat itayo sa tabi ng mga yunit ng pagtatanim ng pasilidad sa kanlurang dulo ng Hexi Corridor kung saan ang kasalukuyang magagamit na open-canal na transportasyon ng tubig upang patubigan ang mga yunit ng pagtatanim ay nagdadala ng malaking panganib ng pagkawala ng tubig sa panahon ng transportasyon at irigasyon.
Bumuo ng mga sistematikong hakbang para sa paggamit ng tubig at pagtitipid ng tubig
Upang lubos na magamit ang masaganang lupain ng Gobi sa hilagang-kanluran ng Tsina, isang mahigpit at pragmatikong patakaran sa paggamit ng tubig ay dapat na maipatupad. Kabilang sa mga malapit-matagalang priyoridad ang: (i) mga batas sa proteksyon ng yamang tubig para sa "pagsukat ng tubig,""kontrol sa pagbabarena ng tubig," at "batis at bukal awtoridad" na may mga detalyadong regulasyon sa mga karapatan sa tubig, quota, singil, at kontrol sa kalidad; (ii) pagtatayo ng mga pasilidad sa pagkolekta at pag-iimbak ng tubig para sa tubig-ulan gamit ang catchment cellar storage technology, optimized na paggamit ng surface water resources, planned exploration ng underground water, at pagpapatupad ng water intake permit system; (iii) pagpapalakas ng mga responsibilidad ng mga ahensyang administratibo sa lahat ng antas upang kontrolin ang paglalaan ng tubig, alisin ang basura ng tubig, at itaguyod ang makatwirang paggamit ng mga yamang tubig; (iv) pagpapaunlad ng mga sistemang pang-agrikultura na nagtitipid sa tubig, kabilang ang paglipat mula sa irigasyon ng baha o tudling patungo sa patubig sa ilalim ng lupa, paggamit ng mga mulch upang mabawasan ang pagsingaw, at pagpapabuti ng mga sistema ng kanal ng patubig sa bukid; at (v) para sa pangmatagalang panahon, pagsulong ng pagpaparami para sa drought-tolerant cultivars, reporma sa mga sistema ng pagsasaka, at pagpapabuti ng imprastraktura para sa pagtatayo ng pasilidad.
Palakasin ang agro-technology innovation
Ang teknolohiya ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa napapanatiling pag-unlad ng Gobi land cultivation system; dahil dito, ang isang patakaran sa teknolohiya ay dapat sumaklaw sa: (i) pagtatayo ng mga sentro ng pagbabago sa rehiyon at mga istasyon ng pagsubok, pagtatatag ng "target na pondo" tiyak para sa mga sistema ng pagtatanim ng lupa ng Gobi upang matugunan ang mga kagyat na isyu, at tumaas na pamumuhunan sa mga platform ng pananaliksik/demonstrasyon at techinnovation; (ii) pagpapaunlad ng mga sistema ng pagpapalawig ng teknolohiya—kung saan ang mga patakaran ng pamahalaan ay nagtataguyod ng mga institusyong pananaliksik sa lahat ng antas upang isagawa ang pagpapasikat ng teknolohiya—at pagtatatag ng mga lokal na tanggapan ng teknolohiya upang magsagawa ng mga teknikal na serbisyo sa mga kanayunan; (iii) pagpapatibay ng mga hakbang upang maakit at mapanatili ang mga empleyado na magtrabaho sa atrasadong rehiyon sa hilagang-kanluran; (iv) pagtaas ng antas ng edukasyon ng magsasaka na lampas sa sapilitang 9 na taon, pagtataguyod ng teknolohikal na literacy sa populasyon sa kanayunan sa pamamagitan ng pagsasanay sa mga kasanayan sa bokasyonal, at pag-aalaga ng bagong henerasyon ng mga magsasaka upang magpatupad ng mga makabagong teknolohiya sa agrikultura; at (v) pagbuo ng mga espesyal na programa sa pagsasanay ng mga unibersidad at mga institusyong pananaliksik para sa mga tauhan ng teknolohiyang pang-agrikultura upang itaguyod ang mga advanced na teknolohiya.
I-regulate ang food chain
Ang dami ng sariwang prutas at gulay na ginagawa sa mga clustered na pasilidad ay kadalasang higit sa mga kailangan ng lokal at kalapit na rural at urban na komunidad. Ang napapanahong pagdadala ng mga sariwang ani sa ibang mga pamilihan sa loob at labas ng bansa ay titiyak na ang produksyon at marketing ay balanse. Kinakailangan ang mga patakaran upang mapadali ang mga mekanismo sa marketing at logistik. Ang mga kultivar ay dapat na i-breed upang matugunan ang mga pangangailangan ng isang malawak na hanay ng mga merkado na sumasaklaw sa isang magkakaibang hanay ng mga produkto at panlasa na angkop sa iba't ibang grupo ng etniko at relihiyon. Dapat suportahan ng patakaran ang mga wholesale na merkado, retail outlet, cold chain logistics, at information-monitoring system. Maaaring kailanganin ang isang patakaran para sa mga sistema ng transportasyon, kabilang ang pagtatayo ng mga pangunahing linya ng tren na humahantong sa gitna at silangang Tsina, pati na rin ang pag-access sa mga daanan sa kalupaan sa Russia, Outer Mongolia, Western Asia, at Europe.
Linangin ang mga propesyonal na magsasaka
Ang mga magsasaka ang pangunahing manlalaro sa pag-unlad ng socioeconomic sa kanayunan, ngunit maraming kabataang magsasaka ang lumipat sa mga lungsod para sa iba pang kita, na iniiwan ang cropland sa loob ng maraming taon na may kaunti o walang produktibo sa ilang mga lugar (Seeberg at Luo 2018; Oo 2018). Kinakailangan ang isang patakaran na sumusuporta sa pagtaas ng kita ng sakahan mula sa produksyon ng pagkain upang hikayatin ang mga kabataang magsasaka na manatili sa mga sakahan, na sa huli ay magpapahusay sa socioeconomic na katatagan ng mga komunidad sa kanayunan. Ang isang mahalagang punto ng patakaran ay dapat na linangin ang isang bagong lahi ng mga magsasaka na may pinabuting mga kwalipikasyon at mga kasanayan sa pamamahala, na tumutulong sa potensyal na lumipat mula sa tradisyonal, makasarili, mas maliit na sukat na mga sakahan ng pamilya tungo sa mas malalaking negosyong sakahan—isang diskarte sa pagpapaunlad ng modernong agrikultura sa China. Ang kasalukuyang patakaran sa lupa ay maaaring kailanganing i-renew, na nagpapahintulot sa mga dalubhasa, propesyonal na mga magsasaka na palawakin ang kanilang mga sakahan at i-optimize ang pamamahala sa sakahan, kung naaangkop.
Magtatag ng isang maayos na sistema ng serbisyong panlipunan
Ang mga pamayanan sa kanayunan sa hilagang-kanluran ay hindi maunlad sa kasaysayan kumpara sa gitna at silangang Tsina. Kinakailangan ang mga patakaran upang magtatag ng mga epektibong sistema ng serbisyong panlipunan na nakatuon sa pagpapabuti ng edukasyon, kalusugan at trabaho, at pagpapahusay sa pangkalahatang pamantayan ng pamumuhay. Ang agrikultura ay ang pangunahing negosyo sa mga komunidad sa kanayunan. Kinakailangan ang mga patakaran upang hikayatin ang pagbuo ng malalaking kooperatiba ng agrikultura para sa epektibong paggamit ng mga yamang lupa at tubig na may mas mataas na kita para sa mga pamilyang sakahan. Para sa Gobi-land cultivation system, kailangan ang isang patakaran upang mapabuti ang kahusayan ng produksyon ng pananim, pagproseso ng pagkain, at pamamahagi ng produkto sa mga lokal at kalapit na komunidad. Ang isang naka-optimize na layout/pamamahagi ng mga pasilidad sa pagtatanim sa iba't ibang eco-region ay kailangan upang matugunan ang magkakaibang pangangailangan ng mga mamimili para sa sariwang prutas at gulay sa rehiyon/lokal na antas at upang galugarin ang mga pagkakataon sa internasyonal na antas. Kailangan din ang isang patakaran upang matiyak ang kaligtasan at kalidad ng mga produkto mula sa mga sistema ng pasilidad na nagdedetalye sa pag-iimbak, transportasyon, at sirkulasyon ng mga sariwang ani sa labas ng panahon upang mabawasan ang panganib ng pagkawala ng pagiging bago at kalidad.
Konklusyon
Ang mga mapagkukunan ng lupa ay sentro ng agrikultura at likas na nauugnay sa mga pandaigdigang hamon para sa seguridad sa pagkain at ang kabuhayan ng milyun-milyong mamamayan sa kanayunan. Ang populasyon ng mundo ay inaasahang aabot sa 9.1 bilyon sa 2050 at ang produksyon ng pagkain sa mga umuunlad na bansa ay kailangang doble mula sa antas ng 2015. Ang mga yamang lupa ay nasa ilalim ng matinding stress sa mga umuunlad na bansa dahil sa mabilis na urbanisasyon na nakikipagkumpitensya para sa magagamit na lupa sa agrikultura. Nagtatag ang China ng mga bagong sistema ng pagtatanim sa lupa ng Gobi, ibig sabihin "Gobi agrikultura," na binubuo ng isang kumpol ng marami (hanggang daan-daang) indibidwal na mga yunit ng paglilinang na ginawa mula sa mga materyal na magagamit sa lokal at pinapagana ng solar energy. Ang plastic-roofed, tulad ng greenhouse cultivation unit ay gumagawa ng mataas na kalidad na sariwang prutas at gulay sa buong taon. Tinatantya namin na ang mga sistemang ito ay sasakupin ang humigit-kumulang 2.2 milyong ektarya sa 2020, na magiging isang pundasyon ng produksyon ng pagkain sa China's kasaysayan ng agrikultura. Sa pagsusuring ito, natukoy namin ang ilang natatanging tampok ng mga sistema ng pagtatanim, kabilang ang pagtaas ng produktibidad ng lupa bawat yunit ng input, pinahusay na WUE, at pinahusay na mga benepisyo sa ekolohiya at kapaligiran. Ang sistema ng pagtatanim na ito ay nag-aalok ng mahusay na mga pagkakataon para sa paggalugad ng mga lokal na magagamit na mapagkukunan upang pagyamanin ang mga tao sa kanayunan at matiyak ang pangmatagalang kakayahang mabuhay ng mga komunidad sa kanayunan. Ang sistemang ito ay nahaharap din sa mga makabuluhang hamon na kailangang tugunan.
Natukoy namin ang ilang mga pangunahing isyu at ang kanilang kaukulang mga priyoridad na lugar sa pananaliksik para sa malapit na panahon (3-5 taon) na makakatulong na mapahusay ang pagpapanatili ng natatanging sistema ng paglilinang na ito. Lubos naming iminumungkahi na ang mga nauugnay na patakaran ng pamahalaan at mga sistema ng serbisyong panlipunan sa mga rural na lugar ay binuo upang matiyak ang kakayahang kumita sa ekonomiya at pagpapanatili ng eco-environmental ng mga sistema ng pagtatanim ng Gobi-land.
Pagkilala Nais ng mga may-akda na kilalanin ang lahat ng nag-ambag ng kanilang oras at pagsisikap sa paglahok sa pananaliksik na ito, at ang mga kawani sa Vegetable Technical Service Center ng Suzhou District, Jiuquan, at ng Wuwei Agricultural Extension Services, Wuwei, Gansu, para sa pagbibigay ng ilang data. at mga larawang ipinakita sa artikulo.
Pagpopondo Ang pag-aaral na ito ay sama-samang pinondohan ng "Espesyal na Pondo ng Estado para sa Agro-Scientific na Pananaliksik sa Pampublikong Interes (numero ng grant 201203001),""Mga Sistema ng Pananaliksik sa Agrikultura ng Tsina (bilang bigyan ng CARS-23-C-07),""Gansu Province Science and Technology Key Project Fund (numero ng grant 17ZD2NA015)," at "Espesyal na Pondo para sa Agham at Teknolohiya na Innovation at Pag-unlad na Ginagabayan ng Gansu Province (bilang ng grant 2018ZX-02)."
Pagsunod sa mga pamantayang etikal
Salungatan ng interes Ipinapahayag ng mga may-akda na wala silang magkasalungat na interes.
open Access Ibinahagi ang artikulong ito sa ilalim ng mga tuntunin ng Creative Commons Attribution 4.0 International License (http:// creativecommons.org/licenses/by/4.0/), na nagpapahintulot sa hindi pinaghihigpitang paggamit, pamamahagi, at pagpaparami sa anumang medium, kung magbibigay ka ng naaangkop na kredito sa orihinal na (mga) may-akda at ang pinagmulan, magbigay ng link sa lisensya ng Creative Commons, at isaad kung may mga pagbabagong ginawa.
Mga sanggunian
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Pagsusuri sa urbanisasyon, pagkakapira-piraso at paggamit ng lupa/patern ng pagbabago ng cover ng lupa sa lungsod ng Istanbul, Turkey mula 1971 hanggang 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Kinakailangan sa pag-init at mga gastos nito sa mga istruktura ng greenhouse: isang case study para sa rehiyon ng Mediterranean ng Turkey. I-renew ang 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) Soil solarization bilang isang napapanatiling solusyon upang makontrol ang mga impeksyon ng tomato pseudomonads sa mga greenhouse. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Pagsusuri ng pagganap ng ground source heat pump system para sa greenhouse heating sa hilagang China. 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) Carbon footprint ng ground source heat pump system sa heating solar greenhouse batay sa life cycle assessment. 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) Water-saving innovations sa Chinese agriculture. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Mas mataas na ani at mas mababang carbon emission sa pamamagitan ng intercropping mais na may panggagahasa, gisantes, at trigo sa tuyong irigasyon. 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) Regulated deficit irrigation para sa produksyon ng pananim sa ilalim ng drought stress. Isang pagsusuri. 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) Pagsusuri ng mga serbisyo ng net ecosystem ng pagtatanim ng gulay sa greenhouse ng plastik sa China. 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) Ang pagtatanim ba ng mga gulay sa mga plastic na greenhouse ay nagpapabuti sa mga serbisyo ng rehiyonal na ecosystem na lampas sa suplay ng pagkain? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Spatial distribution at temporal variation ng snow water resources sa China noong 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Mga epekto ng mga pamamaraan ng pagbuo sa mga thermal properties ng phase change heat storage composite para sa solar greenhouse. 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) Dami ng tugon ng ani ng greenhouse tomato at kalidad sa kakulangan ng tubig sa iba't ibang yugto ng paglaki. 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) Mga sustansya, mabibigat na metal at phthalate acid esters sa solar greenhouse soils sa Round-Bohai Bay-Region, China: mga epekto ng cultivation year at biogeography. 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) Isang algorithm para sa pagkalkula ng pamamahagi ng liwanag sa mga photovoltaic greenhouses. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Potensyal sa pagtitipid ng enerhiya ng heat insulation solar glass: pangunahing resulta mula sa laboratoryo at in-situ na pagsubok. Enerhiya 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Mga trajectory ng malakihang dynamics ng pagkuha ng lupa sa Angola: pagkakaiba-iba, mga kasaysayan, at mga implikasyon para sa pampulitikang ekonomiya ng pag-unlad sa Africa. Patakaran sa Paggamit ng Lupa 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Pagpapabuti ng kahusayan sa paggamit ng tubig na pang-agrikultura sa tuyong at kalahating tuyo na lugar ng China. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Ang pinakamainam na halaga ng drip fertigation na nagpapabuti sa ani ng muskmelon, kalidad at kahusayan ng paggamit ng tubig at nitrogen sa plastic greenhouse ng gravel-mulched field. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAO statistical yearbooks – pagkain at agrikultura sa mundo. Food and Agriculture Organization ng United Nations 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Ang init ng proseso ng solar sa mga sistemang pang-industriya - isang pandaigdigang pagsusuri. I-renew ang Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Mga epekto sa paglamig at pagtaas ng ani ng matamis na paminta ng isang nobelang pamamaraan ng paglilinang: soil ridge substrate-embed sa Chinese solar greenhouse. 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) Mga epekto ng tuluy-tuloy na tomato monoculture sa mga katangian ng microbial sa lupa at aktibidad ng enzyme sa isang solar greenhouse. Sustainability (Switzerland) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Pinahusay na root zone temperature buffer capacity na nagpapahusay ng sweet pepper yield sa pamamagitan ng soil-ridged substrate-embedded cultivation sa solar greenhouse. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Solar greenhouse technology para sa food security: isang case study mula sa 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) Structure, function, application, at ecological benefit ng isang single-slope, energy-efficient solar greenhouse sa China. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Ang nilalaman ng sustansya sa lupa at mga balanse ng sustansya sa mga bagong gawang solar greenhouse sa hilagang China. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Pagkain at biodiversity. Agham 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) Food security: the challenge of feeding 9 billion people. Agham 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Pagpapabuti ng thermal environment sa solar greenhouse na may phase-change thermal storage wall. 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) Pagsusuri ng mga katangian ng paglipat ng init ng tatlong-layer na pader na may phase-change heat storage sa solar greenhouse. 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) Mga pagbabago sa paggamit ng lupang taniman sa Siberia noong ika-20 siglo at ang epekto nito sa pagkasira ng lupa. 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) Pagtatatag ng modelo ng pagtatantya ng solar radiation sa loob ng solar greenhouse. 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) Mga advanced na aplikasyon ng solar energy sa mga greenhouse ng agrikultura. I-renew ang 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) Ang badyet ng carbon at potensyal ng pagsamsam sa isang mabuhanging lupa na ginagamot ng compost. 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 na variation ng marginal land na angkop para sa mga planta ng enerhiya mula 1990 hanggang 2010 sa China. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Sitwasyon ng pag-unlad, mga problema at mungkahi sa pagpapaunlad ng industriya ng protektadong hortikultura. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Pangmatagalang pagbabago sa landcover ng agrikultura at potensyal para sa pagpapalawak ng cropland sa dating virgin lands area ng Kazakhstan. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Paunang babala na teknolohiya at aplikasyon para sa pagsubaybay sa mababang temperatura na sakuna sa solar greenhouses batay sa Internet ng mga bagay. 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) Ang aerated irrigation na nagpapahusay ng kalidad at kahusayan ng paggamit ng tubig sa irigasyon ng muskmelon sa plastic greenhouse. 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) Epekto ng pinakamainam na pang-araw-araw na fertigation sa paglipat ng tubig at asin sa lupa, paglaki ng ugat at bunga ng pipino (Cucumis sativus L.) sa solargreenhouse. 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) Mga pagbabago sa organikong substrate ng lupa na may tuluy-tuloy na pagtatanim ng gulay sa solar greenhouse. 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) Mga pattern ng spatial at mga puwersang nagtutulak ng pagbabago sa paggamit ng lupa sa China noong unang bahagi ng ika-21 siglo. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Conversion mula sa rural settlements at taniman ng lupa sa ilalim ng mabilis na urbanisasyon sa Beijing noong 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) Ang kontaminasyon sa lupa at mga pinagmumulan ng phthalates at ang panganib sa kalusugan nito sa China: pagsusuri. 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) Phthalate esters contamination sa mga lupa at gulay ng plastic film greenhouses ng suburb Nanjing, China at ang potensyal na panganib sa kalusugan ng tao. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Isang kritikal na pagtingin sa debate sa disyerto sa timog-silangang Espanya. 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) Pagsasara ng mga puwang sa ani sa pamamagitan ng nutrient at water management. Kalikasan 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Ang mga epekto ng partial root-zone irrigation at regulated deficit irrigation sa vegetative at reproductive development ng field-grown Monastrell grapevines. 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) Ang closed solar greenhouse na teknolohiya at pagsusuri ng pag-aani ng enerhiya sa ilalim ng mga kondisyon ng tag-init. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migrating to the City in north West China: young rural Women's empowerment. J Human Dev Capab 19: 289-307. https://doi.org/10.1080/19452829.2018.1430752
Kanta WJ, He CX, Yu XC, Zhang ZB, Li YS, Yan Y (2013) Mga pagbabago sa mga katangian ng organic soil substrate na may iba't ibang taon ng paglilinang at ang mga epekto nito sa paglaki ng pipino sa solar greenhouse. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Light at temperature performance ng energy-saving solar greenhouse na pinagsama-sama gamit ang color plate. 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) Pag-unlad at kamakailang mga uso sa greenhouse dryer: pagsusuri. I-renew ang Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Passive solar energy utilization: isang pagsusuri ng cross-section building parameter selection para sa Chinese solar greenhouses. I-renew ang Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Isang mapagkakatiwalaang pananaliksik sa internet ng mga object monitoring system ng pasilidad ng agrikultura. Susi Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Mga epekto ng deficit irrigation sa ani at kahusayan ng paggamit ng tubig ng kamatis sa solar greenhouse. 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) Quantification ng net carbon flux mula sa plastic greenhouse vegetable cultivation: isang full carbon cycle analysis. Polusyon sa Kapaligiran 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Comparative effect ng deficit irrigation at kahaliling partial root-zone irrigation sa xylem pH, ABA at ionic na konsentrasyon sa mga kamatis. J Exp Bot 63:1907-1917. https:// doi.org/10.1093/jxb/err370
Wang J, Li S, Guo S, Ma C, Wang J, Jin S (2014) Simulation at optimization ng solar greenhouses sa Northern Jiangsu Province of China. Mga Gusaling Enerhiya 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) Pangyayari at pagtatasa ng panganib ng phthalate esters (PAEs) sa mga gulay at lupa ng suburban plastic film greenhouses. 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) Pagsasama ng solar technology sa modernong greenhouse sa China: kasalukuyang katayuan, hamon at inaasam-asam. I-renew ang 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). J Malinis 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) Mga sistema ng paglilinang ng pasilidad "®Ж^Ф" – isang modelong Tsino para sa planeta. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Isang remote sensing at pinagsamang pag-aaral ng GIS sa urbanisasyon na may epekto nito sa mga lupang taniman: Fuqing City, Fujian Province, China. 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) Mga pagkakaiba-iba ng microclimate na may mga configuration sa dingding para sa Chinese solar greenhouses. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Pagsisiyasat sa pagganap ng isang solar heating system na may underground seasonal energy storage para sa greenhouse application. Enerhiya 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. enerhiya.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Pinahusay na kahusayan sa paggamit ng tubig at kalidad ng prutas ng mga greenhouse crop sa ilalim ng regulated deficit irrigation sa Northwest China. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China's "hungkag-out" mga nayon: isang kontra salaysay sa napakalaking kanayunan-urban migration. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Disenyo at eksperimento ng closed culture system para sa solar greenhouse. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Mga hadlang sa mga pamilihan ng tubig sa Heihe River basin sa Northwest China. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Eksperimento sa pagganap sa pag-iilaw at thermal storage sa pagkiling ng bubong solar-greenhouse. 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) Ang impluwensya ng produksyon ng agrikultura ng pasilidad sa pamamahagi ng phthalate esters sa mga itim na lupa ng Northeast China. 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) Pagsara ng mga puwang sa ani sa China sa pamamagitan ng pagbibigay kapangyarihan sa mga maliliit na magsasaka. Kalikasan 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Pag-aaral sa mga katangian ng heat transfer ng straw block wall sa solar greenhouse. Mga Gusaling Enerhiya 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) Pagganap ng aktibong heat storage-release unit na tinulungan ng heat pump sa isang bagong uri ng Chinese solar greenhouse. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514