جیان مینگ زی1,2 & جیهوا یو1,2 و بایهونگ چن1,2 و ژی فنگ1,2 و جیان لیو1,2 & لینلی هو1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM صدیق4
1. آزمایشگاه کلیدی استانی گانسو علوم زراعی آریدلند، دانشگاه کشاورزی گانسو، لانژو 730070، چین
2. کالج باغبانی، دانشگاه کشاورزی گانسو، لانژو 730070، چین
3. کشاورزی و کشاورزی و مواد غذایی کانادا، مرکز تحقیق و توسعه سوئیفت جریان، سوئیفت کرنت، SK S9H 3X2، کانادا
4. موسسه کشاورزی UWA و دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه استرالیای غربی، پرث، WA 6001، استرالیا
چکیده
در مناطق/کشورهای پرجمعیت با توسعه اقتصادی سریع، مانند آفریقا، چین و هند، زمین های قابل کشت به دلیل ساخت و ساز شهری و سایر استفاده های صنعتی برای زمین به سرعت در حال کاهش است. این چالشهای بیسابقهای را برای تولید غذای کافی برای برآوردن نیازهای غذایی افزایش میدهد. آیا می توان میلیون ها هکتار بیابان مانند و غیر قابل کشت را برای تولید مواد غذایی توسعه داد؟ آیا می توان از انرژی خورشیدی فراوان موجود برای تولید محصولات کشاورزی در محیط های کنترل شده مانند گلخانه های خورشیدی استفاده کرد؟ در اینجا، یک سیستم کشت نوآورانه، یعنی "کشاورزی گوبی" ما متوجه شدیم که سیستم کشاورزی نوآورانه Gobi دارای شش ویژگی منحصر به فرد است: (10) از منابع زمینی مانند بیابان با انرژی خورشیدی به عنوان تنها منبع انرژی برای تولید میوه و سبزیجات تازه در تمام سال استفاده می کند، بر خلاف تولید گلخانه ای مرسوم که در آن نیاز به انرژی وجود دارد. ارضای از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی یا مصرف برق؛ (ii) خوشههای واحدهای کشت منفرد با استفاده از مواد موجود محلی مانند خاک رسی برای دیوارههای شمالی تأسیسات ساخته میشوند. (iii) بهره وری زمین (محصول تازه در واحد زمین در سال) XNUMX است-27 برابر بیشتر و راندمان مصرف آب محصول 20-35 برابر بیشتر از سیستمهای کشت سنتی در مزرعه باز و آبی. (IV) مواد مغذی گیاه عمدتاً از طریق بسترهای آلی محلی تهیه می شود که استفاده از کودهای معدنی مصنوعی در تولید محصولات را کاهش می دهد. (v) محصولات به دلیل انرژی خورشیدی به عنوان تنها منبع انرژی و عملکرد بالای محصول در واحد ورودی، ردپای محیطی کمتری نسبت به کشت در مزرعه باز دارند. و (vi) اشتغال روستایی ایجاد می کند که ثبات جوامع روستایی را بهبود می بخشد. در حالی که این سیستم به عنوان یک "معجزه گوبی لند" برای توسعه اجتماعی و اقتصادی، بسیاری از چالش ها مانند محدودیت های آب، ایمنی محصول و پیامدهای زیست محیطی باید مورد توجه قرار گیرند. ما پیشنهاد میکنیم که سیاستهای مربوطه ایجاد شود تا اطمینان حاصل شود که این سیستم تولید غذا را تقویت میکند و اقتصاد اجتماعی-اقتصادی روستایی را تقویت میکند و در عین حال از محیط زیست محیطی شکننده محافظت میکند.
معرفی
زمین قابل کشت برای کشاورزی یک منبع محدود است (Liu et al. 2017). در کشورهای با توسعه اقتصادی سریع، مانند چین، هند و آفریقا، بسیاری از زمین های قابل کشت به استفاده صنعتی تبدیل شده است (Cakir et al. 2008؛ زو و همکاران 2000). به دلیل شهرنشینی سریع که برای زمین با کشاورزی رقابت می کند (ژانگ و همکاران. 2016; مولر و همکاران 2012، یک چالش بی سابقه برای افزایش تولید محصول برای ارضای نیازهای غذایی و ترجیحات جمعیت رو به رشد انسانی وجود دارد (Godfray et al. 2010). این امکان وجود دارد که کشورهای توسعه یافته با سطح وسیعی از زمین های قابل کشت، مانند استرالیا، کانادا و ایالات متحده آمریکا، بتوانند مناطق علفزار را به زمین های زراعی برای بازارهای جهانی غلات تبدیل کنند. با این حال، انجام این کار ممکن است از دست دادن ذخایر کربن را تسریع کند و اثرات منفی قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشد (Godfray 2011).
در بسیاری از محیط های خشک و نیمه خشک، مناطق وسیعی وجود دارد "سرزمین گبی" (تعریف به عنوان زمین غیر قابل زراعی)، شامل 1.95 میلیون هکتار زمین بیابانی در شش استان شمال غربی چین (Liu et al. 2010). چین در حال انجام تلاشی هماهنگ برای توسعه این سرزمین گوبی برای تولید مواد غذایی با استفاده از یک سیستم کشت نوآورانه به نام است "کشاورزی گوبی" ما این سیستم کشت را به این صورت تعریف کردیم "یک سیستم کشت با مجموعه ای از واحدهای کشت گلخانه ای پلاستیکی با انرژی خورشیدی ساخته شده در محل برای تولید محصولات تازه با بازده بالا (سبزیجات، میوه ها و گیاهان زینتی) به شیوه ای موثر، کارآمد و اقتصادی." (زی و همکاران 2017). در برخی از سیستمهای خوشهای پیچیده، شرایط آب و هوایی در واحدهای جداگانه را میتوان با استفاده از دیتالاگر کنترل کرد. بر خلاف گلخانههای معمولی یا گلخانههایی که گرمایش و سرمایش (دو هزینه عمده در تولید گلخانهای) معمولاً با سوزاندن سوختهای فسیلی (گازوئیل، نفت کوره، نفت مایع، گاز) تامین میشود که باعث افزایش CO میشود.2 انتشار گازهای گلخانه ای، یا استفاده از بخاری های الکتریکی که انرژی بیشتری مصرف می کنند (Hassanien et al. 2016؛ وانگ و همکاران 2017), "کشاورزی گوبی" سیستم ها برای گرمایش، سرمایش و تبدیل انرژی طبیعی به زیست توده گیاهی کاملاً به انرژی خورشیدی متکی هستند.
در سال های اخیر، استفاده از زمین گوبی برای تولید مواد غذایی به سرعت در چین در حال تکامل بوده است (ژانگ و همکاران. 2015). در مناطق شمال غرب، سیستم های کشت زمینی گوبی، بخش زیادی از سبزیجات مصرفی در منطقه را تولید می کنند. این سیستم نقش حیاتی در تضمین امنیت غذایی، افزایش پایداری اجتماعی و بوم شناختی و افزایش دوام جامعه روستایی دارد. بسیاری این زمین گوبی را کشاورزی می دانند "زمین تازه یافته" سیستم کشت یکی از ویژگی های مهم این سیستم، فرصت برای تولید غذا در زمین های زمانی غیرمولد است. این سیستم کشت نوآورانه ممکن است گامی انقلابی به سوی کشاورزی مدرن باشد. با این حال، کمبود اطلاعات در مورد پیشرفت علمی سیستم های کشت گوبی-لند وجود دارد. بسیاری از سؤالات بی پاسخ مانده اند: آیا این سیستم به طور پایدار به یک صنعت بزرگ تولید سبزیجات تبدیل خواهد شد؟ سیستم کشت زمین گوبی در دراز مدت چگونه بر محیط زیست محیطی تأثیر می گذارد؟ میتونه اینو "ساخت چین" مدل کشت برای سایر مناطق خشک با کاهش سطح زمین های زراعی مانند شمال قزاقستان اعمال می شود (Kraemer et al. 2015، سیبری (هالیکی و کولیژسکی). 2015، و مناطق مرکزی به شمال آفریقا (de Grassi و Salah Ovadia). 2017)?
با در نظر گرفتن این سؤالات، ما یک مرور ادبیات جامع در مورد پیشرفت های اخیر و یافته های تحقیقاتی کلیدی در مورد سیستم کشت انجام دادیم. اهداف این مقاله عبارت بودند از: (XNUMX) برجسته کردن پیشرفتهای علمی سیستمهای کشت گوبی-لند اتخاذ شده در شمال چین، از جمله بهرهوری محصول، کارایی مصرف آب (WUE)، ویژگیهای مصرف مواد مغذی و انرژی، و اثرات بالقوه اکولوژیکی و زیستمحیطی. (ب) چالشهای عمدهای که سیستم با آن مواجه است، مانند در دسترس بودن آب برای آبیاری، کیفیت و ایمنی محصول، و تأثیر بالقوه بر ثبات و توسعه جامعه روستایی را مورد بحث قرار دهد. و (iii) پیشنهاداتی در مورد تعیین سیاست و اولویت های تحقیقاتی برای اکتشاف سالم و توسعه پایدار بلندمدت سیستم های کشت زمین گبی ارائه کند.
مروری کوتاه بر زیرساخت سیستم های زمینی گوبی
برای درک نحوه عملکرد سیستم کشت زمین گوبی، شرح مختصری از طراحی، مهندسی و ساخت آنها ارائه کرده ایم. جزئیات بیشتر در مورد زیرساخت در بررسی اخیر موجود است (Xie et al. 2017). سیستم کشت زمین گوبی در زمین های غیر کشت گبی ایجاد می شود که در آن تولید محصول سنتی امکان پذیر نیست. تاسیسات زمین گبی در "خوشه" واحدهای تولیدی فردی یک مرکز خوشهای معمولی شامل چندین (تا صدها) واحد یا خانههای کشت انفرادی است (شکل XNUMX). 1آ). شرایط ریز اقلیمی در هر واحد کشت توسط یک مرکز کنترل متمرکز که در آن حسگرهای راه دور،
شرایط ریزاقلیمی مانند دما و رطوبت هوا را می توان در برخی از واحدهای کشت تنظیم کرد، در حالی که سایر سیستم های نظارتی امکان کود دهی خودکار را فراهم می کنند. برخی از فناوری های پیشرفته مانند اینترنت اشیاء (وانگ و خو 2016) یا اینترنت اشیا (Li et al. 2013) را می توان در مرکز کنترل نصب کرد تا خوانش دقیق تری از داده های ریزاقلیمی ارسال شده از واحدهای کشت انفرادی ارائه دهد. با این حال، این موارد به دلیل هزینه بالا به طور گسترده اجرا نشده است.
یک واحد کشت معمولی در یک مرکز خوشه ای جهت شرق است-غربی و دارای سه دیوار در ضلع شمالی، شرقی و غربی سازه است. ضلع جنوبی سازه یک سقف کج است که توسط یک قاب فولادی پشتیبانی می شود و با یک فیلم پلاستیکی حرارتی شفاف پوشانده شده است (شکل XNUMX). 2). سقف به طور مناسب کج می شود تا از عبور نور موثر در طول روز اطمینان حاصل شود (ژانگ و همکاران. 2014). انرژی خورشید در توده حرارتی دیوارها ذخیره می شود و به صورت گرما در شب آزاد می شود. در طول زمستان، سقف هر شب با حصیرهای حصیری خانگی پوشانده می شود تا دمای داخلی حفظ شود (Tong et al. 2013).
یکی از اجزای حیاتی هر واحد کشت، دیوار شمالی است که از مصالح در دسترس محلی مانند آجرهای سفالی ساخته شده است (وانگ و همکاران. 2014بلوک های کاه محصول (ژانگ و همکاران. 2017آجرهای معمولی با پلی استایرن (Xu et al. 2013، واحدهای سنگ تراشی خاکستر بادی (Xu et al. 2013بلوک های سفالی مخلوط شده با ملات سیمان (چن و همکاران. 2012)، زمین کوبیده شده (Guan et al. 2013) یا خاک خام ترکیب شده با بلوک های بتنی. در برخی واحدها دیوار شمالی از "مواد تغییر فاز دهنده" برای بهینه سازی ذخیره سازی و تبادل گرما، و بنابراین، کاهش نوسانات دما برای رشد گیاه (Guan et al. 2012).
یکی از تفاوتهای قابل توجه بین تأسیسات خوشهای زمین گبی با گلخانهها یا گلخانههای سنتی، منبع برق است. هر واحد کشت در سیستم خوشه ای زمین گوبی به طور کامل از انرژی خورشیدی تغذیه می کند. تشعشعات خورشیدی در طول روز توسط دیوار شمالی جذب و در شب آزاد می شود. انرژی استفاده نشده در طول روز یک منبع انرژی فعال در شب است. آ "آب پرده" این سیستم معمولاً برای تأمین گرمای اضافی در طول شبهای زمستان استفاده میشود، جایی که بخش کوچکی از زمین در داخل واحد با آب پر میشود تا از آن به عنوان رسانه تبادل گرما استفاده شود (Xie et al. 2017). در طول روز، آب به گردش در میآید و از پردههای جاذب آب عبور میکند و گرمای اضافی ناشی از تشعشعات خورشیدی در بدنه آب ذخیره میشود. در شب، آب گرم به گردش در می آید و با گرمای آزاد شده به هوای داخل دستگاه از پرده های آب عبور می کند. اثربخشی ذخیره انرژی در "آب پرده" این سیستم به عوامل زیادی مانند تابش مستقیم خورشیدی، تابش پراکنده خورشیدی همسانگرد از آسمان، شفافیت اتمسفر و انتقال گرما از لایه پلاستیکی روی سقف بستگی دارد (هان و همکاران. 2014). با تکامل سیستم های کشت، سیستم های گرمایشی پیچیده تری برای ذخیره سازی و انتشار گرما بهبود یافته توسعه می یابند.
پیشرفت علمی سیستم های کشت زمین گوبی
سیستمهای کشت زمین گوبی با کشت سنتی در زمینهای باز سنتی که در آن محصولات یا دیم یا آبیاری میشوند، متفاوت است. آنها همچنین با کشت محصولات در گلخانه ها یا گلخانه های معمولی که در آن انرژی بیشتر از طریق گاز طبیعی یا برق تامین می شود، متفاوت هستند. سیستم های کشت زمین گبی ویژگی های منحصر به فردی دارند که در زیر به برخی از آنها اشاره می شود.
افزایش بهره وری محصول
محصولات کشت شده در تاسیسات زمین گوبی با بهره وری قابل توجهی در استفاده از زمین (یعنی عملکرد محصول در واحد زمین مورد استفاده) نسبت به کشت سنتی در مزرعه باز بسیار پربار هستند. به عنوان مثال، منطقه شرقی کریدور هکسی در شمال غربی چین دارای یک دوره طولانی مدت است (1960-2009) مدت آفتاب سالانه 2945 ساعت، میانگین سالانه دمای هوا 7.2 درجه سانتیگراد و دوره بدون یخبندان 155 روز (چای و همکاران. 2014c) واحدهای حرارتی برای تولید یک محصول در سال بیش از اندازه کافی هستند اما برای تولید دو محصول در سال تحت سیستم های سنتی مزرعه باز کافی نیستند. در سیستم Gobi-land، محصولات را می توان در اکثر ماه ها یا حتی در تمام طول سال کشت کرد. میانگین عملکرد سالانه محصول طی 5 سال (2012-2016) در واحدهای کشت در ایستگاه آزمایشی جیوکوان 34 تن در هکتار بود.-1 برای خربزه (کوکومیس ملو L.)، 66 تن در هکتار-1 برای هندوانه (سیترولوس لاناتوس L.)، 102 تن در هکتار 1 برای فلفل تند (annuum فلفل دلمه, C. frutescens), 168 تن در هکتار 1 برای خیار (Cucumis sativus L.)، و 177 تن در هکتار 1 برای گوجه فرنگی (سولانوم گوجه L.)، که 10 است-27 برابر بیشتر از سیستم های سنتی باز در شرایط آب و هوایی یکسان (Xie et al. 2017). نتایج مشابهی در جاهای دیگر در شمال چین، مانند ناحیه وووی در انتهای شرقی چین مشاهده شده است.
راهرو هگزی. این مقادیر عملکرد بر روی سطح زمین اشغال شده توسط واحدهای کشت و همچنین مناطق مشترک مشترک توسط واحدهای منفرد در همان سیستم کنترل محاسبه شد. مناطق مشترک برای حمل و نقل مواد ورودی و بازاریابی محصول است.
بهبود راندمان مصرف آب
یکی از چالش های عمده کشاورزی در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک، کمبود آب است. صرفه جویی در آب یا بهبود WUE (بازده محصول در واحد آب عرضه شده، بیان شده به عنوان کیلوگرم در هکتار-1 بازده m-3 آب) در تولید محصولات زراعی برای زنده ماندن کشاورزی بسیار مهم است. سیستم های کشت زمین گوبی مزایای قابل توجهی در صرفه جویی در مصرف آب ارائه می دهند، جایی که محصولات زراعی از آب بسیار کمتری نسبت به محصولات مشابه کشت شده در سیستم های مزرعه باز سنتی استفاده می کنند. به عنوان مثال، بیش از 4 سال (2012-2015) اندازه گیری در یک سیستم تاسیسات زمینی گوبی در شهرستان جیوکوان، گوجه فرنگی مورد نیاز 385-آبیاری کل 466 میلی متر، تبخیر و تعرق فصلی بین 350 تا 428 میلی متر و وزن گوجه فرنگی تازه بین 86 تا 152 تن در هکتار بود.-1. برخی از محصولات عمده سبزیجات WUE (کیلوگرم محصول تازه در متر) به دست آوردند-3) از جمله 15-21 آب برای خربزه، 17-23 برای فلفل تند، 22-28 برای هندوانه، 2835 برای خیار و 35-51 کیلوگرم برای گوجه فرنگی. در این سیستم، WUE گوجه فرنگی برای مثال 20 بود-35 برابر بیشتر از محصولات مشابه کشت شده در زمین های زراعی، سیستم های زمین باز (Xie et al. 2017).
مکانیسم افزایش WUE در سیستمهای زمینی گوبی به خوبی درک نشده است. ما پیشنهاد می کنیم که عوامل اصلی کمک کننده شامل موارد زیر باشد: (الف) میزان آبیاری اعمال شده برای محصولات در سیستم های زمین گوبی بر اساس نیازهای گیاه برای رشد بهینه است (لیانگ و همکاران. 2014) که از طریق یک کنتور آب نصب شده از پیش تعیین و کنترل می شود (شکل XNUMX). 3آ). بسته به اپراتور واحد'با دانش و تجربه، یک روش کم آبیاری تنظیم شده اغلب استفاده می شود (شکل XNUMX). 3ب) که میزان آبیاری را در مراحل رشد غیر بحرانی کاهش می دهد (چای و همکاران. 2014b). کم آبیاری خفیف می تواند سیستم های دفاعی گیاه را برای افزایش تحمل به تنش خشکی تحریک کند (رومرو و مارتینز-کوتیلاس 2012؛ وانگ و همکاران 2012). میزان تأثیر کم آبیاری تنظیم شده بر عملکرد محصول با گونه های گیاهی و سایر عوامل متفاوت است (چن و همکاران. 2013؛ وانگ و همکاران 2010) (ب) تکنیکهای آبیاری در سیستمهای کشت زمین گوبی به طور مداوم در حال بهبود هستند، به طوری که آبیاری قطرهای زیرسطحی (شکل XNUMX). 3ج) در حال حاضر محبوب ترین روش آبیاری است. (ج) روش های مختلف مالچ پاشی برای کاهش تبخیر آب سطحی خاک استفاده می شود. منطقه کاشت در واحد کشت معمولاً در طول فصل رشد با فیلم پلاستیکی پوشانده می شود (شکل XNUMX). 3د)، از جمله مناطق بین ردیف های گیاهی (شکل XNUMX). 3ه) کاهش تبخیر و افزایش رطوبت نسبی هوا احتمالاً دو عامل مهم در استفاده کارآمد از آب هستند. (د) درصد معینی از آب تبخیر شده از سطح خاک در داخل واحد کشت بازیافت می شود زیرا کشت در یک سیستم نسبتاً بسته است. و (ه) شیوه های پیچیده زراعی برای مدیریت محصول در واحد کشت استفاده می شود (شکل XNUMX). 3f)، مانند هرس شاخه ها برای افزایش نفوذ نور (Du et al. 2016) بهینه سازی تهویه برای تعادل CO2 برای فتوسنتز گیاهی و بروز بیماری (Yang et al. 2017و هوادهی منطقه ریشه زایی پس از آبیاری برای چند روز برای به حداقل رساندن تبخیر خاک (Li et al. 2016) همه اینها به افزایش عملکرد محصول و افزایش WUE کمک می کند.
بهره وری مصرف مواد مغذی بهبود یافته است
برخلاف کشت سنتی در مزرعه باز که در آن کودهای مصنوعی منبع اصلی مواد مغذی گیاهی، مواد آلی مانند کاه، کود دامی و محصولات جانبی صنایع غذایی، فرآیندهای تولید انرژی و بازیافت زبالههای انسانی هستند.-منبع اصلی مواد مغذی در سیستم های کشت زمین گوبی است. مواد زائد جایگزینی برای رسانه های تجاری مورد استفاده در تولید گلخانه ای معمولی است. برای واجد شرایط بودن به عنوان بستری برای کشت زمین گوبی، مواد آلی باید ویژگی های زیر را داشته باشند (Fu et al. 2018; فو و لیو 2016؛ فوئل و همکاران 2017; لینگ و همکاران 2015; سونگ و همکاران 2013: (i) چگالی ظاهری کم، تخلخل بالا و ظرفیت نگهداری آب بالا. (ب) ظرفیت تبادل کاتیونی بالا و محتوای مواد مغذی معدنی و pH و EC مناسب. (iii) افزایش فعالیت آنزیم، که معمولاً با افزودن سویههای میکروارگانیسم مناسب انجام میشود. (IV) سرعت تخریب کند. و (v) عاری از دانه های علف های هرز و پاتوژن های موجود در خاک باشد. نوع ماده، روش پردازش، درجه تجزیه و شرایط آب و هوایی که در آن بسترها تولید می شوند ممکن است بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مواد آلی و در نتیجه کیفیت بستر تأثیر بگذارد (Fu et al. 2017; سونگ و همکاران 2013).
تولید یک بستر معمولی خانگی شامل چندین مرحله است (شکل XNUMX). 4الف): (i) کاه زراعی (مانند ذرت) از سیستمهای سنتی تولید در مزرعه باز در روستاهای محلی جمعآوری میشود، به سایتی نزدیک کارخانه منتقل میشود و به 3 قطعه خرد میشود.-قطعات به طول 5 سانتی متر، قبل از افزودن دوز کم کود نیتروژن (1.4 کیلوگرم نیتروژن در هر 1000 کیلوگرم کاه خشک ذرت) برای تنظیم نسبت C:N کمپوست به حدود 15:1. (ii) حدود 1 کیلوگرم محصول تلقیح میکروارگانیسم در هر 1000 کیلوگرم مواد آلی اضافه می شود. (iii) مرحله اول تخمیر شامل چیدن نی روی زمین (به عنوان مثال، 1 متر ارتفاع x 1.2 متر عرض در پایین و 3.0 متر عرض در بالا) قبل از بسته بندی با فیلم پلاستیکی است. (IV) دمای شمع کنترل می شود و برای حفظ رطوبت در 2.0 آب به آن اضافه می شود-65% برای فعالیت بهینه میکروارگانیسم؛ (v) مرحله دوم تخمیر مستلزم ایجاد اختلال در پشته هر 6 بار است8 روز و بررسی درجه حرارت در بالای 30 سانتی متر. این اختلال دوره ای تضمین می کند که دما و رطوبت در سطح بهینه برای فعالیت میکروبی حفظ می شود. و (vi) حدود روز 32-34 پس از تخمیر، مواد به یک انبار آماده برای استفاده در کشت تسهیلات منتقل می شود. بستر خانگی معمولاً در 2 اعمال می شود-3 تن در هکتار 1 به مناطق کشت داخل واحد کشت می رسد و می توان برای چند سال قبل از تعویض در کشت استفاده کرد. محتوای مواد مغذی بسترها را می توان با افزودن مواد مغذی برون سپاری شده به سطح تولید بازگرداند (شکل XNUMX). 4ب). مواد کاه برای بستر آلی به صورت محلی در دسترس است و بیشتر مراحل تولید از ماشینهایی استفاده میکنند که در داخل خانه ساخته شدهاند.
نحوه تامین مواد مغذی زیرلایه به محصولات زراعی بین امکانات خوشه ای متفاوت است. بیشتر پرورش دهندگان در شمال غربی چین از (1) سیستم ترانشه استفاده می کنند که در آن ترانشه ها (معمولاً 0.4)-0.6 متر عرض، 0.2-عمق 0.3 متر، با 0.8-1.0 متر بین ترانشه ها در جهت شمال-جهت جنوب) روی زمین در داخل واحد کشت، لبههای آن با بتن، بلوکهای چوبی یا آجر ساخته میشوند و قبل از کاشت با بستر پر میشوند (شکل XNUMX). 5الف) و با یک فیلم پلاستیکی برای رشد نهال ها پوشانده می شود (شکل XNUMX). 5ب). پس از ساخته شدن، ترانشه ها می توانند برای تولید مداوم برای بیش از 20 سال استفاده شوند. یا (2) بسترهای کیسه کامل، که در آن بستر در کیسه های پلاستیکی جداگانه پیچیده می شود (بعد معمول کیسه 0.5 متر قطر و 1.0 متر طول است) در یک محیط کوچک بسته. با رشد گیاهان، مواد مغذی از کیسه ها آزاد می شوند (شکل XNUMX). 5ج). در بالای کیسه ها سوراخ هایی برای کاشت بذر ایجاد می شود (شکل XNUMX). 5د) و آبیاری قطره ای از طریق سوراخ ها.
این دو روش در ویژگی های خود متفاوت هستند. روش ترانشه به پرورش دهندگان اجازه می دهد تا در صورت نیاز به راحتی کود را به بسترها اضافه کنند. برای برخی از محصولات، مانند هندوانه، افزودن کود معدنی برای اطمینان از بهره وری بالا ضروری است. برخی مطالعات نشان داده اند که استفاده از کودهای آلی همراه با کودهای معدنی می تواند عملکرد محصول را افزایش دهد اما مازاد مواد مغذی را در خاک و غلظت نیترات نیتروژن بالا در خاک سطحی به جا می گذارد (Gao et al. 2012). مطالعات دیگر نشان داده اند که رویکرد کل کیسه ای مولدتر از سیستم ترانشه است (یوان و همکاران. 2013) زیرا کیسه های پیچیده شده، بستر را قادر می سازد تا به طور فیزیکی از زمین جدا شود. بنابراین، احتمال آلوده شدن بسترها به پاتوژن های موجود در خاک را کاهش می دهد. با این وجود، خواص فیزیکی و شیمیایی بستر (در ترانشه ها یا کیسه های بسته بندی شده) می تواند با هر فصل زراعی بدتر شود (Song et al. 2013) که قدرت تامین مواد مغذی را کاهش می دهد (Song etal. 2013). از این رو، تجدید بستر تضمین شده است.
افزایش بهره وری مصرف انرژی
سیستم های کشت زمین گوبی کاملاً مبتنی بر انرژی خورشیدی هستند. این سازه طوری طراحی شده است که با استفاده و ذخیره انرژی خورشید تا حد امکان گرما را حفظ کند. مدت تابش روزانه آفتاب، شدت تابش خورشیدی و روزهای سالانه بدون یخبندان برای گرم کردن واحدهای کشت مهم هستند. کریدور شرقی به مرکزی Hexi، مانند شهرستان Wuwei (37 درجه 96' N، 102 درجه 64' E)، استان گانسو، منطقه ای نماینده است که امکانات خوشه ای گوبیلند در آن متمرکز شده است. میانگین 6150 مگاژول متر 2 تابش سالانه خورشیدی و 156 روز بدون یخبندان باعث می شود بسیاری از انواع محصولات سبزی با کیفیت بالا بالغ شوند. برای بهبود کارایی استفاده از تابش خورشیدی، مدیران واحد کشت از ابزارهای مختلفی برای افزایش ذخیره گرما و افزایش انتشار گرما استفاده میکنند، مانند لایههای دو لایه پلاستیک سیاه که به دیوار شمالی چسبانده شده است (Xu et al. 2014صفحات رنگی محافظ حرارت نصب شده بر روی پشت بام (Sun et al. 2013سیستم های جذب حرارت کم عمق خاک برای افزایش دمای هوای داخلی (Xu et al. 2014) و ژئوتکستایل زمین به عنوان پوشش زمین برای حفظ گرما استفاده می شود. همچنین از پمپ های حرارتی خورشیدی برای تنظیم دمای آب در مخازن آب مخزن حرارتی در برخی واحدهای کشت استفاده می شود (Zhou et al. 2016). اخیراً صفحات رنگی نگهدارنده گرما در بالای سقف قرار داده شده است تا جذب گرما را افزایش دهد (Sun et al. 2013). در برخی از گلخانه های خورشیدی پیچیده در کشت تسهیلات خوشه ای، از فناوری های پیشرفته خورشیدی برای بهبود ذخیره سازی حرارتی، تولید برق فتوولتائیک و استفاده از نور استفاده می شود (Cuce et al. 2016). استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید محصولات گلخانه ای در بسیاری از مناطق/کشورها پیشرفت کرده است (فرجانا و همکاران. 2018)، از جمله استرالیا، ژاپن (Cossu et al. 2017، اسرائیل (Castello et al. 2017و آلمان (اشمیت و همکاران. 2012و همچنین کشورهای در حال توسعه مانند نپال (فولر و زهند). 2012) و هند (تیواری و همکاران. 2016). در چین، نصب ماژول های خورشیدی مدرن در حال حاضر پرهزینه است و دوره بازپرداخت تخمینی آن 9 سال است (وانگ و همکاران. 2017). ما تصور می کنیم که با تکامل سیستم کشت با فناوری خورشیدی پیشرفته تر، دوره بازپرداخت کوتاه تر می شود.
دمای هوا در داخل و خارج از تاسیسات خوشه ای می تواند از 20 تا 35 درجه سانتی گراد در زمستان های سرد در شمال چین متغیر باشد. به عنوان مثال، در تاسیسات خورشیدی در Lingyuan (41°20' N، 119 درجه 31' ه) در استان لیائونینگ، شمال شرقی چین، در یک گلخانه خورشیدی 12 متری، ارتفاع 5.5 متری، طول 65 متری گلخانه خورشیدی با سیستم های ذخیره سازی و رهاسازی گرما، دمای هوای شبانه هوا در داخل به 13 درجه سانتیگراد رسید در حالی که بیرون -25.8 درجه سانتی گراد، اختلاف 39 درجه سانتی گراد (Sunetal. 2013).
استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید مواد غذایی یکی از ویژگی های قابل توجه است "کشاورزی گوبی" سیستم ها در شمال غربی چین این با گلخانههای سنتی یا گلخانههایی که برای رشد محصولات به انرژی خارجی نیاز دارند که میتواند از نظر اقتصادی و زیستمحیطی پرهزینه باشد، متفاوت است (Hassanien et al. 2016; چاناکچی و همکاران 2013؛ وانگ و همکاران 2017). به عنوان مثال، متوسط مصرف سالانه انرژی الکتریکی در گلخانههای معمولی میتواند بیش از 500 کیلووات همی باشد (Hassanien et al. 2016) با هزینه های بالای 65,000 دلار آمریکا150,000 در سال (در یک مطالعه موردی ترکیه) (Canakci et al. 2013). در سطح جهانی، گسترش تولید محصولات سنتی گلخانه ای به دلیل مصرف شدید انرژی و نگرانی در مورد انتشار کربن محدود شده است.
مزایای زیست محیطی
گرم کردن گلخانه های کشاورزی با سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی به انتشار کربن و تغییرات آب و هوایی کمک می کند. سیستمهای کشت زمینی گوبی با انرژی خورشیدی مزایای زیستمحیطی افزایشیافتهای را به دلیل (i) کاهش مصرف انرژی فراهم میکنند، زیرا کشت محصولات کاملاً متکی به انرژی خورشیدی است، بر خلاف گلخانههای معمولی که در آن برق از طریق برق یا گاز طبیعی تامین میشود که انتشار گازهای گلخانهای زیادی تولید میکند. (XNUMX) بهبود صرفه جویی در مصرف آب، زیرا کشت محصول در زیر یک سقف پوشیده از پلاستیک با تبخیر خاک کم و نسبت تعرق بالا: تبخیر رخ می دهد. آبیاری توسط یک کامپیوتر متمرکز نظارت و کنترل می شود که آبیاری دقیق را با حداقل تلفات آب امکان پذیر می کند. (iii) کاهش انتشار گازهای گلخانه ای برای کل سیستم (چای و همکاران. 2012) یا ردپای در واحد وزن سبزی تازه بر اساس ارزیابی چرخه زندگی (چای و همکاران. 2014a). محصولاتی که در تاسیسات خوشهای رشد میکنند، عملکرد قابلتوجهی در واحد نهاده (مانند کود، مساحت کاربری زمین) با CO بیشتر در جو دارند.2 از طریق افزایش فتوسنتز نسبت به سیستم های کشت در مزرعه باز به زیست توده گیاهی تبدیل می شود (چانگ و همکاران. 2013) و (IV) استفاده از بسترهای کمپوست ممکن است کربن خاک را در طول زمان افزایش دهد (Jaiarree et al. 2014; چای و همکاران 2014a).
برخی از مطالعات موردی CO خالص را تخمین زده اند2 تثبیت توسط گیاهان در سیستمهای کشت پلاستیک با انرژی خورشیدی هشت برابر بیشتر از سیستمهای مزرعه باز سنتی است (وانگ و همکاران. 2011). CO بیشتر2 تثبیت در واحدهای کشت به معنای CO کمتر است2 انتشارات به اتمسفر (Wu et al. 2015). میزان تأثیر با موقعیت جغرافیایی و ساختار واحدهای کشت متفاوت است (چای و همکاران. 2014c). مطالعات همچنین نشان داده اند که کشت تسهیلات به گیاهان اجازه می دهد تا CO بیشتری را تثبیت کنند2 از جو در حالی که گازهای گلخانه ای کمتری به ازای هر کیلوگرم محصول منتشر می کند (چانگ و همکاران 2011). حتی در فصل زمستان هیچ گونه گرمایش اضافی به واحدهای کشت داده نمی شود و در حدود 750 میلی گرم در هکتار صرفه جویی می شود-1 انرژی در مقایسه با تولید گلخانه ای مرسوم و گرم شده با زغال سنگ (Gao et al. 2010). کشت گوبیلند یک سیستم کربن هوشمند برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است. با این حال، ارزیابیهای چرخه زندگی برای کشت تسهیلات در ادبیات وجود ندارد، و تحقیقات عمیقتری برای ارزیابی اثرات زیستمحیطی این سیستمهای کشت مورد نیاز است.
مزایای زیست محیطی
شمال غربی چین سرشار از نور خورشید و منابع گرما است و آفتاب سالانه بین 2800 تا 3300 ساعت است. توسعه سیستمهای کشت زمینی گوبی با انرژی خورشیدی خوشهای میتواند منابع نور و گرما را به تولید غذا تبدیل کند و مزایای زیستمحیطی قابلتوجهی ارائه دهد که برخی از آنها در زیر برجسته شدهاند.
اول، زمین گبی برای تولید محصولات با کیفیت برای امنیت غذایی استفاده می شود. در چین، متوسط زمین قابل کشت برای هر 100 نفر 8 هکتار است (FAOSTAT 2014به طور قابل توجهی کمتر از 52 هکتار در ایالات متحده، 125 هکتار در کانادا و 214 هکتار در استرالیا. منابع زمین زراعی در چین به دلیل شهرنشینی سریع به سرعت در حال کاهش است. چین در مواجهه با سرانه زمین های زراعی محدود، همراه با زمین های زراعی که برای ساخت و ساز شهری مورد استفاده قرار می گیرد، گام مهمی برای کاوش در زمین های فراوان گوبی برای کشت محصولات برداشت (جیانگ و همکاران. 2014). کشاورزی سنتی در زمین بیابانی و غیرمولد گوبی امکان پذیر نیست (شکل XNUMX). 6آ). ساخت تاسیسات کشت خوشه ای در زمین گبی ویژگی های منحصر به فردی را برای کاهش تضادهای زمین بین کشاورزی و سایر بخش های اقتصادی ارائه می دهد (شکل XNUMX). 6ب) و کمک به تامین مواد غذایی برای کشور پرجمعیت.
دوم، سیستم تولید بیشتر از منابع موجود محلی استفاده می کند. هر واحد کشت در این سیستم توسط قاب های ساخته شده از چوب، بامبو یا میله های فولادی ساخته و پشتیبانی می شود. در طول زمستان های سرد، تشک های نی ساخته شده محلی یا پتوهای لباس حرارتی برای عایق کاری بیشتر روی سقف شیب دار پهن می شوند. دیوارهای شمالی واحدهای کشت نیز با استفاده از مصالح در دسترس محلی مانند بلوکهای اسکلت فلزی و کاهی ساخته شدهاند. 7الف)، کیسه های شن (شکل. 7ب) یک سنگ-مخلوط سیمان (شکل. 7ج) یا آجرهای معمولی (شکل. 7د)
مواد در دسترس محلی فواید زیست محیطی و اقتصادی قابل توجهی را ارائه می دهند زیرا می توان آنها را به صورت ارزان تهیه کرد یا به صورت رایگان جمع آوری کرد (به عنوان مثال، سنگ ها و سنگ ها در مناطق بیابانی مجاور)، با حداقل نیاز حمل و نقل. همچنین تجهیزات حمل و نقل مواد، ساخت بسترها و کشت محصولات به تدریج برای کشت تسهیلات خوشه ای در دسترس قرار گرفته است. این به حل کمبود نیروی کار کشاورزی در برخی مناطق روستایی در چین کمک می کند.
سوم، این سیستم کشت فرصت هایی را برای تقویت اکولوژی منطقه ای فراهم می کند. در بخش بزرگی از شمال غربی چین، زمین گوبی هیچ گونه پوشش گیاهی ندارد (شکل XNUMX). 6الف) منجر به ایجاد محیط های اکولوژیکی شکننده می شود. فرسایش بادی رایج است و با تغییرات آب و هوایی شدیدتر می شود. طوفان های گرد و غبار مکرر از شمال غربی سرچشمه می گیرند و اغلب به سایر مناطق آسیایی گسترش می یابند. توسعه سیستمهای کشت تسهیلات خوشهای انرژی خورشیدی نه تنها پتانسیل پاسخگویی همزمان به کاهش دسترسی به زمین مناسب در چین را دارد، بلکه نقشی در کاهش شکنندگی اکوسیستم در بیابان تا محیطهای خشک در شمال غربی چین ایفا میکند (Gao et al. 2010؛ وانگ و همکاران 2017). تبدیل زمین متروکه گوبی به زمین کشاورزی ممکن است به ایجاد یک سیستم اکولوژیکی جدید کمک کند که ظاهر طبیعی اولیه را تغییر داده و محیط زیست محیطی را زیبا می کند.
اثرات بر ثبات جوامع روستایی
توسعه اجتماعی و اقتصادی در شمال غربی چین از مناطق مرکزی و شرقی عقب مانده است و بسیاری از مناطق اجتماعی زیر سطح فقر ملی قرار دارند. اکتشاف مناطق وسیعی از زمین گوبی برای تولید میوه و سبزیجات، دری را برای تسریع توسعه اجتماعی و اقتصادی به روی این منطقه باز می کند. این امر مضرات بیابان زایی گبی را به مزیت های اقتصادی منطقه ای متمایز تبدیل می کند، نه تنها صنعت کشاورزی را ارتقا می دهد، بلکه صنایع دیگر را نیز هدایت می کند، که به تثبیت جوامع روستایی کمک می کند. این سیستم کشاورزی کم هزینه در حال تبدیل شدن به نقطه عطف مهمی برای تجمع جوامع روستایی است.
سیستم کشت گوبی لند تولید غذا را تحریک می کند و درآمد خانوار را افزایش می دهد. در مناطق با دمای بالاتر -در دمای 28 درجه سانتی گراد در زمستان، گلخانه های خورشیدی از انرژی خورشیدی و زمین های غیر زراعی برای تولید میوه و سبزیجات در طول سال استفاده کامل می کنند. محصولات زراعی در واحدهای کشت خوشه ای به طور قابل توجهی بیشتر از تولید در مزرعه باز با نسبت ورودی به خروجی بالاتر است. ما خروجی اقتصادی را در 14 مطالعه با 120 واحد کشت تاسیسات انرژی خورشیدی تحلیل کردیم (Xie et al. 2017) برای یافتن درآمد ناخالص متوسط 56,650 دلار آمریکا در هکتار 1 y 1، 10 بودن-30 برابر بیشتر از تولید میدان باز در همان سایت زمین شناسی. در نتیجه سود خالص کشت سبزی تسهیلات 10 بود-15 برابر بیشتر از تولید سبزیجات در مزرعه باز و 70-125 برابر بیشتر از ذرت مزرعه باز (زا ممکن است) یا گندم (Triticum estivum) تولید.
استقرار این سیستم های کشت جدید فرصت های اشتغال روستایی را ایجاد می کند. کشت تسهیلات، تعطیلات زمستانی را به یک فصل شلوغ و پربار تبدیل میکند، که فرصتهای شغلی روستایی را ایجاد میکند، به ویژه در زمستان که خانوادههای کشاورز اغلب "تنها در خانه" بدون اشتغال تولید و بازاریابی میوه و سبزیجات نیازمند نیروی کار است. کارگران روستایی زیادی را می توان به کشت تسهیلات اختصاص داد (شکل XNUMX). 8الف)، در حالی که سایرین را می توان به حمل و نقل و بازاریابی محصولات به جوامع محلی یا مجاور اختصاص داد (شکل XNUMX). 8ب). مهمتر از همه، پردازش، ذخیرهسازی، نگهداری و فروش محصولات تازه فرصتهای شغلی را فراهم میکند که زمانی وجود نداشتند، که به ایجاد یک جامعه هماهنگ اجتماعی کمک میکند. 8ج) و جلب روح جامعه روستایی.
هیچ گزارش منتشر شده ای در مورد چگونگی تأثیر سیستم کشت خوشه ای بر توسعه جامعه روستایی وجود ندارد. ما پیشنهاد می کنیم که این سیستم ها به دوام و پایداری جوامع روستایی کمک کنند. استقرار سیستمهای کشت زمین گوبی، کشاورزی در شمال غربی چین را قادر میسازد تا فراتر از مرز تولید اولیه گسترش یابد. در نتیجه، دوام و پایداری درازمدت جامعه افزایش مییابد زیرا (XNUMX) فناوریهای جدید به طور مداوم برای بهبود کشت زمین گبی توسعه مییابند، مانند اصلاح محصول، توسعه بستر و اقدامات کنترل آفات، که به وسیلهای مهم برای جوامع روستایی برای توسعه در میشوند. روشی پایدار؛ (XNUMX) کشت تسهیلات، عرضه میوه و سبزیجات تازه را در تمام طول سال برای جامعه فراهم میکند و نیازهای روزافزون شهروندان طبقه متوسط را برای غذاهای مغذی و سالمتر برآورده میکند. و (iii) استقرار سیستم کشت جدید به تقویت انسجام داخلی گروههای اقلیت قومی کمک میکند، زیرا شهروندان گروههای اقلیت قومی به غذاهای متنوع با ویژگیهای منحصربهفرد نیاز دارند که از محصولات تازه سیستمهای کشت در طول سال راضی میشوند.
چالش های عمده
سیستمهای کشت زمین گوبی در سالهای اخیر با پتانسیل گسترش مناطق تأسیسات و سطوح تولید به سرعت در چین در حال تکامل بودهاند (جیانگ و همکاران. 2015). با این حال، برخی از محدودیت ها و چالش ها باید برطرف شوند.
محدودیت های منابع آب
یکی از بزرگترین چالش های کشاورزی در شمال غربی چین کمبود آب است. دسترسی سالانه آب شیرین کمتر از 760 متر است3 سرانه y 1 (چای و همکاران 2014b). در کریدور هکسی استان گانسو، بارش سالانه کمتر از 160 میلی متر است در حالی که تبخیر سالانه بیش از 1500 میلی متر است (دنگ و همکاران. 2006). بسیاری از زمینهای زراعی در امتداد جاده ابریشم بوده است "مکث کرد" در سال های اخیر به دلیل کمبود آب بیشتر کشت های زراعی در زمین های باز از سنتی استفاده می کنند "سیل" آبیاری بیش از 10,000 متر3 ha-1 در هر فصل زراعی (چای و همکاران 2016). بهره برداری بیش از حد از منابع آبی احتمالاً محیط زیست محیطی را بیشتر بدتر می کند و منابع آب زیرزمینی تجدید ناپذیر را از بین می برد (مارتینز-فرناندز و استیو). 2005). تولید سبزیجات به مقدار زیادی آب در طول دوره رشد طولانی نیاز دارد و بارش نمی تواند نیازهای رشد مطلوب گیاه را تامین کند. در کریدور هکسی استان گانسو، جایی که سیستمهای کشت تسهیلات خوشهای در سالهای اخیر به سرعت افزایش یافته است، منبع اصلی آب برای همه بخشها از تجمع برف در کوه کیلیان در زمستان سرچشمه میگیرد و ذوب برف تابستانی رودخانهها و آبهای زیرزمینی را تغذیه میکند. دره ها (چای و همکاران 2014b). در دو دهه گذشته، سطح برف قابل اندازهگیری در کوه کیلیان با نرخ 0.2 تا 1.0 متر سالانه به سمت بالا حرکت کرده است (چه و لی 2005در حالی که سطح آب زیرزمینی در دره ها (که از طریق آب از کوه ها تامین می شود) به طور مداوم کاهش یافته است و دسترسی به آب های زیرزمینی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است (ژانگ). 2007). در نتیجه، برخی واحه های طبیعی در امتداد جاده ابریشم قدیم به تدریج از بین می روند. برخی از حفاری های زیرزمین های آبی برای صرفه جویی در بارندگی برای تامین آب تکمیلی استفاده شده است، اما کارایی آن به طور کلی کم است. نحوه صرفه جویی در مصرف آب یا افزایش WUE در تولید محصول برای دوام طولانی مدت سیستم های کشت زمین گوبی بسیار مهم است.
محیط های اکولوژیکی شکننده
در شمال غربی چین، وقف زمین ضعیف است. کوهها و درهها، همراه با واحهها و زمینهای گوبی، محیط زیست پیچیدهای را ایجاد میکنند. خشکسالی و طوفان های گرد و غبار مکرر محیط زیست محیطی را بدتر می کند. حدود 88 درصد از کل مساحت کریدور گانسو هکسی دچار بیابان زایی شده است و خط بیابان زایی به سمت جنوب به سمت زمین های کشاورزی حرکت می کند. شرایط طبیعی در منطقه شمال غربی چین به شرح زیر است "باد در همه جا سنگ می وزد با علف هایی که هیچ جا نمی رویند،" تصویری از محیط زیست محیطی شکننده استفاده سنگین از آفت کش ها در کشت تسهیلات یک خطر بالقوه محیطی و سلامتی برای کارگران است. فقدان درمان های مناسب برای بسترهای آلی بازیافتی ممکن است منابع آب زیرزمینی را آلوده کند و نگرانی هایی را برای عموم مردم ایجاد کند.
محدودیت های منابع کار
عرضه نیروی کار برای کشاورزی به طور کلی کم و ناکافی است، زیرا کارگران جوان بیشتری برای امرار معاش به شهرها نقل مکان میکنند که منجر به کمبود منابع نیروی کار کشاورزی در مناطق روستایی میشود. سیاستهای فعلی دولت برای تشویق کشاورزان به کشت زمینهای زراعی برای توسعه جامعه روستایی مطلوب نیست، که کمبود نیروی کار روستایی را تشدید میکند. همچنین، مزرعه خانوادگی بهعنوان یک واحد کشاورزی مستقل، شیوه اصلی مدیریت مزرعه است و سیاستهای فعلی دولت در زمینه مالکیت زمین ممکن است کشاورزان را از خرید و فروش زمین منع کند که میتواند توسعه گسترده سیستمهای کشت تسهیلات را محدود کند. علاوه بر این، سطح تحصیلات در شمال غرب به طور کلی پایین تر از مناطق مرکزی و شرقی است. دولت مرکزی سیاست های آموزش اجباری را برای کل کشور اجرا کرده است، اما بسیاری از مردم شمال غرب قادر به گذراندن 9 سال تحصیل نیستند. همه موارد فوق ممکن است یک محیط نامطلوب برای تامین نیروی کار روستایی ایجاد کند که می تواند مانع توسعه گسترده سیستم های تسهیلات زمینی گوبی شود.
پایداری اقتصادی
با بهبود استانداردهای زندگی، مصرف کنندگان طیفی از محصولات تازه با کیفیت و ارزش غذایی بالا را می طلبند. جمعیت اقلیت زیادی (عمدتاً با هویت های هوی و دانگ شیانگ) در شمال غربی با یک عادت غذایی غالب سبزیجات وجود دارد که برای رفع نیازهای آنها به محصولات متنوعی نیاز دارد. این باعث ایجاد فرصت هایی برای بازارهای جدید با محصولات جدید می شود. با این حال، بازار محصولات تازه عرضه شده توسط سیستم های کشت زمین گبی به راحتی می تواند اشباع شود زیرا جمعیت شش استان شمال غربی تنها 6.6 درصد از کل کشور را تشکیل می دهد.'در مجموع، با درآمد سرانه قابل تصرف بسیار پایین. در سال 2012، تولید ناخالص داخلی سرانه در شش استان شمال غربی به طور متوسط 26,733 یوان (معادل 4100 دلار آمریکا) بود که 31 درصد کمتر از کشور بود.'میانگین درآمد کم با مصرف کنندگان اندک ممکن است توسعه بازارهای جدید در مناطق محلی را محدود کند و خطرات قابل توجهی برای پایداری اقتصادی در بلندمدت به همراه داشته باشد. مطالعاتی لازم است تا بررسی شود که این سیستم تا چه حد می تواند پایدار باشد و چه کاری می توان برای اطمینان از پایداری اقتصادی بلندمدت آن انجام داد. ما متوجه هستیم که پتانسیل بسیار زیادی برای بازاریابی محصولات تازه در مناطق پرجمعیت مرکزی و شرقی کشور وجود دارد. ما پیشنهاد میکنیم که اولویتها برای گسترش بازار بر روی موارد زیر متمرکز شوند: (من) ایجاد به اصطلاح "زنجیر اژدها" تدارکات بازاریابی که پیوند می دهد "کشت-عمده فروشان-خرده فروشان مجدد-مصرف کنندگان" در یک زنجیره ارزش؛ (XNUMX) بهبود سیستم های حمل و نقل بین منطقه ای خاص برای جابجایی محصولات کشاورزی؛ و (iii) توسعه مکانیسم هایی برای کنترل کیفیت، بیمه ایمنی، و قیمت گذاری منصفانه.
کیفیت و سلامت محصول
غلظت فلزات سنگین در برخی از خاک های تاسیسات بیشتر از زمین های باز است. محصولات تولید شده در تسهیلات گاهی اوقات حاوی ضریب خطر هدف بالاتر فلزات سنگین نسبت به سبزیجات آزاد هستند (چن و همکاران. 2016تا حدی به این دلیل که زباله های انسانی و سایر مواد زائد در بسترها گنجانده شده اند. در برخی از تأسیسات، کودهای مصنوعی بیش از حد به 670 کیلوگرم نیتروژن در هکتار می رسد 1، به همراه 1230 کیلوگرم نیتروژن در هکتار 1 از مواد آلی مانند کود، سالانه برای تولید سبزیجات استفاده می شود (Gao et al. 2012). علاوه بر این، فیلم پلاستیکی مورد استفاده برای پوشش سقف و زمین در واحدهای کشت اغلب با استرهای اسیدهای فتالیک که در طول ساخت فیلم پلاستیکی اضافه میشوند مرتبط است. ممکن است خطرات درازمدت سلامتی برای پرورش دهندگانی که در معرض آلاینده هستند وجود داشته باشد (Ma et al. 2015؛ وانگ و همکاران 2015؛ ژانگ و همکاران 2015). سطح فتالات ها در خاک های چین به طور کلی در سطح بالایی از محدوده جهانی است (Lu et al. 2018و محصولاتی که در تأسیسات به شدت پلاستیکی شده ممکن است حاوی سطوح بالایی از فتالات باشند (چن و همکاران. 2016; ما و همکاران 2015؛ ژانگ و همکاران 2015). قرار گرفتن کارگران در معرض فتالات ممکن است خطراتی برای سلامتی داشته باشد (Lu et al. 2018). تحقیقات برای ایجاد رویکردهای موثر برای به حداقل رساندن غلظت فتالات در محصولات مورد نیاز است. خطر مقادیر کمی از فتالات برای سلامتی انسان ممکن است هیچ یا کم باشد، اما نیاز به تایید دارد. سطوح آستانه غلظت فلزات سنگین باید در محصولات نهایی مشخص شود. برخی از روش های پیچیده زیست پالایی ممکن است نیاز به توسعه خاک برای اصلاح خاک با آلودگی فلزات بالا داشته باشند تا اثر غلظت فلزات سنگین بالقوه را به حداقل برسانند.
تعیین سیاستهای توسعه پایدار در سیستمهای زمینی گوبی
سیستم های کشت تسهیلات خوشه ای به سرعت در شمال غربی چین در حال توسعه هستند. در ژوئن 2017، حدود 3000 هکتار از زمین های گوبی تنها در استان گانسو زیر کشت تسهیلات بود. این منطقه دارای مزایای جغرافیایی برای سبزیجات است تولید، از جمله ساعات آفتابی طولانی، اختلاف دمای زیاد بین روز و شب، و آسمان صاف با آلودگی کم/بدون هوا. سیستم های کشت تسهیلات الف در نظر گرفته می شود "معجزه سرزمین گوبی" برای چین'توسعه اجتماعی و اقتصادی برای اطمینان از توسعه سالم سیستم با ثبات بلندمدت، اولویت های سیاست گذاری زیر را توصیه می کنیم.
تعادل بین اکتشاف و حفاظت
ما پیشنهاد میکنیم که سیاستهایی تدوین شوند که بر آن تمرکز کنند "حفاظت از محیط زیست محیطی در حین کاوش در سرزمین های جدید،" به این معنی که توسعه سیستم های کشت زمین گوبی نباید اثرات منفی زیست محیطی داشته باشد. این سیاست باید چگونگی تقویت بهرهوری سیستم را در عین ارتقای پایداری زیستمحیطی شرح دهد. اعتبارات زیست محیطی "بیمه سبز،" و "خرید سبز" باید در ارزیابی پایداری سیستم در نظر گرفته شود. همچنین سیاست هایی برای استفاده از کودهای شیمیایی، فلزات سنگین و مواد مضر، آفت کش ها با باقیمانده زیاد، و بازیافت فیلم های پلاستیکی و غیره مورد نیاز است. برخی از سیاست های خاص باید برای هدف قرار دادن موضوعات کلیدی محلی ایجاد شود. به عنوان مثال، تاسیسات ذخیره آب باید در کنار واحدهای کشت تسهیلات در انتهای غربی کریدور هکسی ساخته شود، جایی که انتقال آب در کانال باز موجود برای آبیاری واحدهای کشت خطرات قابل توجهی از دست دادن آب در طول حمل و نقل و آبیاری را به همراه دارد.
توسعه اقدامات سیستماتیک برای استفاده از آب و صرفه جویی در آب
برای استفاده کامل از زمین های فراوان گوبی در شمال غربی چین، باید یک سیاست سختگیرانه و عملگرایانه مصرف آب وجود داشته باشد. اولویت های کوتاه مدت عبارتند از: (XNUMX) قوانین حفاظت از منابع آب برای "اندازه گیری آب،""کنترل حفاری آب،" و "نهرها و چشمه ها مرجعیت" با مقررات دقیق در مورد حقوق آب، سهمیه ها، هزینه ها و کنترل کیفیت؛ (XNUMX) ساخت تاسیسات جمع آوری و ذخیره آب برای آب باران با استفاده از فناوری ذخیره سازی زیرزمینی حوضه آبریز، استفاده بهینه از منابع آب سطحی، اکتشاف برنامه ریزی شده آب های زیرزمینی، و اجرای سیستم مجوز آبگیری. (iii) تقویت مسئولیتهای سازمانهای اداری در همه سطوح برای کنترل تخصیص آب، حذف هدر رفت آب و ترویج استفاده منطقی از منابع آب. (IV) توسعه سیستمهای کشاورزی صرفهجویی در مصرف آب، از جمله انتقال از آبیاری غرقابی یا شیاری به آبیاری قطرهای زیرسطحی، استفاده از مالچ برای کاهش تبخیر، و بهبود سیستمهای کانال آبیاری مزرعه. و (v) برای بلندمدت، ترویج اصلاح نژاد برای ارقام مقاوم به خشکی، اصلاح سیستمهای کشاورزی و بهبود زیرساختها برای ساخت تأسیسات.
تقویت نوآوری در فناوری کشاورزی
فناوری نقش حیاتی در توسعه پایدار سیستم های کشت زمین گوبی ایفا می کند. به این ترتیب، یک سیاست فناوری باید شامل موارد زیر باشد: (XNUMX) ساخت مراکز نوآوری منطقه ای و ایستگاه های آزمایش، ایجاد "تامین مالی هدف" ویژه سیستمهای کشت زمین گوبی برای رسیدگی به مسائل فوری و افزایش سرمایهگذاری در پلتفرمهای تحقیق/نمایش و فناوری نوآوری؛ (9) توسعه سیستمهای گسترش فناوری - که در آن سیاستهای دولت، مؤسسات تحقیقاتی را در همه سطوح برای انجام عمومیسازی فناوری ارتقا میدهند - و ایجاد دفاتر فناوری محلی برای انجام خدمات فنی در مناطق روستایی؛ (iii) اتخاذ تدابیری برای جذب و حفظ کارکنان برای کار در منطقه توسعه نیافته شمال غربی؛ (IV) افزایش سطح تحصیلات کشاورزان فراتر از XNUMX سال اجباری، ارتقای سواد فنآوری در جمعیت روستایی از طریق آموزش مهارتهای حرفهای، و پرورش نسل جدیدی از کشاورزان برای اجرای فناوریهای نوآورانه کشاورزی؛ و (v) توسعه برنامه های آموزشی ویژه توسط دانشگاه ها و موسسات تحقیقاتی برای پرسنل فناوری کشاورزی به منظور ارتقای فناوری های پیشرفته.
زنجیره غذایی را تنظیم کنید
مقدار میوه و سبزیجات تازه تولید شده در تأسیسات خوشهای معمولاً بیشتر از میزان مورد نیاز جوامع روستایی و شهری محلی و مجاور است. حمل و نقل به موقع محصولات تازه به سایر بازارهای داخلی و خارجی تضمین می کند که تولید و بازاریابی متعادل است. سیاست هایی برای تسهیل مکانیسم های بازاریابی و تدارکات مورد نیاز است. ارقام باید برای رفع نیازهای طیف گسترده ای از بازارها پرورش داده شوند که طیف متنوعی از محصولات و سلیقه ها را برای گروه های قومی و مذهبی مختلف پوشش می دهد. این سیاست باید از بازارهای عمده فروشی، فروشگاه های خرده فروشی، تدارکات زنجیره سرد و سیستم های نظارت بر اطلاعات پشتیبانی کند. ممکن است یک سیاست برای سیستمهای حملونقل مورد نیاز باشد، از جمله ساخت راهآهن اصلی منتهی به مرکز و شرق چین، و همچنین دسترسی به کانالهای زمینی در روسیه، مغولستان خارجی، آسیای غربی و اروپا.
کشاورزان حرفه ای را پرورش دهید
کشاورزان بازیگران اصلی توسعه اجتماعی-اقتصادی روستایی هستند، اما بسیاری از کشاورزان جوان برای درآمدهای دیگر به شهرها نقل مکان کردهاند، و زمینهای زراعی را برای سالها بدون بهرهوری کم یا بدون بهرهوری در برخی مناطق رها کردهاند (Seeberg و Luo). 2018; بله 2018). سیاستی مورد نیاز است که از افزایش درآمد مزرعه از تولید مواد غذایی حمایت کند تا کشاورزان جوان را به ماندن در مزارع تشویق کند، که در نهایت ثبات اجتماعی و اقتصادی جوامع روستایی را بهبود خواهد بخشید. یک نکته کلیدی از این سیاست باید نسل جدیدی از کشاورزان با صلاحیتها و مهارتهای مدیریتی بهبود یافته را پرورش دهد، و به حرکت بالقوه از مزارع خانوادگی سنتی، خودکفا و مقیاس کوچکتر به شرکتهای کشاورزی بزرگتر کمک کند - رویکردی برای توسعه کشاورزی مدرن در چین. سیاست زمین فعلی ممکن است نیاز به تجدید داشته باشد و به کشاورزان ماهر و حرفه ای اجازه دهد تا مزارع خود را گسترش دهند و در صورت لزوم، سرپرستی مزرعه را بهینه کنند.
یک سیستم خدمات اجتماعی سالم ایجاد کنید
جوامع روستایی در شمال غربی از نظر تاریخی در مقایسه با چین مرکزی و شرقی توسعه نیافته اند. برای ایجاد سیستمهای خدمات اجتماعی مؤثر که بر بهبود آموزش، بهداشت و اشتغال و ارتقای سطح کلی زندگی تمرکز دارند، به سیاستهایی نیاز است. کشاورزی، تجارت اصلی در جوامع روستایی است. سیاست هایی برای تشویق توسعه تعاونی های کشاورزی بزرگ برای استفاده موثر از منابع آبی و زمینی با افزایش درآمد برای خانواده های کشاورز مورد نیاز است. برای سیستم کشت گوبی-لند، سیاستی برای بهبود کارایی تولید محصول، فرآوری غذا و توزیع محصول در جوامع محلی و مجاور مورد نیاز است. یک چیدمان/توزیع بهینه امکانات کشت در مناطق مختلف زیست محیطی برای برآوردن نیازهای متنوع مصرف کنندگان برای میوه و سبزیجات تازه در سطح منطقه ای/محلی و کشف فرصت ها در سطح بین المللی مورد نیاز است. همچنین یک سیاست برای اطمینان از ایمنی و کیفیت محصولات سیستمهای تأسیسات مورد نیاز است که جزئیات ذخیرهسازی، حمل و نقل و گردش محصولات تازه خارج از فصل را بهمنظور به حداقل رساندن خطر از دست دادن تازگی و کیفیت ارائه دهد.
نتیجه گیری
منابع زمین مرکزی برای کشاورزی است و ذاتاً با چالش های جهانی برای امنیت غذایی و معیشت میلیون ها روستایی مرتبط است. پیش بینی می شود که جمعیت جهان تا سال 9.1 به 2050 میلیارد نفر برسد و تولید غذا در کشورهای در حال توسعه باید نسبت به سال 2015 دو برابر شود. منابع زمین در کشورهای در حال توسعه به دلیل شهرنشینی سریع که برای زمین در دسترس با کشاورزی رقابت می کند، تحت فشار شدید قرار دارند. چین سیستم های کشت محصول جدیدی را در زمین های گوبی ایجاد کرده است "کشاورزی گوبی،" که شامل مجموعه ای از تعداد زیادی (حداکثر صدها) واحد کشت انفرادی است که از مواد موجود محلی ساخته شده و با انرژی خورشیدی تغذیه می شود. واحدهای کشت گلخانه مانند با سقف پلاستیکی میوه و سبزیجات تازه با کیفیت بالا در تمام طول سال تولید می کنند. ما تخمین می زنیم که این سیستم ها تا سال 2.2 حدود 2020 میلیون هکتار را پوشش می دهند و به سنگ بنای تولید مواد غذایی در چین تبدیل می شوند.'تاریخ کشاورزی در این بررسی، ما برخی از ویژگیهای منحصربهفرد سیستمهای کشت را شناسایی کردیم، از جمله افزایش بهرهوری زمین در واحد ورودی، بهبود WUE، و افزایش مزایای زیستمحیطی و زیستمحیطی. این سیستم کشت فرصتهای عالی برای کاوش منابع محلی در دسترس برای غنیسازی مردم روستایی و تضمین دوام درازمدت جوامع روستایی ارائه میدهد. این سیستم همچنین با چالش های مهمی مواجه است که باید به آن توجه شود.
ما برخی از مسائل کلیدی و حوزههای اولویت تحقیقاتی مربوطه را برای کوتاهمدت شناسایی کردیم (3-5 سال) که به افزایش پایداری این سیستم کشت منحصر به فرد کمک می کند. ما قویاً پیشنهاد میکنیم که سیاستهای دولتی مرتبط و سیستمهای خدمات اجتماعی در مناطق روستایی برای تضمین سودآوری اقتصادی و پایداری زیستمحیطی سیستمهای کشت گوبی-لند توسعه داده شوند.
تشکر و قدردانی نویسندگان مایلند از همه کسانی که زمان و تلاش خود را برای شرکت در این تحقیق صرف کردند و کارکنان مرکز خدمات فنی سبزیجات منطقه سوژو، جیوکوان، و خدمات توسعه کشاورزی Wuwei، Wuwei، Gansu، برای ارائه برخی داده ها قدردانی کنند. و عکس های ارائه شده در مقاله
بودجه این مطالعه با بودجه مشترک انجام شد "صندوق ویژه دولتی برای تحقیقات کشاورزی-علمی به نفع عموم (شماره کمک مالی 201203001)،""سیستمهای تحقیقات کشاورزی چین (شماره کمک هزینه CARS-23-C-07)،""صندوق پروژه کلیدی علم و فناوری استان گانسو (شماره کمک مالی 17ZD2NA015)،" و "صندوق ویژه برای نوآوری و توسعه علم و فناوری با هدایت استان گانسو (شماره کمک مالی 2018ZX-02)."
مطابق با استانداردهای اخلاقی
تضاد منافع نویسندگان اعلام می کنند که هیچ منافعی ندارند.
دسترسی آزاد این مقاله تحت شرایط مجوز بینالمللی Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) توزیع میشود، که استفاده، توزیع و بازتولید نامحدود در هر رسانه را مجاز میداند، مشروط بر اینکه اعتبار مناسب بدهید. به نویسنده(های) اصلی و منبع، پیوندی به مجوز Creative Commons ارائه دهید و نشان دهید که آیا تغییراتی ایجاد شده است یا خیر.
منابع
Cakir G، Un C، Baskent EZ، Kose S، Sivrikaya F، Kele5 S (2008) ارزیابی شهرنشینی، تکه تکه شدن و الگوی تغییر کاربری/پوشش زمین در شهر استانبول، ترکیه از سال 1971 تا 2002. Land Degrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M، Yasemin Emekli N، Bilgin S، Caglayan N (2013) نیاز گرمایش و هزینه های آن در سازه های گلخانه ای: مطالعه موردی برای منطقه مدیترانه ترکیه. Renew Sustain Energy Rev 24: 483-490. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
کاستلو I، D'Emilio A, Raviv M, Vitale A (2017) خورشیدی کردن خاک به عنوان یک راه حل پایدار برای کنترل عفونت سودوموناس گوجه فرنگی در گلخانه ها. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L، Ma C، Ni JQ (2012) ارزیابی عملکرد سیستم پمپ حرارتی منبع زمین برای گرمایش گلخانه در شمال چین. 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) ردپای کربن سیستم پمپ حرارتی منبع زمین در گرمایش گلخانه خورشیدی بر اساس ارزیابی چرخه زندگی. ترانس چینی 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) نوآوری های صرفه جویی در مصرف آب در کشاورزی چین. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q، Qin AZ، Gan YT، Yu AZ (2014c) عملکرد بالاتر و انتشار کربن کمتر با کشت مخلوط ذرت با کلزا، نخود و گندم در مناطق آبیاری خشک. 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) کم آبیاری تنظیم شده برای تولید محصول تحت تنش خشکی. بازنگری. 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) ارزیابی خدمات اکوسیستم خالص کشت سبزیجات گلخانه ای پلاستیکی در چین. 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) آیا رشد سبزیجات در گلخانه های پلاستیکی خدمات اکوسیستم منطقه ای را فراتر از عرضه مواد غذایی افزایش می دهد؟ Front Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) توزیع مکانی و تغییرات زمانی منابع آب برف در چین در سال 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) اثرات روشهای ساختمانی بر خواص حرارتی کامپوزیت ذخیره حرارت تغییر فاز برای گلخانه خورشیدی. ترانس چینی 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) پاسخ کمی عملکرد و کیفیت گوجه فرنگی گلخانه ای به کمبود آب در مراحل مختلف رشد. کشاورزی آب مناگ 129:152-162. https:// doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011
Chen Z، Tian T، Gao L، Tian Y (2016) مواد مغذی، فلزات سنگین و استرهای اسید فتالات در خاک های گلخانه ای خورشیدی در منطقه خلیج دور-بوهای، چین: اثرات سال کشت و جغرافیای زیستی. 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) الگوریتمی برای محاسبه توزیع نور در گلخانه های فتوولتائیک. انرژی سول 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E، Cuce PM، Young CH (2016) پتانسیل صرفه جویی در انرژی شیشه های خورشیدی عایق حرارتی: نتایج کلیدی از آزمایش های آزمایشگاهی و درجا. انرژی 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A، Salah Ovadia J (2017) مسیرهای پویایی تصاحب زمین در مقیاس بزرگ در آنگولا: تنوع، تاریخچه، و پیامدها برای اقتصاد سیاسی توسعه در آفریقا. سیاست کاربری زمین 67:115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP، Shan L، Zhang H، Turner NC (2006) بهبود کارایی مصرف آب کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک چین. Agric Water Manag 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) مقدار بهینه لقاح قطره ای باعث بهبود عملکرد خربزه مشک، کیفیت و راندمان استفاده از آب و نیتروژن در گلخانه پلاستیکی مزرعه شن مالچ شده. ترانس چینی Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) سالنامه های آماری فائو - غذا و کشاورزی جهان. سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) گرمای فرآیند خورشیدی در سیستم های صنعتی - یک بررسی جهانی Renew Sustain Energy Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH، Liu WK (2016) اثرات بر خنک کردن و افزایش عملکرد فلفل شیرین یک روش کشت جدید: بستر خط الراس خاک تعبیه شده در گلخانه خورشیدی چینی. 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) اثرات کشت تک گوجه فرنگی مداوم بر خواص میکروبی خاک و فعالیت آنزیمی در یک گلخانه خورشیدی. پایداری (سوئیس) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G، Li Z، Liu W، Yang Q (2018) ظرفیت بافر دمای ناحیه ریشه بهبود یافته که عملکرد فلفل شیرین را از طریق کشت زیرلایهای در خاک در گلخانه خورشیدی افزایش میدهد. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R، Zahnd A (2012) فناوری گلخانه خورشیدی برای امنیت غذایی: مطالعه موردی از ناحیه Humla، 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) ساختار، عملکرد، کاربرد، و مزایای زیست محیطی یک گلخانه خورشیدی تک شیب و کارآمد در چین. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ، Bai XL، Zhou B، Zhou JB، Chen ZJ (2012) محتوای مواد مغذی خاک و تعادل مواد مغذی در گلخانه های خورشیدی تازه ساخته شده در شمال چین. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) غذا و تنوع زیستی. علم 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) امنیت غذایی: چالش تغذیه 9 میلیارد نفر. علم 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) بهبود محیط حرارتی در گلخانه خورشیدی با دیوار ذخیره حرارتی تغییر فاز. ترانس چینی 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) تجزیه و تحلیل خواص انتقال حرارت دیوار سه لایه با ذخیره حرارت تغییر فاز در گلخانه خورشیدی. ترانس چینی Soc Agr Eng 29:166-173. https://doi. org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.021
Halicki W، Kulizhsky SP (2015) تغییرات در استفاده از زمین های قابل کشت در سیبری در قرن بیستم و تأثیر آنها بر تخریب خاک. Int J Environ Stud 20:72-473. https://doi.org/10.1080/00207233.2014.990807
Han Y, Xue X, Luo X, Guo L, Li T (2014) ایجاد مدل تخمین تابش خورشیدی در گلخانه خورشیدی. ترانس چینی 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) کاربردهای پیشرفته انرژی خورشیدی در گلخانه های کشاورزی. Renew Sustain Energy Rev 54:989-1001. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.095
Jaiarree S، Chidthaisong A، Tangtham N، Polprasert C، Sarobol E، Tyler SC (2014) بودجه کربن و پتانسیل ترسیب در خاک شنی تیمار شده با کمپوست. Land Degrad Dev 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) تغییرات مکانی-زمانی زمین حاشیه ای مناسب برای نیروگاه های انرژی از سال 1990 تا 2010 در چین. Sci Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
جیانگ دبلیو، دنگ جی، یو اچ (2015) وضعیت توسعه، مشکلات و پیشنهادات در مورد توسعه صنعتی باغبانی حفاظت شده. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) تغییر درازمدت پوشش زمین کشاورزی و پتانسیل گسترش زمین های زراعی در منطقه زمین های بکر سابق قزاقستان. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) فناوری و کاربرد پیش اخطار برای نظارت بر فاجعه دمای پایین در گلخانه های خورشیدی بر اساس اینترنت اشیا. ترانس چینی 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) افزایش کیفیت آبیاری هوادهی و راندمان استفاده از آب آبیاری خربزه در گلخانه پلاستیکی. ترانس چینی 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) تأثیر کوددهی روزانه بهینه بر مهاجرت آب و نمک در خاک، رشد ریشه و عملکرد میوه خیار (Cucumis sativus L.) در گلخانه خورشیدی. 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) تغییرات بستر خاک آلی با کشت مداوم سبزیجات در گلخانه خورشیدی. 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) الگوهای فضایی و نیروهای محرک تغییر کاربری زمین در چین در اوایل بیست و یکم قرن. J Geogr Sci 21:20494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) تبدیل از سکونتگاه های روستایی و زمین های زراعی تحت شهرنشینی سریع در پکن در طول سال 1985-2010. ج مطالعات روستایی 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) آلودگی خاک و منابع فتالات ها و خطر سلامت آن در چین: 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) آلودگی استرهای فتالات در خاک و سبزیجات گلخانه های فیلم پلاستیکی حومه نانجینگ، چین و خطر بالقوه سلامت انسان. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) دیدگاهی انتقادی از بحث بیابان زایی در جنوب شرقی اسپانیا. 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) بستن شکاف های عملکرد از طریق مدیریت مواد مغذی و آب. طبیعت 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P، Martinez-Cutillas A (2012) اثرات آبیاری جزئی در ناحیه ریشه و کمبود آبیاری تنظیم شده بر رشد رویشی و زایشی تاک های انگور Monastrell در مزرعه. 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) فناوری گلخانه خورشیدی بسته و ارزیابی برداشت انرژی در شرایط تابستان. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
سیبرگ وی، لو اس (2018) مهاجرت به شهر در شمال غربی چین: زنان روستایی جوان'توانمندسازی 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) تغییرات خواص بستر ارگانیک خاک با سالهای مختلف کشت و اثرات آنها بر رشد خیار در گلخانه خورشیدی. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) عملکرد نور و دما گلخانه خورشیدی صرفه جویی در انرژی مونتاژ شده با صفحه رنگی. ترانس چینی 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) توسعه و روندهای اخیر در خشک کن گلخانه ای: areview. Renew Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G، Christopher DM، Li T، Wang T (2013) استفاده از انرژی خورشیدی غیرفعال: بررسی انتخاب پارامترهای ساختمان مقطع برای گلخانه های خورشیدی چینی. Renew Sustain Energy Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
وانگ HX، Xu HB (2016) یک تحقیق قابلیت اطمینان در سیستم نظارت بر اینترنت اشیاء در کشاورزی تسهیلات. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) اثرات کم آبیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب گوجه فرنگی در گلخانه خورشیدی. ترانس چینی 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) کمی سازی شار کربن خالص از کشت سبزیجات گلخانه ای پلاستیکی: تجزیه و تحلیل چرخه کربن کامل. آلودگی محیط زیست 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) اثرات مقایسه ای کم آبیاری و آبیاری جزئی منطقه ریشه بر pH آوند چوبی، ABA و غلظت یونی در گوجه فرنگی. 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) شبیه سازی و بهینه سازی گلخانه های خورشیدی در استان جیانگسو شمالی چین. ساختمان های انرژی 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) وقوع و ارزیابی خطر استرهای فتالات (PAEs) در سبزیجات و خاکهای گلخانههای فیلم پلاستیکی حومه شهر. 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) ادغام فناوری خورشیدی به گلخانه مدرن در چین: وضعیت فعلی، چالش ها و چشم انداز. Renew Sustain Energy Rev 70:1178-1188. https://doi.org/10.1016/j.rser. 2016.12.020
Wu X، Ge Y، Wang Y، Liu D، Gu B، Ren Y، Yang G، Peng C، Cheng J، Chang J (2015) تغییرات شار کربن کشاورزی ناشی از کشت گلخانه ای پلاستیکی فشرده در پنج منطقه آب و هوایی چین. 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) سیستم های کشت تسهیلات "®Ж^Ф" - یک مدل چینی برای سیاره. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H، Wang X، Xiao G (2000) یک مطالعه یکپارچه سنجش از دور و GIS در مورد شهرنشینی با تأثیر آن بر زمین های زراعی: شهر فوکینگ، استان فوجیان، چین. 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) تغییرات میکرو اقلیم با پیکربندی دیوار برای گلخانه های خورشیدی چینی. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J، Li Y، Wang RZ، Liu W (2014) بررسی عملکرد یک سیستم گرمایش خورشیدی با ذخیره انرژی فصلی زیرزمینی برای کاربرد گلخانهای. انرژی 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. انرژی.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) بهبود بهره وری مصرف آب و کیفیت میوه محصولات گلخانه ای تحت کم آبیاری تنظیم شده در شمال غربی چین. Agric Water Manag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers in China's "توخالی شده" روستاها: روایتی متقابل درباره روستایی عظیم-مهاجرت شهری Popul Space Place 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H، Wang H، Pang S، Li L، Sigrimis N (2013) طراحی و آزمایش سیستم کشت بسته برای گلخانه خورشیدی. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
ژانگ جی (2007) موانع بازارهای آب در حوضه رودخانه هیهه در شمال غربی چین. Agric Water Manag 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) آزمایش عملکرد روی روشنایی و ذخیره سازی حرارتی در گلخانه خورشیدی سقف کج. ترانس چینی 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) تأثیر تولید کشاورزی تسهیلات بر توزیع استرهای فتالات در خاک های سیاه شمال شرقی چین. 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) بستن شکاف بازدهی در چین توسط توانمندسازی کشاورزان خردهمالک طبیعت 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) بررسی ویژگی های انتقال حرارت دیوار بلوک نی در گلخانه خورشیدی. ساختمان های انرژی 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) عملکرد واحد ذخیرهسازی گرمای فعال با کمک پمپ حرارتی در نوع جدیدی از گلخانههای خورشیدی چینی. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514