Jianming Xie1,2 & Jihua Yu1,2 & Baihong Chen1,2 & Zhi Feng1,2 & Jian Lyu1,2 & Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot H. M. Siddique4
1. Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Kina
2. College of Horticulture, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Kina
3. Agriculture and Agri-Food Canada, Swift Current Research and Development Centre, Swift Current, SK S9H 3X2, Canada
4. UWA Institute of Agriculture og School of Agriculture & Environment, University of Western Australia, Perth, WA 6001, Australia
Abstrakt
I befolkede regioner/land med rask økonomisk utvikling, som Afrika, Kina og India, krymper dyrkbar jord raskt på grunn av bybygging og annen industriell bruk for jorden. Dette skaper enestående utfordringer for å produsere nok mat til å tilfredsstille de økte matbehovene. Kan de millioner av ørkenlignende, ikke-dyrkbare hektarer utvikles for matproduksjon? Kan den rikelig tilgjengelige solenergien brukes til avlingsproduksjon i kontrollerte miljøer, som solcellebaserte drivhus? Her gjennomgår vi et innovativt dyrkingssystem, nemlig "Gobi landbruk." Vi finner at det innovative Gobi-landbrukssystemet har seks unike egenskaper: (i) det bruker ørkenlignende landressurser med solenergi som eneste energikilde for å produsere frisk frukt og grønnsaker året rundt, i motsetning til konvensjonell drivhusproduksjon der energibehovet er tilfredsstilt via forbrenning av fossilt brensel eller elektrisk forbruk; (ii) klynger av individuelle dyrkingsenheter lages ved bruk av lokalt tilgjengelige materialer som leirjord for anleggets nordvegger; (iii) landproduktiviteten (ferskvare per landenhet per år) er 10-27 ganger høyere og avlingsvannbrukseffektivitet 20-35 ganger større enn tradisjonelle, vannede dyrkingssystemer på åpen mark; (iv) næringsstoffer til avlingen tilføres hovedsakelig via lokalt produserte organiske substrater, som reduserer bruken av syntetisk uorganisk gjødsel i avlingsproduksjon; (v) produkter har et lavere miljøavtrykk enn jorddyrking på grunn av solenergi som eneste energikilde og høye avlinger per innsatsenhet; og (vi) det skaper sysselsetting på landsbygda, noe som forbedrer stabiliteten i landlige samfunn. Mens dette systemet har blitt beskrevet som en "Gobi-land mirakel" for sosioøkonomisk utvikling må mange utfordringer tas opp, som vannbegrensninger, produktsikkerhet og økologiske implikasjoner. Vi foreslår at det utvikles relevante retningslinjer for å sikre at systemet øker matproduksjonen og forbedrer sosioøkonomien på landsbygda, samtidig som det skjøre økologiske miljøet beskyttes.
Introduksjon
Dyrkbar jord for jordbruk er en begrenset ressurs (Liu et al. 2017). I land med rask økonomisk utvikling, som Kina, India og Afrika, har mye dyrkbar jord blitt omgjort til industriell bruk (Cakir et al. 2008; Xu et al. 2000). På grunn av rask urbanisering som konkurrerer om land med jordbruk (Zhang et al. 2016; Mueller et al. 2012), er det en enestående utfordring for å øke avlingsproduksjonen for å tilfredsstille diettbehovene og preferansene til den voksende menneskelige befolkningen (Godfray et al. 2010). Det er mulig at utviklede land med store arealer med dyrkbar jord, som Australia, Canada og USA, kan konvertere gressletter til jordbruksland for verdens kornmarkeder. Men å gjøre det kan akselerere tapet av karbonreserver og ha betydelig, negativ innvirkning på miljøet (Godfray 2011).
I mange tørre og halvtørre miljøer er det store områder med "Gobi land" (definert som ikke-dyrkbar jord), inkludert 1.95 millioner hektar med land av ørkentypen i de seks provinsene i det nordvestlige Kina (Liu et al. 2010). Kina gjør en samlet innsats for å utvikle dette Gobi-landet for matproduksjon ved å bruke et innovativt beskjæringssystem, kalt "Gobi landbruk." Vi definerte dette dyrkingssystemet som "Et dyrkingssystem med en klynge av lokalt konstruerte, solcelledrevne plastveksthuslignende dyrkingsenheter for produksjon av høyytende, høykvalitets ferske råvarer (grønnsaker, frukt og prydplanter) på en effektiv, effektiv og økonomisk måte" (Xie et al. 2017). I enkelte sofistikerte klyngesystemer kan de klimatiske forholdene i de enkelte enhetene overvåkes ved hjelp av dataloggere. I motsetning til konvensjonelle drivhus eller drivhus der oppvarming og kjøling (to store kostnader involvert i drivhusproduksjon) vanligvis leveres ved forbrenning av fossilt brensel (diesel, fyringsolje, flytende petroleum, gass) som øker CO2 utslipp, eller bruk av elektriske varmeovner som bruker mer energi (Hassanien et al. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi landbruk" systemer er helt avhengige av solenergi for oppvarming, kjøling og konvertering av naturlig energi til plantebiomasse.
De siste årene har bruken av Gobi-land til matproduksjon vært i rask utvikling i Kina (Zhang et al. 2015). I de nordvestlige regionene produserer Gobi landdyrkingssystemer en stor andel av grønnsakene som konsumeres i regionen. Dette systemet spiller en viktig rolle for å sikre matsikkerhet, øke sosioøkologisk bærekraft og forbedre levedyktigheten til bygdesamfunnet. Mange anser dette Gobi-landbruket som et "nyfunnet land" dyrkingssystem. Et vesentlig trekk ved systemet er muligheten for matproduksjon på en gang uproduktiv jord. Dette innovative dyrkingssystemet kan være et revolusjonerende skritt mot moderne landbruk. Imidlertid er det mangel på informasjon om den vitenskapelige fremskritt av Gobi-land-dyrkingssystemer. Mange spørsmål forblir ubesvarte: Vil dette systemet bærekraftig utvikle seg til en stor grønnsaksproduksjonsindustri? Hvordan vil Gobi-jorddyrkingssystemet påvirke økomiljøet på lang sikt? Kan dette "laget i Kina" dyrkingsmodellen gjelder for andre tørre soner med synkende dyrkbare landområder, for eksempel Nord-Kasakhstan (Kraemer et al. 2015), Sibir (Halicki og Kulizhsky 2015), og sentrale i nordafrikanske regioner (de Grassi og Salah Ovadia 2017)?
Med disse spørsmålene i tankene, gjennomførte vi en omfattende litteraturgjennomgang om nyere utvikling og sentrale forskningsfunn angående dyrkingssystemet. Målene med denne artikkelen var å (i) fremheve de vitenskapelige fremskrittene til Gobi-landdyrkingssystemer som er tatt i bruk i Nord-Kina, inkludert avlingsproduktivitet, vannbrukseffektivitet (WUE), nærings- og energibruksegenskaper og potensielle økologiske og miljømessige påvirkninger; (ii) diskutere store utfordringer systemet står overfor, slik som tilgjengeligheten av vann for vanning, kvaliteten og sikkerheten til produktene, og den potensielle innvirkningen på stabiliteten og utviklingen i bygdesamfunnet; og (iii) gi forslag til politikkutforming og forskningsprioriteringer for sunn utforskning og langsiktig bærekraftig utvikling av Gobi-landdyrkingssystemer.
En kort gjennomgang av infrastrukturen til Gobi landsystemer
For å forstå hvordan Gobi-landdyrkingssystemet fungerer, har vi gitt en kort beskrivelse av deres design, konstruksjon og konstruksjon. Mer detaljer om infrastrukturen er i en nylig gjennomgang (Xie et al. 2017). Gobi-jorddyrkingssystemet er etablert på udyrket Gobi-land der tradisjonell planteproduksjon ikke er mulig. Gobi landanlegg er bygget i "klynger" av individuelle produksjonsenheter. Et typisk klyngeanlegg består av flere (opptil hundrevis) individuelle dyrkingsenheter eller hus (fig. 1en). De mikroklimatiske forholdene i hver dyrkingsenhet overvåkes av et sentralisert kontrollsenter hvor fjernsensorer,
Mikroklimatiske forhold, som lufttemperatur og fuktighet, kan justeres i enkelte dyrkingsenheter, mens andre overvåkingssystemer tillater automatisk gjødsling. Noen avanserte teknologier som Internett av objekter (Wang og Xu 2016) eller tingenes internett (Li et al. 2013) kan installeres i kontrollsenteret for å gi mer nøyaktige avlesninger av mikroklimadataene som overføres fra individuelle dyrkingsenheter. Disse har imidlertid ikke blitt implementert mye på grunn av de høye kostnadene.
En typisk dyrkingsenhet innenfor et klynget anlegg er orientert øst-vest og har tre vegger på nord-, øst- og vestsiden av strukturen. Sørsiden av strukturen er et skråtak støttet av en stålramme og dekket med gjennomsiktig termisk plastfilm (fig. 2). Taket er riktig skråstilt for å sikre effektiv lysgjennomgang i løpet av dagen (Zhang et al. 2014). Energi fra solen lagres i veggenes termiske masse og frigjøres som varme om natten. Om vinteren er taket dekket med hjemmelagde halmmatter hver natt for å opprettholde den indre temperaturen (Tong et al. 2013).
En kritisk komponent i hver dyrkingsenhet er nordveggen som er bygget av lokalt tilgjengelige materialer som leirstein (Wang et al. 2014), avlingshalmblokker (Zhang et al. 2017), vanlige murstein med styrofoam (Xu et al. 2013), flyveaske murverk (Xu et al. 2013), leirblokker blandet med sementmørtel (Chen et al. 2012), rammet jord (Guan et al. 2013), eller rå jord inkorporert med betongblokker. I enkelte enheter er nordveggen oppført fra "faseendrende materiale" å optimalisere varmelagring og -utveksling, og derfor redusere temperatursvingninger for plantevekst (Guan et al. 2012).
En av de betydelige forskjellene mellom Gobi landklyngeanlegg og tradisjonelle drivhus eller drivhus er strømkilden. Hver dyrkingsenhet i det grupperte Gobi-landsystemet drives utelukkende av solenergi. Solstråling absorberes av nordveggen om dagen og frigjøres om natten. Ubrukt energi på dagtid er en aktiv energikilde om natten. EN "vanngardiner" Systemet brukes vanligvis for å gi tilleggsvarme i løpet av vinternetter, der en liten del av bakken i enheten er fylt med vann for å bruke som varmevekslende media (Xie et al. 2017). I løpet av dagen sirkulerer vann og passerer gjennom de vannabsorberende gardinene, med overskuddsvarme fra solstråling lagret i vannmassen; om natten sirkulerer det varme vannet og passerer gjennom vanngardiner med varme frigjort til luften inne i enheten. Effektiviteten av energilagring i "vanngardiner" Systemet avhenger av mange faktorer, som direkte solstråling, isotrop diffus solstråling fra himmelen, atmosfærisk transparens og varmeoverføring fra plastfilmen på taket (Han et al. 2014). Med utviklingen av dyrkingssystemene utvikles mer sofistikerte varmesystemer for forbedret varmelagring og frigjøring.
Vitenskapelig fremgang av Gobi landdyrkingssystemer
Gobi landdyrkingssystemer skiller seg fra tradisjonell åpenmarksdyrking der avlingene enten blir regnfôret eller vannet. De skiller seg også fra avlingsdyrking i konvensjonelle veksthus eller drivhus der energi for det meste leveres av naturgass eller elektrisitet. Gobi landdyrkingssystemer har unike egenskaper, hvorav noen er fremhevet nedenfor.
Økt avlingsproduktivitet
Avlinger dyrket i Gobi landanlegg er svært produktive med betydelig høyere arealbrukseffektivitet (dvs. avling per enhet brukt areal) enn tradisjonell åpen marksdyrking. For eksempel har den østlige regionen av Hexi-korridoren i Nordvest-Kina en langsiktig (1960)-2009) årlig solskinnsvarighet på 2945 timer, årlig gjennomsnittlig lufttemperatur 7.2 °C og frostfri periode på 155 dager (Chai et al. 2014c); varmeenhetene er mer enn tilstrekkelige til å produsere én avling per år, men utilstrekkelig til å produsere to avlinger per år under de tradisjonelle åpne marksystemene. I Gobi-land-systemet kan avlinger dyrkes i de fleste måneder eller til og med året rundt. Gjennomsnittlig årlig avling over 5 år (2012-2016) i dyrkingsenheter ved Jiuquan forsøksstasjon var 34 t ha-1 for moskusmelon (Cucumis melo L.), 66 t ha-1 for vannmelon (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 for varm pepper (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 for agurk (Cucumis sativus L.), og 177 t ha 1 for tomat (Solanum lycopersicum L.), som er 10-27 ganger høyere enn de i tradisjonelle åpne marksystemer under samme klimatiske forhold (Xie et al. 2017). Lignende resultater har blitt observert andre steder i Nord-Kina, som Wuwei-distriktet i den østlige enden av
Hexi korridor. Disse avlingsverdiene ble beregnet på landarealet som er okkupert av dyrkingsenhetene, samt fellesarealene som deles av individuelle enheter innenfor samme kontrollsystem. Fellesarealene er for transport av innsatsmaterialer og produktmarkedsføring.
Forbedret vannbrukseffektivitet
En av de store utfordringene for landbruket i mange tørre og halvtørre områder er vannmangel. Spare vann eller forbedre WUE (avling per enhet vann levert, uttrykt som kg ha-1 utbytte m-3 vann) i planteproduksjon er avgjørende for levedyktighet i jordbruket. Gobi landdyrkingssystemer gir betydelige vannbesparende fordeler, der avlinger bruker mye mindre vann enn samme avling som dyrkes i tradisjonelle åpne marksystemer. For eksempel over 4 år (2012-2015) av målinger i et Gobi landanleggssystem i Jiuquan fylke, tomat kreves 385-466 mm total vanning, sesongmessig evapotranspirasjon varierte fra 350 til 428 mm, og ferske tomatvekter varierte fra 86 til 152 tonn-1. Noen store grønnsaksavlinger oppnådde høy WUE (kg ferskvare m-3), inkludert 15-21 vann for moskusmelon, 17-23 for varm pepper, 22-28 for vannmelon, 2835 for agurk og 35-51 kg for tomat. I dette systemet var WUE for tomat, for eksempel, 20-35 ganger større enn de samme avlingene som dyrkes i dyrkbar mark, åpne marksystemer (Xie et al. 2017).
Mekanismen for forbedret WUE i Gobi landsystemer er dårlig forstått. Vi foreslår at de viktigste medvirkende faktorene inkluderer følgende: (a) mengden vanning som brukes på avlinger i Gobi landsystemer er basert på plantekrav for optimal vekst (Liang et al. 2014) som er forhåndsbestemt og kontrollert via en installert vannmåler (fig. 3en). Avhengig av enhetsoperatør's kunnskap og erfaring brukes ofte en vanningsmetode med regulert underskudd (fig. 3b) som reduserer vanningsmengdene i de ikke-kritiske vekststadiene (Chai et al. 2014b). Vanning med mildt underskudd kan stimulere planteforsvarssystemer for å øke toleransen mot tørkestress (Romero og Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). Størrelsen på effekten av regulert underskuddsvanning på avlingsytelsen varierer med avlingsarter og andre faktorer (Chen et al. 2013; Wang et al. 2010); (b) vanningsteknikker i Gobi landdyrkingssystemer blir stadig bedre, slik at dryppvanning under overflaten (fig. 3c) er nå den mest populære vanningsmetoden; (c) ulike mulching-metoder brukes for å redusere jordoverflatevannfordampning. Planteområdet i dyrkingsenheten er vanligvis dekket med plastfilm i vekstsesongen (fig. 3d), inkludert områdene mellom planteradene (fig. 3e). Redusering av fordampning og økende relativ luftfuktighet er sannsynligvis de to viktigste faktorene for effektiv vannbruk; (d) en viss prosentandel av fordampet vann fra jordoverflaten resirkuleres i dyrkingsenheten fordi dyrkingen er i et relativt lukket system; og (e) sofistikert agronomisk praksis brukes til avlingsforvaltning i dyrkingsenheten (fig. 3f), for eksempel beskjæring av grener for å øke lysgjennomtrengningen (Du et al. 2016), optimaliserer ventilasjonen for å balansere CO2 for plantefotosyntese og sykdomsforekomst (Yang et al. 2017), og lufting av rotsonen etter vanning i noen dager for å minimere jordfordampning (Li et al. 2016); som alle bidrar til å øke avlingen og forbedre WUE.
Forbedret effektivitet ved bruk av næringsstoffer
I motsetning til tradisjonell frimarksdyrking der syntetisk gjødsel er hovedkilden til plantenæringsstoffer, organisk materiale – som halm, husdyrgjødsel og biprodukter fra næringsmiddelindustrien, energiproduksjonsprosesser og resirkulering av menneskelig avfall-er den viktigste næringskilden i Gobi landdyrkingssystemer. Avfallsmaterialene representerer et alternativ til kommersielle medier som brukes i konvensjonell drivhusproduksjon. For å kvalifisere som et substrat for Gobi landdyrking, må organiske materialer ha følgende egenskaper (Fu et al. 2018; Fu og Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling et al. 2015; Song et al. 2013): (i) lav bulktetthet, høy porøsitet og høy vannholdende kapasitet; (ii) høy kationbytterkapasitet og mineralnæringsinnhold, og passende pH og EC; (iii) forbedret enzymaktivitet, vanligvis oppnådd ved å tilsette riktige mikroorganismestammer; (iv) langsom nedbrytningshastighet; og (v) være fri for ugressfrø og jordbårne patogener. Materialtypen, bearbeidingsmetoden, nedbrytningsgraden og de klimatiske forholdene som substratene produseres under kan påvirke de fysiske, kjemiske og biologiske egenskapene til det organiske materialet og dermed substratkvaliteten (Fu et al. 2017; Song et al. 2013).
Produksjonen av et typisk hjemmelaget substrat involverer flere trinn (fig. 4a): (i) avlingshalm (som mais) samles inn fra de tradisjonelle produksjonssystemene i åpent felt i lokale landsbyer, transporteres til et sted nær anlegget, kuttes i 3-5 cm lange stykker, før du tilsetter en lav dose nitrogengjødsel (1.4 kg N per 1000 kg tørr maishalm) for å justere C:N-forholdet til komposten til ca. 15:1; (ii) ca. 1 kg mikroorganisme-inokuleringsprodukt per 1000 kg organisk materiale tilsettes; (iii) det første trinnet av gjæringen innebærer å stable halmen på bakken (f.eks. 1 m høy x 1.2 m bred på bunnen og 3.0 m bred på toppen) før den pakkes inn med plastfilm; (iv) temperaturen i haugen overvåkes og vann tilsettes for å opprettholde fuktighetsinnholdet på 2.0°C-65 % for optimal mikroorganismeaktivitet; (v) det andre stadiet av gjæring krever forstyrrelse av stabelen hver 68 dager og sjekke temperaturen i de øverste 30 cm. Denne periodiske forstyrrelsen sikrer at temperatur og fuktighet holdes på et optimalt nivå for mikrobiell aktivitet; og (vi) rundt dag 32-34 etter gjæring flyttes materialet til et lager som er klart for bruk i anleggsdyrking. Det hjemmelagde underlaget påføres vanligvis ved 2-3 t ha 1 til dyrkingsarealer innenfor dyrkingsenheten og kan brukes i noen år i dyrking før de skiftes ut. Næringsinnholdet i substratene kan gjenopprettes til et produksjonsnivå ved å tilsette utkontrakterte næringsstoffer (fig. 4b). Halmmaterialet til det organiske substratet er lokalt tilgjengelig, og de fleste av produksjonstrinnene bruker maskiner som er bygget internt.
Hvordan substratnæringsstoffene tilføres avlingene varierer mellom klyngeanlegg. De fleste dyrkere i det nordvestlige Kina bruker enten (1) et grøftesystem, hvor grøfter (typisk 0.4-0.6 m bred, 0.2-0.3 m dyp, med 0.8-1.0 m mellom grøfter orientert i nord-sørlig retning) er laget på bakken innenfor dyrkingsenheten, kantet med betong, treklosser eller murstein, fylt med underlag før planting (fig. 5a), og dekket med plastfilm slik at frøplantene kan vokse gjennom (fig. 5b). Når de er konstruert, kan skyttergravene brukes til kontinuerlig produksjon i mer enn 20 år; eller (2) hele posesubstrater, hvor substratet er pakket inn i individuelle plastposer (typisk dimensjon på en pose er 0.5 m diameter og 1.0 m lang) i et lukket mikromiljø. Næringsstoffer frigjøres fra posene etter hvert som plantene utvikler seg (fig. 5c). Det lages hull på toppen av posene for frøplanting (fig. 5d) og drypp vanning gjennom hullene.
De to metodene er forskjellige i funksjonene. Grøftemetoden gjør at dyrkere enkelt kan tilføre gjødsel til underlagene ved behov. For noen avlinger, som vannmelon, er det nødvendig å tilsette uorganisk gjødsel for å sikre høy produktivitet. Noen studier har vist at bruk av organisk gjødsel sammen med uorganisk gjødsel kan øke avlingene, men etterlater næringsoverskudd i jorda og høye nitrat-N-konsentrasjoner i matjorda (Gao et al. 2012). Andre studier har indikert at helpose-tilnærmingen er mer produktiv enn grøftesystemet (Yuan et al. 2013) fordi de innpakkede posene gjør at substratet kan skilles fysisk fra bakken; reduserer dermed sannsynligheten for å forurense substrater med jordbårne patogener. Ikke desto mindre kan de fysiske og kjemiske egenskapene til substratet (i grøfter eller innpakket poser) forringes med hver høstingssesong (Song et al. 2013), som reduserer kraften til næringstilførselen (Song et al. 2013). Derfor er substratfornyelse berettiget.
Økt energibrukseffektivitet
Gobi landdyrkingssystemer er fullstendig basert på solenergi. Strukturen er designet for å beholde så mye varme som mulig ved å bruke og lagre energi fra solen. Daglig solskinnsvarighet, solinnstrålingsintensitet og årlige frostfrie dager er viktig for oppvarming av dyrkingsenhetene. Den østlige til sentrale Hexi-korridoren, som Wuwei fylke (37° 96' N, 102°64' E), Gansu-provinsen, er et representativt område der Gobiland-klyngeanlegg er konsentrert. Gjennomsnittlig 6150 MJ m 2 årlig solinnstråling og 156 frostfrie dager gjør at mange typer grønnsaksvekster kan modnes med høy kvalitet. For å forbedre bruken av solstråling bruker lederne av dyrkingsenhetene forskjellige midler for å øke varmelagring og forbedre varmeavgivelsen, for eksempel dobbeltlag av svart plastfilm festet til nordveggen (Xu et al. 2014), varmebevarende fargeplater installert på taket (Sun et al. 2013), varmeabsorberende systemer på grunne jorder for å øke innvendig lufttemperatur (Xu et al. 2014), og malt geotekstil påført som bunndekke for å bevare varmen. Også solvarmepumper brukes til å regulere vanntemperaturen i varmereservoarvanntanker i noen dyrkingsenheter (Zhou et al. 2016). Nylig har varmebevarende fargeplater blitt plassert på toppen av taket for å øke varmeabsorpsjonen (Sun et al. 2013). I noen av de sofistikerte solcelledrivhusene i clustered anleggsdyrking, brukes avanserte solenergiteknologier for å forbedre termisk lagring, solcellekraftproduksjon og lysutnyttelse (Cuce et al. 2016). Bruk av solenergi til produksjon av drivhusavlinger har gjort fremskritt i mange områder/land (Farjana et al. 2018), inkludert Australia, Japan (Cossu et al. 2017), Israel (Castello et al. 2017), og Tyskland (Schmidt et al. 2012), samt utviklingsland som Nepal (Fuller og Zahnd 2012) og India (Tiwari et al. 2016). I Kina er installasjon av moderne solcellemoduler dyrt for tiden, med en estimert tilbakebetalingstid på 9 år (Wang et al. 2017). Vi ser for oss at etter hvert som dyrkingssystemet utvikler seg med mer avansert solcelleteknologi, vil tilbakebetalingstiden bli kortere.
Lufttemperaturer i og utenfor klyngeanlegg kan variere fra 20 til 35 °C i kalde vintre i Nord-Kina. For eksempel i solenergianlegg ved Lingyuan (41° 20' N, 119°31' E) i Liaoning-provinsen, nordøst i Kina, i et 12 m spenn, 5.5 m høyt, 65 m langt soldrivhus med varmelagringsfrigjøringssystemer, nådde nattelufttemperaturen inne 13 °C mens utsiden var -25.8 °C, en forskjell på 39 °C (Sunetal. 2013).
Bruk av solenergi til matproduksjon er et vesentlig trekk ved "Gobi landbruk" systemer i det nordvestlige Kina. Dette skiller seg fra tradisjonelle drivhus eller drivhus som krever ekstern energitilførsel for å dyrke avlinger, noe som kan være økonomisk og miljømessig kostbart (Hassanien et al. 2016; Canakci et al. 2013; Wang et al. 2017). For eksempel kan det gjennomsnittlige årlige elektriske energiforbruket i konvensjonelle drivhus være mer enn 500 kW t m y (Hassanien et al. 2016), med kostnader så høye som USD $65,000 XNUMX150,000 XNUMX per år (i en casestudie i Tyrkia) (Canakci et al. 2013). Globalt har utvidelsen av konvensjonell drivhusbasert avlingsproduksjon vært begrenset på grunn av det intensive energiforbruket og bekymringene for karbonutslipp.
Miljøgevinster
Oppvarming av landbruksveksthus med fossilt brensel, som kull, olje og naturgass, bidrar til karbonutslipp og klimaendringer. Solcelledrevne Gobi-landdyrkingssystemer gir økte miljøfordeler på grunn av (i) redusert energibruk, ettersom avlingsdyrking er helt avhengig av solenergi, i motsetning til konvensjonelle drivhus hvor kraften leveres via elektrisitet eller naturgass som gir store klimagassutslipp; (ii) forbedret vannbesparelse, ettersom avlingsdyrking skjer under et plastdekket tak med lav jordfordampning og høyt forhold mellom transpirasjon og fordampning. Vanning overvåkes og kontrolleres av en sentralisert datamaskin som muliggjør presis vanning med minimalt vanntap; (iii) Reduserte klimagassutslipp for hele systemet (Chai et al. 2012) eller fotavtrykket per vektenhet til den ferske grønnsaken basert på livssyklusvurdering (Chai et al. 2014a). Avlinger dyrket i klyngeanlegg har betydelig høyere avlinger per innsatsenhet (som gjødsel, arealbruk) med mer atmosfærisk CO2 omdannet til plantebiomasse gjennom forbedret fotosyntese enn dyrkingssystemer i åpen mark (Chang et al. 2013); og (iv) bruk av kompostsubstrater kan øke jordkarbon over tid (Jaiarree et al. 2014; Chai et al. 2014a).
Noen casestudier har estimert netto CO2 fiksering av planter i solenergi-plastkultiveringssystemer åtte ganger høyere enn i tradisjonelle åpne feltsystemer (Wang et al. 2011). Mer CO2 fiksering i dyrkingsenheter betyr mindre CO2 utslipp til atmosfæren (Wu et al. 2015). Størrelsen på effekten varierer med geografisk plassering og strukturen til dyrkingsenheter (Chai et al. 2014c). Studier har også vist at anleggsdyrking lar planter fikse mer CO2 fra atmosfæren samtidig som det slipper ut færre klimagasser per kg produkt (Chang et al. 2011). Det gis ingen ekstra oppvarming til dyrkingsenhetene, selv om vinteren, og sparer ca. 750 Mg ha-1 av energi sammenlignet med konvensjonell, kulloppvarmet drivhusproduksjon (Gao et al. 2010). Gobiland-dyrking er et karbon-smart system for å redusere klimagassutslipp. Livssyklusvurderinger for anleggsdyrking mangler imidlertid i litteraturen, og mer dyptgående forskning er nødvendig for å vurdere miljøpåvirkningene av disse dyrkingssystemene.
Økologiske fordeler
Nordvest-Kina er rikt på sollys og varmeressurser med årlig solskinn fra 2800 til 3300 timer. Utviklingen av klyngede solenergi-Gobi-landdyrkingssystemer kan gjøre lys- og varmeressurser til matproduksjon og tilby betydelige økologiske fordeler, hvorav noen er fremhevet nedenfor.
For det første brukes Gobi-land til å produsere kvalitetsavlinger for matsikkerhet. I Kina er gjennomsnittlig dyrkbar jord per 100 innbygger 8 ha (FAOSTAT 2014), betydelig færre enn de 52 ha i USA, 125 ha i Canada og 214 ha i Australia. Jordressursene i Kina synker raskt på grunn av rask urbanisering. Overfor begrenset dyrkbar jord per innbygger, kombinert med avlingsjord som ble brukt til bybygging, tok Kina det betydelige skrittet med å utforske det rikelige Gobi-landet for avlingsdyrking (Jiang et al. 2014). Tradisjonelt jordbruk er ikke mulig på det uproduktive Gobi-landet av ørkentypen (fig. 6en). Byggingen av grupperte dyrkingsanlegg på Gobi-land tilbyr unike funksjoner for å lindre landkonflikter mellom landbruk og andre økonomiske sektorer (fig. 6b) og bidra til å sikre matforsyningen til det høyt befolkede landet.
For det andre bruker produksjonssystemet stort sett lokalt tilgjengelige ressurser. Hver dyrkingsenhet i systemet er bygget og støttet av rammer laget av tre, bambus eller stålstenger. Under kalde vintre rulles lokalt produserte halmmatter eller termoklærtepper ut på skråtaket for ekstra isolasjon. Nordveggene til dyrkingsenhetene er også bygget med lokalt tilgjengelige materialer, for eksempel stålrammede og halmstoppede blokker (fig. 7a), sandsekker (fig. 7b), en stein-sementblanding (fig. 7c), eller vanlige murstein (fig. 7d).
Lokalt tilgjengelige materialer gir betydelige økologiske og økonomiske fordeler fordi de kan skaffes billig eller samles inn gratis (f.eks. steiner og steiner i nærliggende ørkenområder), med minimale transportbehov. Dessuten har utstyret for transport av materialer, fremstilling av substrater og dyrking av avlinger gradvis blitt tilgjengelig for kultivering av klyngeanlegg; dette bidrar til å løse mangelen på arbeidskraft i landbruket i enkelte landlige områder i Kina.
For det tredje gir dette dyrkingssystemet muligheter for å forbedre regional økologi. I en stor del av det nordvestlige Kina har Gobi-land ingen vegetasjon (fig. 6a) som resulterer i skjøre økologiske miljøer. Vinderosjon er vanlig og blir mer alvorlig med klimaendringer. Hyppige støvstormer har sin opprinnelse i nordvest og strekker seg ofte til andre asiatiske regioner. Utvikling av kultiveringssystemer for solenergianlegg har ikke bare potensialet til å samtidig reagere på den synkende tilgjengeligheten av egnet land i Kina, men spiller en rolle i å lindre skjørhet i økosystemet i ørkenen til tørre miljøer i nordvest-Kina (Gao et al. 2010; Wang et al. 2017). Forvandlingen av forlatt Gobi-land til jordbruksland kan bidra til å etablere et nytt økologisk system, som vil endre det primitive naturlige utseendet og forskjønne det økologiske miljøet.
Effekter på stabiliteten til bygdesamfunn
Sosioøkonomisk utvikling i det nordvestlige Kina har ligget etter sentrale og østlige regioner, med mange samfunnsdistrikter under det nasjonale fattigdomsnivået. Utforskning av store områder av Gobi-land for frukt- og grønnsaksproduksjon åpner en dør for denne regionen for å akselerere sosioøkonomisk utvikling. Det gjør ulempen med Gobi-ørkenspredning til distinkte regionale økonomiske fordeler, som ikke bare fremmer landbruksindustrien, men driver andre næringer, noe som bidrar til å stabilisere landlige samfunn. Dette rimelige landbrukssystemet er i ferd med å bli en viktig milepæl for å samle bygdesamfunn.
Gobi-land-dyrkingssystemet stimulerer matproduksjonen og øker husholdningenes inntekt. I områder med temperaturer over -28 °C om vinteren, utnytter solcelledrevne drivhus full solenergi og ikke-dyrkbar mark for å produsere frukt og grønnsaker hele året. Avlinger i grupperte dyrkingsenheter gir betydelig mer enn utmarksproduksjon med et høyere forhold mellom innsats og utgang. Vi analyserte den økonomiske produksjonen i 14 studier med 120 dyrkingsenheter for solenergianlegg (Xie et al. 2017) for å finne en gjennomsnittlig bruttoinntekt på USD 56,650 XNUMX ha 1 y 1, som er 10-30 ganger høyere enn fra åpen feltproduksjon på samme geologiske sted. Som et resultat var netto overskudd fra anleggsgrønnsaksdyrking 10-15 ganger større enn grønnsaksproduksjon i åpen mark og 70-125 ganger større enn utmarksmais (Zea mays) eller hvete (Triticum aestivum) produksjon.
Etableringen av disse nye dyrkingssystemene skaper sysselsettingsmuligheter på landsbygda. Dyrking av anlegg forvandler vinterstoppet til en travel, produktiv sesong, noe som skaper arbeidsmuligheter på landsbygda, spesielt om vinteren når gårdsfamilier ofte er "hjemme alene" uten ansettelse. Produksjon og markedsføring av frukt og grønt er arbeidskrevende. Tallrike landarbeidere kan tildeles anleggsdyrking (fig. 8a), mens andre kan allokeres til transport og markedsføring av produkter til lokale eller nærliggende samfunn (fig. 8b). Viktigst av alt, bearbeiding, lagring, konservering og salg av ferske råvarer gir en gang fraværende arbeidsmuligheter, som bidrar til å bygge et sosialt harmonisk samfunn (fig. 8c) og samle bygdesamfunnsånd.
Det er ingen publiserte rapporter om hvordan det grupperte dyrkingssystemet kan påvirke utviklingen av bygdesamfunn. Vi foreslår at disse systemene bidrar til levedyktigheten og stabiliteten til bygdesamfunn. Etableringen av Gobi landdyrkingssystemer gjør det mulig for landbruket i det nordvestlige Kina å ekspandere utenfor primærproduksjonsgrensen. Følgelig forbedres lokalsamfunnets levedyktighet og langsiktig stabilitet fordi (i) nye teknologier utvikles stadig for å forbedre Gobi-landdyrking, slik som avling, substratutvikling og skadedyrbekjempelsestiltak, som blir et viktig middel for landlige samfunn til å utvikle seg i en bærekraftig måte; (ii) anleggsdyrking gir en helårsforsyning av fersk frukt og grønnsaker til samfunnet, og tilfredsstiller de økte kravene til middelklasseborgere for mer ernæringsmessig og sunn mat; og (iii) etablering av det nye dyrkingssystemet bidrar til å styrke den interne samhørigheten i etniske minoritetsgrupper, ettersom innbyggerne i etniske minoritetsgrupper krever mangfoldige matvarer med unike egenskaper, som tilfredsstilles fra helårs ferske råvarer i dyrkingssystemene.
Store utfordringer
Gobi landdyrkingssystemer har utviklet seg raskt i Kina de siste årene med potensial til å utvide anleggsområder og produksjonsnivåer (Jiang et al. 2015). Noen begrensninger og utfordringer må imidlertid håndteres.
Vannressursbegrensninger
En av de største utfordringene for landbruket i det nordvestlige Kina er vannmangel. Den årlige tilgjengeligheten av ferskvann er lav på < 760 m3 per innbygger y 1 (Chai et al. 2014b). I Hexi-korridoren i Gansu-provinsen er årlig nedbør 160 mm (Deng et al. 2006). Mange en gang produktive avlingsland langs Silkeveien har vært "pauset" de siste årene på grunn av vannmangel. Mest åpen mark avling dyrking bruker tradisjonelle "flom" vanning som overstiger 10,000 XNUMX m3 ha-1 per høstingssesong (Chai et al. 2016). Overutnyttelse av vannressurser vil sannsynligvis forringe det økologiske miljøet ytterligere og tømme ikke-fornybare grunnvannsressurser (Martinez-Fernandez og Esteve 2005). Grønnsaksproduksjonen trenger store mengder vann over en lang vekstperiode, og nedbør kan ikke dekke behovet for optimal plantevekst. I Hexi-korridoren i Gansu-provinsen, hvor kultiveringssystemer for grupperte anlegg har økt raskt de siste årene, stammer den viktigste vannkilden for alle sektorer fra akkumulering av snø i Qilian-fjellet om vinteren, med snøsmelting om sommeren som mater elvene og grunnvannet i dalene (Chai et al. 2014b). I løpet av de siste to tiårene har det målbare snønivået på Qilian-fjellet beveget seg oppover med en hastighet på 0.2 til 1.0 m årlig (Che og Li 2005), mens den underjordiske grunnvannsspeilet i dalene (forsynt av vann fra fjellene) vedvarende har falt, og tilgjengeligheten av grunnvann har gått betydelig ned (Zhang 2007). Følgelig forsvinner noen naturlige oaser langs den gamle Silkeveien gradvis. Noe utgraving av vannkjellere har blitt brukt for å spare nedbør for å gi tilleggsvann, men effekten er generelt lav. Hvordan spare vann eller forbedre WUE i avlingsproduksjon er avgjørende for den langsiktige levedyktigheten til Gobi landdyrkingssystemer.
Skjøre økologiske miljøer
I det nordvestlige Kina er landbegavelsen dårlig. Fjell og daler, sammen med oaser og Gobi-land, utgjør et komplekst økologisk miljø. Hyppige tørke- og støvstormer forverrer det økologiske miljøet. Omtrent 88 % av det totale arealet av Gansu Hexi-korridoren har lidd av ørkenspredning, og ørkenspredningslinjen beveger seg sørover til jordbruksland. De naturlige forholdene i den nordvestlige regionen av Kina er blitt beskrevet som "vinden blåser steiner overalt med gress som ikke vokser noe sted," en skildring av det skjøre økologiske miljøet. Kraftig bruk av plantevernmidler i anleggsdyrking er en potensiell miljøfare og helsefare for arbeidere. Mangelen på hensiktsmessige behandlinger for resirkulerte organiske substrater kan forurense grunnvannskilder, noe som skaper bekymring for allmennheten.
Ressursbegrensninger på arbeidskraft
Arbeidstilbudet til landbruket er generelt lavt og utilstrekkelig, ettersom flere og flere unge arbeidere flytter til byer for å tjene til livets opphold, noe som fører til mangel på landbruksarbeidsressurser i landlige områder. Gjeldende regjeringspolitikk for å stimulere bøndenes vilje til å dyrke dyrket mark er ikke gunstig for utvikling av bygdesamfunn, noe som forverrer mangelen på arbeidskraft på landsbygda. Familiegården som en uavhengig jordbruksenhet forblir også hovedmetoden for gårdsdrift, og den nåværende statlige politikken for eierskap av jord kan forby bønder å kjøpe og selge land, noe som kan begrense omfattende utvikling av anleggsdyrkingssystemer. I tillegg er utdanningsnivåene i nordvest generelt lavere enn de sentrale og østlige regionene. Sentralregjeringen har implementert politikk for obligatorisk opplæring for hele landet, men mange mennesker i nordvest klarer ikke å fullføre 9 års utdanning. Alt det ovennevnte kan skape et ugunstig miljø for tilbudet av arbeidskraft på landsbygda, noe som kan hindre den omfattende utviklingen av Gobi landanleggssystemer.
Økonomisk bærekraft
Med forbedringer i levestandarden, krever forbrukerne en rekke ferske råvarer av høy kvalitet og næringsverdi. Det er en stor minoritetsbefolkning (hovedsakelig med Hui- og Dongxiang-identiteter) i nordvest med en grønnsaksdominerende kostholdsvane, som krever forskjellige produkter for å dekke deres behov. Dette skaper muligheter for nye markeder med nye produkter. Imidlertid kan markedet for ferskvarer levert av Gobi landdyrkingssystemer lett bli mettet fordi befolkningen i de seks nordvestlige provinsene utgjør bare 6.6 % av landet's totalt, med en ekstremt lav disponibel inntekt per innbygger. I 2012 var BNP per innbygger i de seks nordvestlige provinsene i gjennomsnitt 26,733 4100 Yuan (tilsvarer 31 USD), som var XNUMX % under landet's gjennomsnitt. Lav inntekt med få forbrukere kan begrense utviklingen av nye markeder i lokale områder og medføre betydelig risiko for økonomisk bærekraft på lang sikt. Det er behov for studier for å undersøke hvor bærekraftig dette systemet kan være, og hva som kan gjøres for å sikre dets langsiktige økonomiske bærekraft. Vi innser at det er et stort potensial for å markedsføre ferske råvarer til de svært befolkede sentrale og østlige regionene i landet. Vi foreslår at prioriteringer for markedsekspansjon fokuserer på: (i) etablering av såkalte "drage-kjede" markedsføringslogistikk som lenker "dyrking-grossister-forhandlere-forbrukerne" i en verdikjede; (ii) å forbedre transportsystemer mellom regioner som er spesifikke for flytting av landbruksprodukter; og (iii) utvikle mekanismer for kvalitetskontroll, sikkerhetsforsikring og rettferdig prising.
Produktkvalitet og helse
Tungmetallkonsentrasjoner er høyere i enkelte anleggsjord enn i åpne felt. Anleggsdyrkede produkter inneholder noen ganger høyere målfarekvotienter av tungmetaller enn grønnsaker i utmark (Chen et al. 2016), delvis fordi menneskelig avfall og andre avfallsmaterialer er inkorporert i substratene. I noen anlegg, overdreven syntetisk gjødsel så høyt som 670 kg N ha 1, sammen med 1230 kg N ha 1 fra organiske materialer som husdyrgjødsel, brukes årlig til grønnsaksproduksjon (Gao et al. 2012). I tillegg er plastfilmen som brukes til tak og bunndekke i dyrkingsenhetene ofte assosiert med estere av ftalsyrer som tilsettes under plastfilmproduksjon. Det kan være langsiktige helserisikoer for dyrkere som er utsatt for forurensningen (Ma et al. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). Nivåene av ftalater i kinesisk jord er generelt i den høye enden av det globale området (Lu et al. 2018), og avlinger i sterkt plastifiserte anlegg kan inneholde høye nivåer av ftalater (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). Arbeidstakereksponering for ftalater kan medføre helserisiko (Lu et al. 2018). Forskning er nødvendig for å utvikle effektive tilnærminger for å minimere ftalatkonsentrasjoner i produkter. Risikoen for spormengder av ftalater for menneskers helse kan være ingen eller liten, men må bekreftes. Terskelnivåene for tungmetallkonsentrasjoner må spesifiseres i sluttproduktene. Noen sofistikerte biosaneringsmetoder må kanskje utvikles for jordsanering av høy metallforurensning for å minimere effekten av potensiell tungmetallkonsentrasjon.
Fastsette retningslinjer for bærekraftig utvikling i Gobi landsystemer
Kultiveringssystemer for grupperte anlegg har utviklet seg raskt i det nordvestlige Kina. I juni 2017 var rundt 3000 hektar med Gobi-land under anleggsdyrking i Gansu-provinsen alene. Dette området har geografiske fordeler for grønnsaker produksjon, inkludert lange soltimer, store temperaturforskjeller mellom dag og natt, og klar himmel med lite/ingen luftforurensning. Anleggsdyrkingssystemer betraktes som en "Gobi land mirakel" for Kina's sosioøkonomisk utvikling. Vi anbefaler følgende policyfastsettende prioriteringer for å sikre en sunn utvikling av systemet med langsiktig stabilitet.
Balanse mellom leting og beskyttelse
Vi foreslår at det utvikles retningslinjer som fokuserer på "beskytte det økologiske miljøet mens du utforsker det nyfunne landet," noe som betyr at utviklingen av Gobi landdyrkingssystemer ikke bør ha negative miljøpåvirkninger. Politikken bør detaljere hvordan man kan styrke systemproduktiviteten samtidig som den fremmer økologisk bærekraft. Miljøkreditter, "grønn forsikring," og "grønne innkjøp" bør vurderes og inkluderes i evalueringen av systemets bærekraft. Det er også behov for retningslinjer for bruk av kjemisk gjødsel, tungmetaller og skadelige stoffer, høye rester av plantevernmidler og resirkulering av plastfilm, blant annet. Noen spesifikke retningslinjer bør etableres for å målrette lokale sentrale spørsmål. For eksempel bør vannreserveringsanlegg bygges ved siden av anleggsdyrkingsenheter i den vestlige enden av Hexi-korridoren der den for tiden tilgjengelige åpne kanaltransporten av vann for å vanne dyrkingsenhetene medfører betydelig risiko for vanntap under transport og vanning.
Utvikle systematiske tiltak for vannbruk og vannsparing
For å utnytte det rikelige Gobi-landet i det nordvestlige Kina fullt ut, bør en streng og pragmatisk vannbrukspolitikk være på plass. Prioriteringer på kort sikt inkluderer: (i) lover om beskyttelse av vannressurser for "vannmåling,""vannboringskontroll," og "bekker og kilder autoritet" med detaljerte forskrifter om vannrettigheter, kvoter, avgifter og kvalitetskontroll; (ii) bygging av vannoppsamlings- og lagringsanlegg for regnvann ved bruk av lagringsteknologi for nedslagskjeller, optimalisert bruk av overflatevannressurser, planlagt utforskning av underjordisk vann og implementering av et system for vanninntakstillatelser; (iii) å styrke ansvaret til administrative byråer på alle nivåer for å kontrollere vanntildeling, eliminere vannavfall og fremme rasjonell bruk av vannressurser; (iv) utvikling av vannbesparende landbrukssystemer, inkludert flytting fra flom- eller furirrigasjon til dryppvanning under overflaten, bruk av mulch for å redusere fordampning og forbedring av feltvanningskanalsystemer; og (v) på lang sikt, fremme avl for tørketolerante kultivarer, reformering av oppdrettssystemer og forbedring av infrastruktur for anleggsbygging.
Styrke agroteknologisk innovasjon
Teknologi spiller en viktig rolle i bærekraftig utvikling av Gobi landdyrkingssystemer; som sådan bør en teknologipolitikk omfatte: (i) bygging av regionale innovasjonssentre og teststasjoner, etablering av "målfinansiering" spesifikt for Gobi landdyrkingssystemer for å løse presserende problemer, og økte investeringer i forskning/demonstrasjon og tekinnovasjonsplattformer; (ii) utvikling av teknologiutvidelsessystemer – der regjeringens politikk fremmer forskningsinstitusjoner på alle nivåer for å gjennomføre teknologipopularisering – og etablering av lokale teknologikontorer for å utføre tekniske tjenester i landlige områder; (iii) vedtak av tiltak for å tiltrekke og beholde ansatte til å jobbe i den underutviklede nordvestregionen; (iv) øke bondeutdanningsnivået utover de obligatoriske 9 årene, fremme teknologisk kompetanse i bygdebefolkningen gjennom yrkesopplæring, og pleie en ny generasjon bønder til å implementere innovative landbruksteknologier; og (v) utvikling av spesielle opplæringsprogrammer ved universiteter og forskningsinstitutter for landbruksteknologipersonell for å fremme avansert teknologi.
Reguler næringskjeden
Mengden frisk frukt og grønnsaker produsert i grupperte anlegg er vanligvis mer enn de som trengs av lokale og nærliggende landlige og urbane samfunn. Rettidig transport av ferske råvarer til andre innenlandske og utenlandske markeder vil sikre at produksjon og markedsføring er balansert. Det er behov for retningslinjer for å legge til rette for markedsføringsmekanismer og logistikk. Kultivarer bør avles for å møte behovene til et bredt spekter av markeder som dekker et mangfold av produkter og smaker tilpasset ulike etniske og religiøse grupper. Politikken bør støtte grossistmarkeder, utsalgssteder, kjølekjedelogistikk og informasjonsovervåkingssystemer. En politikk kan være nødvendig for transportsystemer, inkludert bygging av hovedjernbaner som fører til sentrale og østlige Kina, samt tilgang til landkanaler i Russland, Ytre Mongolia, Vest-Asia og Europa.
Dyrk frem profesjonelle bønder
Bønder er de viktigste aktørene i den sosioøkonomiske utviklingen på landsbygda, men mange unge bønder har flyttet til byer for andre inntekter, og etterlatt jordbruksarealet bar i årevis med liten eller ingen produktivitet i noen områder (Seeberg og Luo 2018; Ja 2018). Det er nødvendig med en politikk som støtter økte gårdsinntekter fra matproduksjon for å oppmuntre unge bønder til å bli på gårdene, noe som til slutt vil forbedre den sosioøkonomiske stabiliteten i bygdesamfunnene. Et sentralt punkt i politikken bør dyrke en ny rase av bønder med forbedrede kvalifikasjoner og lederegenskaper, og hjelpe den potensielle overgangen fra tradisjonelle, selvforsynte familiegårder i mindre skala til større gårdsbedrifter – en tilnærming for å utvikle moderne landbruk i Kina. Den nåværende landpolitikken må kanskje fornyes, slik at de dyktige, profesjonelle bøndene kan utvide gårdene sine og optimalisere gårdsforvaltningen der det er hensiktsmessig.
Etablere et forsvarlig sosialtjenestesystem
Landlige samfunn i nordvest har vært historisk underutviklet sammenlignet med sentrale og østlige Kina. Det er behov for politikk for å etablere effektive sosiale tjenestesystemer som fokuserer på å forbedre utdanning, helse og sysselsetting, og forbedre den generelle levestandarden. Landbruk er kjernevirksomheten i distriktene. Det er behov for politikk for å oppmuntre til utvikling av store landbrukskooperativer for effektiv bruk av land- og vannressurser med økt inntekt for gårdsfamilier. For Gobi-landdyrkingssystemet er det nødvendig med en politikk for å forbedre effektiviteten av avlingsproduksjon, matforedling og produktdistribusjon i lokalsamfunnene og nærliggende samfunn. En optimalisert utforming/fordeling av dyrkingsfasilitetene på tvers av de forskjellige økoregionene er nødvendig for å tilfredsstille de ulike forbrukernes behov for fersk frukt og grønnsaker på regionalt/lokalt nivå og for å utforske muligheter på internasjonalt nivå. En policy er også nødvendig for å sikre sikkerheten og kvaliteten på produkter fra anleggssystemer som beskriver lagring, transport og sirkulasjon av ferske råvarer utenom sesongen for å minimere risikoen for tap av ferskhet og kvalitet.
Konklusjoner
Landressurser er sentrale for landbruket og iboende knyttet til globale utfordringer for matsikkerhet og levebrødet til millioner av mennesker på landsbygda. Verdens befolkning anslås å nå 9.1 milliarder innen 2050, og matproduksjonen i utviklingsland må dobles fra 2015-nivået. Landressurser er under kraftig stress i utviklingsland på grunn av rask urbanisering som konkurrerer om tilgjengelig land med jordbruk. Kina har etablert nye avlingsdyrkingssystemer på Gobi-land, nemlig "Gobi landbruk," som omfatter en klynge av mange (opptil hundrevis) individuelle dyrkingsenheter laget av lokalt tilgjengelige materialer og drevet av solenergi. De drivhuslignende dyrkingsenhetene med plasttak produserer fersk frukt og grønnsaker av høy kvalitet året rundt. Vi anslår at disse systemene vil dekke rundt 2.2 millioner hektar innen 2020, og bli en hjørnestein i matproduksjonen i Kina's landbrukshistorie. I denne gjennomgangen identifiserte vi noen unike egenskaper ved dyrkingssystemene, inkludert økt landproduktivitet per innsatsenhet, forbedret WUE og forbedrede økologiske og miljømessige fordeler. Dette dyrkingssystemet tilbyr utmerkede muligheter for å utforske lokalt tilgjengelige ressurser for å berike bygdefolk og sikre langsiktig levedyktighet til bygdesamfunn. Dette systemet står også overfor betydelige utfordringer som må løses.
Vi identifiserte noen nøkkelspørsmål og deres tilsvarende forskningsprioriterte områder på kort sikt (3-5 år) som vil bidra til å forbedre bærekraften til dette unike dyrkingssystemet. Vi foreslår på det sterkeste at relevant statlig politikk og sosiale tjenester i distriktene utvikles for å sikre økonomisk lønnsomhet og øko-miljømessig bærekraft til Gobi-land-dyrkingssystemer.
Erkjennelsene Forfatterne vil gjerne takke alle de som har bidratt med sin tid og innsats i å delta i denne forskningen, og ansatte ved Vegetable Technical Service Center i Suzhou District, Jiuquan, og Wuwei Agricultural Extension Services, Wuwei, Gansu, for å ha gitt noen data og bilder presentert i artikkelen.
Finansiering Denne studien ble i fellesskap finansiert av "Statens spesialfond for agrovitenskapelig forskning i allmenn interesse (tilskuddsnummer 201203001),""China Agriculture Research Systems (stipendnummer CARS-23-C-07),""Gansu Province Science and Technology Key Project Fund (tilskuddsnummer 17ZD2NA015)," og "Spesialfond for vitenskap og teknologiinnovasjon og utvikling veiledet av Gansu-provinsen (stipendnummer 2018ZX-02)."
Overholdelse av etiske standarder
Interessekonflikt Forfatterne erklærer at de ikke har noen interessekonflikt.
Open Access Denne artikkelen er distribuert under vilkårene i Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt at du gir passende kreditt til den opprinnelige forfatteren(e) og kilden, oppgi en lenke til Creative Commons-lisensen, og angi om endringer ble gjort.
Referanser
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Evaluering av urbanisering, fragmentering og endringsmønster for arealbruk/landdekke i Istanbul by, Tyrkia fra 1971 til 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Oppvarmingsbehov og dets kostnader i drivhusstrukturer: en casestudie for Middelhavsregionen i Tyrkia. Forny Sustain Energy Rev 24: 483-490. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
Castello I, D'Emilio A, Raviv M, Vitale A (2017) Jordsolarisering som en bærekraftig løsning for å kontrollere tomatpseudomonadsinfeksjoner i drivhus. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Ytelsesevaluering av jordvarmepumpesystem for drivhusoppvarming i Nord-Kina. Biosyst Eng 111:107-117. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2011.11.002
Chai L, Ma C, Liu M, Wang B, Wu Z, Xu Y (2014a) Karbonfotavtrykk fra bakkevarmepumpesystem i oppvarming av solenergidrivhus basert på livssyklusvurdering. 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) Vannbesparende innovasjoner i kinesisk landbruk. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Høyere utbytte og lavere karbonutslipp ved å blande mais med raps, erter og hvete i tørre vanningsområder. 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) Regulert underskuddsvanning for planteproduksjon under tørkestress. En anmeldelse. Agron Sustain Dev 36:1-21. https://doi. org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chang J, Wu X, Liu A, Wang Y, Xu B, Yang W, Meyerson LA, Gu B, Peng C, Ge Y (2011) Vurdering av netto økosystemtjenester for grønnsaksdyrking av plast i veksthus i Kina. Ecol Econ 70: 740-748. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2010.11.011
Chang J, Wu X, Wang Y, Meyerson LA, Gu B, Min Y, Xue H, Peng C, Ge Y (2013) Forbedrer dyrking av grønnsaker i plastveksthus regionale økosystemtjenester utover matforsyningen? Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Romlig fordeling og tidsvariasjon av snøvannressurser i Kina i løpet av 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Effekter av byggemetoder på termiske egenskaper til faseendring varmelagring kompositt for solenergi drivhus. Trans kinesisk Soc Agr Eng 28:186-191. https:// doi.org/10.3969/j.issn. 1002-6819.2012.z1.032
Chen J, Kang S, Du T, Qiu R, Guo P, Chen R (2013) Kvantitativ respons av drivhustomatutbytte og kvalitet på vannunderskudd i ulike vekststadier. Agric Water Manag 129:152-162. https:// doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011
Chen Z, Tian T, Gao L, Tian Y (2016) Næringsstoffer, tungmetaller og ftalatsyreestere i solenergidrivhusjord i Round-Bohai Bay-regionen, Kina: virkninger av dyrkingsår og biogeografi. Environ Sci Pollut Res 23:13076-13087. https://doi.org/10.1007/ s11356-016-6462-2
Cossu M, Ledda L, Urracci G, Sirigu A, Cossu A, Murgia L, Pazzona A, Yano A (2017) En algoritme for beregning av lysfordelingen i fotovoltaiske drivhus. Sol Energy 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Energisparingspotensialet til varmeisolerende solglass: nøkkelresultater fra laboratorie- og in-situ testing. Energi 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Baner for storskala landervervsdynamikk i Angola: mangfold, historier og implikasjoner for den politiske økonomien til utvikling i Afrika. Landbrukspolitikk 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Forbedring av effektiviteten til bruk av landbruksvann i tørre og halvtørre områder i Kina. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Optimal dryppgjødslingsmengde som forbedrer moskusmelonutbytte, kvalitet og brukseffektivitet av vann og nitrogen i plastveksthus på grusbelagt åker. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAOs statistiske årbøker – verdens mat og landbruk. FNs mat- og landbruksorganisasjon 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Solar prosessvarme i industrielle systemer - en global gjennomgang. Forny Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Effekter på nedkjøling og økende utbytte av søt pepper av en ny dyrkingsmetode: jordryggsubstrat innebygd i kinesisk solenergidrivhus. Chin J Agrometeorol 37: 199-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-6362.2016.02.09
Fu H, Zhang G, Zhang F, Sun Z, Geng G, Li T (2017) Effekter av kontinuerlig tomatmonokultur på jords mikrobielle egenskaper og enzymaktiviteter i et soldrivhus. Bærekraft (Sveits) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Forbedret rotsonetemperaturbufferkapasitet som øker utbyttet av søt pepper via jord-rygget substrat-innstøpt dyrking i solenergidrivhus. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Solar drivhusteknologi for matsikkerhet: en casestudie fra Humla District, NW Nepal. Mt Res Dev 32:411419. https://doi.org/10.1659/MRD-JOURNAL-D-12-00057.1
Gao LH, Qu M, Ren HZ, Sui XL, Chen QY, Zhang ZX (2010) Struktur, funksjon, anvendelse og økologisk fordel av et energieffektivt solcelledrivhus i Kina. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Jords næringsinnhold og næringsbalanser i nybygde soldrivhus i Nord-Kina. Nutr Cycl Agrocosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Mat og biologisk mangfold. 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) Matsikkerhet: utfordringen med å mate 9 milliarder mennesker. Science 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Forbedring av termisk miljø i solenergidrivhus med faseendring av termisk lagringsvegg. Trans Chinese Soc Agr Eng 28:194-201. https://doi.org/10. 3969 / j.issn.1002-6819.2012.10.031
Guan Y, Chen C, Ling H, Han Y, Yan Q (2013) Analyse av varmeoverføringsegenskaper til trelags vegg med faseendringsvarmelagring i solcelleveksthus. 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) Endringer i bruk av dyrkbar areal i Sibir på 20-tallet og deres effekt på jordforringelse. Int J Environ Stud 72:456-473. https://doi.org/10.1080/00207233.2014.990807
Han Y, Xue X, Luo X, Guo L, Li T (2014) Etablering av estimeringsmodell for solstråling i solveksthus. 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) Avanserte anvendelser av solenergi i landbruksveksthus. Forny Sustain Energy Rev 54:989-1001. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.095
Jaiarree S, Chidthaisong A, Tangtham N, Polprasert C, Sarobol E, Tyler SC (2014) Karbonbudsjett og sekvestreringspotensial i en sandjord behandlet med kompost. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Spatial-temporal variasjon av marginalt land egnet for energianlegg fra 1990 til 2010 i Kina. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Utviklingssituasjon, problemer og forslag til industriell utvikling av vernet hagebruk. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Langsiktig landbruksendring og potensial for ekspansjon av avlingsland i det tidligere jomfruelige området i Kasakhstan. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Forvarslingsteknologi og applikasjon for overvåking av lavtemperaturkatastrofer i solenergidrivhus basert på tingenes internett. 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) Luftig vanning som forbedrer kvaliteten og vanningsvannbrukseffektiviteten til muskmelon i plastdrivhus. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:147-154. https://doi.org/10.11975/j.issn. 1002-6819.2016.01.020
Liang X, Gao Y, Zhang X, Tian Y, Zhang Z, Gao L (2014) Effekt av optimal daglig gjødsling på migrasjon av vann og salt i jord, rotvekst og fruktutbytte av agurk (Cucumis sativus L.) i solenergihus. 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) Endringer av organisk jordsubstrat med kontinuerlig grønnsaksdyrking i soldrivhus. ActaHortic (1107):157-163. https://doi. org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Liu J, Zhang Z, Xu X, Kuang W, Zhou W, Zhang S, Li R, Yan C, Yu D, Wu S, Jiang N (2010) Romlige mønstre og drivkrefter for endring av arealbruk i Kina tidlig på 21. århundre. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Konvertering fra landlige bosetninger og dyrkbar jord under rask urbanisering i Beijing i løpet av 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) Jordforurensning og kilder til ftalater og dets helserisiko i Kina: areview. 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) Ftalatesterforurensning i jord og grønnsaker i plastfilmdrivhus i forstaden Nanjing, Kina og potensiell helserisiko for mennesker. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Et kritisk syn på ørkenspredningsdebatten i det sørøstlige Spania. 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) Å lukke avlingsgap gjennom nærings- og vannforvaltning. Nature 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Effektene av delvis rotsone-vanning og regulert underskuddsvanning på den vegetative og reproduktive utviklingen av åkerdyrkede Monastrell-vinstokker. Irrig Sci 30:377-396. https://doi.org/10.1007/s00271-012-0347-z
Schmidt U, Schuch I, Dannehl D, Rocksch T, Salazar-Moreno R, Rojano-Aguilar A, Lopez-Cruz IL (2012) Den lukkede solenergidrivhusteknologien og evaluering av energihøsting under sommerforhold. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migrerer til byen i Nordvest-Kina: unge landlige kvinner's empowerment. J Human Dev Capab 19: 289-307. https://doi.org/10.1080/19452829.2018.1430752
Song WJ, He CX, Yu XC, Zhang ZB, Li YS, Yan Y (2013) Endringer av organiske jordsubstrategenskaper med ulike dyrkingsår og deres effekter på agurkvekst i solenergidrivhus. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Lys- og temperaturytelse til energisparende soldrivhus satt sammen med fargeplate. 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) Utvikling og nyere trender innen drivhustørker: areview. Forny Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Passiv solenergiutnyttelse: en gjennomgang av valg av tverrsnittsbygningsparameter for kinesiske solenergidrivhus. Forny Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) En pålitelighetsforskning på internett av objektovervåkingssystem for anleggslandbruk. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Effekter av underskuddsvanning på utbytte og vannbrukseffektivitet for tomat i solenergidrivhus. 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) Kvantifisering av netto karbonfluks fra plastveksthusgrønnsaksdyrking: en full karbonsyklusanalyse. Environ Pollut 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Sammenlignende effekter av underskuddsvanning og alternativ delvis rotsonevanning på xylem pH, ABA og ioniske konsentrasjoner i tomater. J Exp Bot 63:1907-1917. https:// doi.org/10.1093/jxb/err370
Wang J, Li S, Guo S, Ma C, Wang J, Jin S (2014) Simulering og optimalisering av solenergidrivhus i Nord-Jiangsu-provinsen i Kina. Energibygg 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. bygge.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015) Forekomst og risikovurdering av ftalatestere (PAE) i grønnsaker og jord i forstadsplastfilmdrivhus. 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) Integrasjon av solenergiteknologi til moderne drivhus i Kina: nåværende status, utfordringer og prospekt. Forny Sustain Energy Rev 70:1178-1188. https://doi.org/10.1016/j.rser. 2016.12.020
Wu X, Ge Y, Wang Y, Liu D, Gu B, Ren Y, Yang G, Peng C, Cheng J, Chang J (2015) Landbruksendringer i karbonfluks drevet av intensiv dyrking av plastveksthus i fem klimatiske regioner i Kina. J Clean Prod 95:265-272. https://doi.org/10.1016/jjclepro.2015.02.083
Xie J, Yu J, Chen B, Feng Z, Li J, Zhao C, Lyu J, Hu L, Gan Y, Siddique KHM (2017) Anleggsdyrkingssystemer "®Ж^Ф" – en kinesisk modell for planeten. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) En fjernmåling og GIS-integrert studie om urbanisering med dens innvirkning på dyrkbar jord: Fuqing City, Fujian-provinsen, Kina. Land Degrad Dev 11:301-314. https://doi.org/10. 1002/1099-145X(200007/08)11:4<301::AID-LDR392>3.0.CO;2-N
Xu H, Zhao L, Tong G, Cui Y, Li T (2013) Mikroklimavariasjoner med veggkonfigurasjoner for kinesiske soldrivhus. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Ytelsesundersøkelse av et solvarmesystem med underjordisk sesongbasert energilagring for drivhusbruk. Energi 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energi.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Forbedret vannbrukseffektivitet og fruktkvalitet for drivhusavlinger under regulert underskuddsvanning i Nordvest-Kina. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China's "uthult" landsbyer: en motfortelling om massive landlige områder-urban migrasjon. Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Design og eksperiment av lukket kultursystem for soldrivhus. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Barrierer for vannmarkeder i Heihe-elvebassenget i Nordvest-Kina. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Ytelseseksperiment på belysning og termisk lagring i solcelledrivhus med vippetak. 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) Påvirkningen av produksjon av anleggslandbruk på distribusjon av ftalatestere i svart jord i Nordøst-Kina. Sci Total Environ 506-507: 118-125. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.10.075
Zhang W, Cao G, Li X, Zhang H, Wang C, Liu Q, Chen X, Cui Z, Shen J, Jiang R, Mi G, Miao Y, Zhang F, Dou Z (2016) Å lukke yield gaps in China by styrke småbønder. Nature 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Studie om varmeoverføringskarakteristikker til stråblokkvegg i solcelledrivhus. Energibygg 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) Ytelse av aktiv varmelagring-frigjøringsenhet assistert med en varmepumpe i en ny type kinesisk solenergidrivhus. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514