Jiang Xie1,2 & Jihua Yu1,2 & Baihong Chen1,2 & Zhi Feng1,2 & Jian Lyu1,2 & Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM Siddique4
1. Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2. College of Horticulture, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
3. Landbouw en agrifood Canada, Swift Current Research and Development Centre, Swift Current, SK S9H 3X2, Canada
4. Het UWA Institute of Agriculture and School of Agriculture & Environment, The University of Western Australia, Perth, WA 6001, Australië
Abstract
In bevolkte regio's/landen met een snelle economische ontwikkeling, zoals Afrika, China en India, krimpt bouwland snel als gevolg van stedelijke constructie en ander industrieel gebruik van het land. Dit zorgt voor ongekende uitdagingen om voldoende voedsel te produceren om aan de toegenomen voedselvraag te voldoen. Kunnen de miljoenen woestijnachtige, niet-bebouwbare hectaren worden ontwikkeld voor voedselproductie? Kan de overvloedig beschikbare zonne-energie worden gebruikt voor de productie van gewassen in gecontroleerde omgevingen, zoals kassen op zonne-energie? Hier bespreken we een innovatief teeltsysteem, namelijk: "Gobi landbouw." We ontdekken dat het innovatieve Gobi-landbouwsysteem zes unieke kenmerken heeft: (i) het gebruikt woestijnachtige landbronnen met zonne-energie als de enige energiebron om het hele jaar door verse groenten en fruit te produceren, in tegenstelling tot conventionele kasproductie waar de energiebehoefte groot is bevredigd via verbranding van fossiele brandstoffen of elektriciteitsverbruik; (ii) clusters van individuele teelteenheden worden gemaakt met gebruikmaking van lokaal beschikbare materialen zoals kleigrond voor de noordwanden van de faciliteiten; (iii) landproductiviteit (verse producten per landeenheid per jaar) is 10-27 keer hoger en efficiëntie van het gewaswatergebruik 20-35 keer groter dan traditionele geïrrigeerde teeltsystemen in open veld; (iv) voedingsstoffen voor gewassen worden voornamelijk geleverd via lokaal gemaakte organische substraten, waardoor het gebruik van synthetische anorganische meststoffen bij de productie van gewassen wordt verminderd; (v) producten hebben een lagere ecologische voetafdruk dan teelt in vollegrond vanwege zonne-energie als de enige energiebron en hoge gewasopbrengsten per input-eenheid; en (vi) het creëert werkgelegenheid op het platteland, wat de stabiliteit van plattelandsgemeenschappen verbetert. Hoewel dit systeem is beschreven als een "Gobi-land wonder" voor sociaaleconomische ontwikkeling moeten veel uitdagingen worden aangepakt, zoals waterbeperkingen, productveiligheid en ecologische implicaties. We stellen voor dat er relevant beleid wordt ontwikkeld om ervoor te zorgen dat het systeem de voedselproductie stimuleert en de sociale economie op het platteland verbetert, terwijl de kwetsbare ecologische omgeving wordt beschermd.
Introductie
Bouwland voor landbouw is een beperkte hulpbron (Liu et al. 2017). In landen met een snelle economische ontwikkeling, zoals China, India en Afrika, is veel bouwland omgezet in industrieel gebruik (Cakir et al. 2008; Xu et al. 2000). Door snelle verstedelijking die om land concurreert met landbouw (Zhang et al. 2016; Müller et al. 2012), is er een ongekende uitdaging voor het verhogen van de gewasproductie om te voldoen aan de voedingsbehoeften en voorkeuren van de groeiende menselijke bevolking (Godfray et al. 2010). Het is mogelijk dat ontwikkelde landen met grote oppervlakten bouwland, zoals Australië, Canada en de VS, graslandgebieden kunnen omzetten in akkerland voor de wereldgraanmarkten. Dit kan echter het verlies van koolstofreserves versnellen en aanzienlijke, negatieve gevolgen hebben voor het milieu (Godfray 2011).
In veel aride en semi-aride omgevingen zijn er uitgestrekte gebieden met "Gobi-land" (gedefinieerd als niet-bebouwbaar land), inclusief 1.95 miljoen hectare woestijnachtig land in de zes provincies van Noordwest-China (Liu et al. 2010). China levert een gezamenlijke inspanning om dit Gobi-land te ontwikkelen voor voedselproductie met behulp van een innovatief teeltsysteem, genaamd "Gobi landbouw." We hebben dit teeltsysteem gedefinieerd als: "Een teeltsysteem met een cluster van lokaal gebouwde, op zonne-energie werkende kunststof kasachtige teeltunits voor het op een effectieve, efficiënte en economische manier produceren van hoogproductieve, hoogwaardige AGF (groenten, fruit en sierteelt)" (Xie et al. 2017). In sommige geavanceerde clustersystemen kunnen de klimatologische omstandigheden in de afzonderlijke units worden bewaakt met behulp van dataloggers. In tegenstelling tot conventionele kassen of kassen waar verwarming en koeling (twee grote kosten die gepaard gaan met de productie van kassen) meestal worden geleverd door verbranding van fossiele brandstoffen (diesel, stookolie, vloeibare aardolie, gas) die de COXNUMX-uitstoot verhogen2 emissies, of het gebruik van elektrische kachels die meer energie verbruiken (Hassanien et al. 2016; Wang et al. 2017), "Gobi-landbouw" systemen zijn volledig afhankelijk van zonne-energie voor verwarming, koeling en de omzetting van natuurlijke energie in plantaardige biomassa.
In de afgelopen jaren heeft het gebruik van Gobi-land voor voedselproductie zich snel ontwikkeld in China (Zhang et al. 2015). In de noordwestelijke regio's produceren Gobi-landbouwsystemen een groot deel van de groenten die in de regio worden geconsumeerd. Dit systeem speelt een cruciale rol bij het waarborgen van voedselzekerheid, het vergroten van de sociaal-ecologische duurzaamheid en het verbeteren van de levensvatbaarheid van de plattelandsgemeenschap. Velen beschouwen deze Gobi-landbouw als een "nieuw gevonden land" teelt systeem. Een belangrijk kenmerk van het systeem is de mogelijkheid voor voedselproductie op eens onproductief land. Dit innovatieve teeltsysteem kan een revolutionaire stap zijn in de richting van moderne landbouw. Er is echter een gebrek aan informatie over de wetenschappelijke vooruitgang van Gobiland-teeltsystemen. Veel vragen blijven onbeantwoord: zal dit systeem zich duurzaam ontwikkelen tot een grote groenteproductie-industrie? Hoe zal het Gobi-landbouwsysteem op de lange termijn het eco-milieu beïnvloeden? Kan dit? "made-in-China" teeltmodel zijn van toepassing op andere droge zones met afnemende landbouwgrond, zoals het noorden van Kazachstan (Kraemer et al. 2015), Siberië (Halicki en Kulizhsky 2015), en centraal in Noord-Afrikaanse regio's (de Grassi en Salah Ovadia 2017)?
Met deze vragen in het achterhoofd hebben we een uitgebreid literatuuronderzoek gedaan naar recente ontwikkelingen en belangrijke onderzoeksresultaten met betrekking tot het teeltsysteem. De doelstellingen van dit artikel waren om (i) de wetenschappelijke vooruitgang van Gobi-land-teeltsystemen in Noord-China te benadrukken, waaronder gewasproductiviteit, watergebruiksefficiëntie (WUE), kenmerken van nutriënten- en energieverbruik, en mogelijke ecologische en milieueffecten; (ii) de grote uitdagingen waarmee het systeem wordt geconfronteerd bespreken, zoals de beschikbaarheid van water voor irrigatie, de kwaliteit en veiligheid van de producten, en de mogelijke gevolgen voor de stabiliteit en ontwikkeling van plattelandsgemeenschappen; en (iii) suggesties te doen voor beleidsbepaling en onderzoeksprioriteiten voor gezonde exploratie en duurzame ontwikkeling op lange termijn van Gobi-landbouwsystemen.
Een kort overzicht van de infrastructuur van Gobi-landsystemen
Om te begrijpen hoe het Gobi-landbouwsysteem functioneert, hebben we een korte beschrijving gegeven van hun ontwerp, engineering en constructie. Meer details over de infrastructuur staan in een recente review (Xie et al. 2017). Het Gobi-landbouwsysteem is gevestigd op onontgonnen Gobi-land waar traditionele gewasproductie niet mogelijk is. Gobi land faciliteiten zijn gebouwd in "clusters" van individuele productie-eenheden. Een typische geclusterde faciliteit bestaat uit meerdere (tot honderden) individuele teelteenheden of huizen (Fig. 1a). De microklimatologische omstandigheden in elke teelteenheid worden bewaakt door een gecentraliseerd controlecentrum waar afstandssensoren,
Microklimatologische omstandigheden, zoals luchttemperatuur en vochtigheid, kunnen in sommige teelteenheden worden aangepast, terwijl andere monitoringsystemen automatische fertigatie mogelijk maken. Sommige geavanceerde technologieën zoals het internet van objecten (Wang en Xu 2016) of Internet of Things (Li et al. 2013) kan in het controlecentrum worden geïnstalleerd voor nauwkeurigere metingen van de microklimatologische gegevens die door afzonderlijke teelteenheden worden verzonden. Deze zijn echter niet op grote schaal geïmplementeerd vanwege de hoge kosten.
Een typische teelteenheid binnen een geclusterde faciliteit is oostelijk georiënteerd-westen en heeft drie muren aan de noord-, oost- en westzijde van de structuur. De zuidkant van de constructie is een schuin dak dat wordt ondersteund door een stalen frame en bedekt is met transparante thermische plastic film (Fig. 2). Het dak is op de juiste manier gekanteld om een effectieve lichttransmissie gedurende de dag te garanderen (Zhang et al. 2014). Energie van de zon wordt opgeslagen in de thermische massa van de muren en 's nachts als warmte afgegeven. In de winter wordt het dak elke nacht bedekt met zelfgemaakte stromatten om de binnentemperatuur op peil te houden (Tong et al. 2013).
Een cruciaal onderdeel van elke teelteenheid is de noordmuur die is opgebouwd uit lokaal beschikbare materialen zoals bakstenen (Wang et al. 2014), gewassen stroblokken (Zhang et al. 2017), gewone stenen met piepschuim (Xu et al. 2013), vliegasmetseleenheden (Xu et al. 2013), kleiblokken gemengd met cementmortel (Chen et al. 2012), aangestampte aarde (Guan et al. 2013), of ruwe grond verwerkt met betonblokken. In sommige eenheden is de noordmuur opgebouwd uit: "faseveranderend materiaal" om warmteopslag en -uitwisseling te optimaliseren en daardoor temperatuurschommelingen voor plantengroei te verminderen (Guan et al. 2012).
Een van de significante verschillen tussen Gobi-landgeclusterde faciliteiten en traditionele kassen of kassen is de stroombron. Elke teelteenheid in het geclusterde Gobi-landsysteem wordt volledig aangedreven door zonne-energie. De zonnestraling wordt overdag door de noordwand geabsorbeerd en 's nachts weer afgegeven. Overdag ongebruikte energie is 's nachts een actieve energiebron. EEN "watergordijnen" systeem wordt meestal gebruikt om extra warmte te leveren tijdens winternachten, waarbij een klein deel van de grond in de unit wordt gevuld met water om te gebruiken als warmte-uitwisselende media (Xie et al. 2017). Overdag circuleert water en gaat het door de waterabsorberende gordijnen, waarbij overtollige warmte van zonnestraling wordt opgeslagen in het waterlichaam; 's Nachts circuleert het warme water en gaat het door watergordijnen waarbij warmte wordt afgegeven aan de lucht in de unit. De effectiviteit van energieopslag in de "watergordijnen" systeem hangt af van vele factoren, zoals directe zonnestraling, isotrope diffuse zonnestraling vanuit de lucht, atmosferische transparantie en warmtedoorlaatbaarheid van de plastic film op het dak (Han et al. 2014). Met de evolutie van de teeltsystemen worden meer geavanceerde verwarmingssystemen ontwikkeld voor een betere opslag en afgifte van warmte.
Wetenschappelijke vooruitgang van Gobi-landbouwsystemen
Gobi-landbouwsystemen verschillen van de traditionele teelt van vollegrondsgewassen, waarbij de gewassen ofwel worden beregend of geïrrigeerd. Ze verschillen ook van de teelt van gewassen in conventionele kassen of kassen waar de energie meestal wordt geleverd door aardgas of elektriciteit. Gobi-landbouwsystemen hebben unieke kenmerken, waarvan er enkele hieronder worden uitgelicht.
Verhoogde gewasproductiviteit
Gewassen die in Gobi-landfaciliteiten worden geteeld, zijn zeer productief met een aanzienlijk hogere efficiëntie van het landgebruik (dwz de gewasopbrengst per gebruikte eenheid land) dan de traditionele teelt in volle grond. Zo heeft de oostelijke regio van de Hexi Corridor in Noordwest-China een langdurige (1960 .)-2009) jaarlijkse zonneschijnduur van 2945 uur, jaargemiddelde luchttemperatuur 7.2 °C en vorstvrije periode van 155 dagen (Chai et al. 2014c); de warmte-eenheden zijn ruim voldoende om één oogst per jaar te produceren, maar onvoldoende om twee gewassen per jaar te produceren onder de traditionele vollegrondssystemen. In het Gobi-landsysteem kunnen gewassen in de meeste maanden of zelfs het hele jaar door worden verbouwd. Gemiddelde jaarlijkse gewasopbrengsten over 5 jaar (2012-2016) in kweekunits op het Jiuquan Experimental Station waren 34 t ha-1 voor meloen (Cucumis melo L.), 66 ton-1 voor watermeloen (Citrullus lanatus L.), 102 ton 1 voor hete peper (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 voor komkommer (Cucumis sativus L.), en 177 t ha 1 voor tomaat (Solanum L.), die 10 . zijn-27 keer hoger dan die in traditionele openveldsystemen onder dezelfde klimatologische omstandigheden (Xie et al. 2017). Soortgelijke resultaten zijn elders in het noorden van China waargenomen, zoals in het district Wuwei aan de oostkant van de
Hexi-gang. Deze opbrengstwaarden zijn berekend op het landoppervlak dat door de teelteenheden wordt ingenomen, evenals de gemeenschappelijke ruimtes die worden gedeeld door individuele eenheden binnen hetzelfde controlesysteem. De gemeenschappelijke ruimtes zijn voor het transport van inputmateriaal en productmarketing.
Verbeterde efficiëntie van het watergebruik
Een van de grootste uitdagingen voor de landbouw in veel aride en semi-aride gebieden is watertekort. Water besparen of WUE verbeteren (gewasopbrengst per geleverde eenheid water, uitgedrukt in kg ha-1 opbrengst m-3 water) in de gewasproductie is cruciaal voor de levensvatbaarheid van de landbouw. Gobi-landbouwsystemen bieden aanzienlijke waterbesparende voordelen, waarbij gewassen veel minder water gebruiken dan hetzelfde gewas dat wordt gekweekt in traditionele open-veldsystemen. Bijvoorbeeld, meer dan 4 jaar (2012-2015) van metingen in een Gobi-landfaciliteitssysteem in Jiuquan County, tomaat vereist 385-466 mm totale irrigatie, seizoensgebonden evapotranspiratie varieerde van 350 tot 428 mm, en het versgewicht van tomaten varieerde van 86 tot 152 t ha-1. Enkele grote groentegewassen behaalden hoge WUE (kg verse producten m-3), inclusief 15-21 water voor meloen, 17-23 voor hete peper, 22-28 voor watermeloen, 2835 voor komkommer en 35-51 kg voor tomaat. In dit systeem was de WUE van tomaat bijvoorbeeld 20-35 keer groter dan dezelfde gewassen die op bouwland worden geteeld, open veldsystemen (Xie et al. 2017).
Het mechanisme voor verbeterde WUE in Gobi-landsystemen is slecht begrepen. We suggereren dat de belangrijkste bijdragende factoren de volgende zijn: (a) de hoeveelheid irrigatie die wordt toegepast op gewassen in Gobi-landsystemen is gebaseerd op plantvereisten voor optimale groei (Liang et al. 2014) die vooraf wordt bepaald en wordt geregeld via een geïnstalleerde watermeter (Fig. 3a). Afhankelijk van de operator van de unit'Door zijn kennis en ervaring wordt vaak een gereguleerde tekortirrigatiemethode gebruikt (Fig. 3b) dat de irrigatiehoeveelheden vermindert in de niet-kritieke groeistadia (Chai et al. 2014b). Milde irrigatie met een tekort kan de afweersystemen van planten stimuleren om de tolerantie voor droogtestress te verbeteren (Romero en Martinez-Cutillas). 2012; Wang et al. 2012). De omvang van het effect van gereguleerde irrigatie met een tekort op de gewasprestaties varieert met gewassoorten en andere factoren (Chen et al. 2013; Wang et al. 2010); (b) irrigatietechnieken in Gobi-landbouwsystemen worden voortdurend verbeterd, zodat ondergrondse druppelirrigatie (Fig. 3c) is nu de meest populaire irrigatiemethode; (c) er worden verschillende mulchmethoden gebruikt om de verdamping van oppervlaktewater in de bodem te verminderen. Het plantoppervlak binnen de teelteenheid is tijdens het groeiseizoen meestal bedekt met plastic folie (afb. 3d), inclusief de gebieden tussen plantenrijen (Fig. 3e). Het verminderen van verdamping en het verhogen van de relatieve luchtvochtigheid zijn waarschijnlijk de twee belangrijkste factoren bij efficiënt watergebruik; (d) een bepaald percentage verdampt water uit het bodemoppervlak wordt binnen de teelteenheid hergebruikt omdat de teelt in een relatief gesloten systeem plaatsvindt; en (e) geavanceerde agronomische praktijken worden gebruikt voor gewasbeheer in de teelteenheid (Fig. 3f), zoals het snoeien van takken om de lichtpenetratie te vergroten (Du et al. 2016), ventilatie optimaliseren om CO . in evenwicht te houden2 voor fotosynthese van planten en ziekte-incidentie (Yang et al. 2017), en de bewortelingszone een paar dagen na de irrigatie te beluchten om bodemverdamping te minimaliseren (Li et al. 2016); die allemaal helpen om de gewasopbrengst te verhogen en WUE te verbeteren.
Verbeterde efficiëntie van het gebruik van voedingsstoffen
In tegenstelling tot traditionele teelt in volle grond, waar synthetische meststoffen de belangrijkste bron zijn van voedingsstoffen voor planten, organisch materiaal, zoals stro, dierlijke mest en bijproducten uit de voedingsindustrie, energieproductieprocessen en recycling van menselijk afval-is de belangrijkste voedingsbron in Gobi-landbouwsystemen. De afvalmaterialen vormen een alternatief voor commerciële media die worden gebruikt in de conventionele kasproductie. Om als substraat voor Gobi-landbouw in aanmerking te komen, moeten organische materialen de volgende kenmerken hebben (Fu et al. 2018; Fu en Liu 2016; Fu et al. 2017; Ling et al. 2015; Lied et al. 2013): (i) lage bulkdichtheid, hoge porositeit en hoog waterhoudend vermogen; (ii) hoge kationenuitwisselingscapaciteit en gehalte aan minerale nutriënten, en passende pH en EC; (iii) verhoogde enzymactiviteit, gewoonlijk bewerkstelligd door toevoeging van geschikte micro-organismestammen; (iv) langzame afbraaksnelheid; en (v) vrij zijn van onkruidzaden en bodempathogenen. Het materiaaltype, de verwerkingsmethode, de mate van ontbinding en de klimatologische omstandigheden waaronder de substraten worden geproduceerd, kunnen de fysische, chemische en biologische eigenschappen van het organische materiaal en daarmee de substraatkwaliteit beïnvloeden (Fu et al. 2017; Lied et al. 2013).
De productie van een typisch zelfgemaakt substraat omvat verschillende stappen (Fig. 4a): (i) stro van het gewas (zoals maïs) wordt verzameld uit de traditionele productiesystemen in de open grond in lokale dorpen, getransporteerd naar een locatie in de buurt van de faciliteit, in 3 stukken gesneden-5 cm lange stukken, alvorens een lage dosis stikstofmeststof (1.4 kg N per 1000 kg droog maïsstro) toe te voegen om de C:N-verhouding van de compost in te stellen op ongeveer 15:1; (ii) ongeveer 1 kg inoculatieproduct van micro-organismen per 1000 kg organisch materiaal wordt toegevoegd; (iii) de eerste fermentatiefase houdt in dat het stro op de grond wordt gestapeld (bijv. 1 m hoog x 1.2 m breed aan de onderkant en 3.0 m breed aan de bovenkant) voordat het in plastic folie wordt gewikkeld; (iv) de temperatuur in de stapel wordt gecontroleerd en er wordt water toegevoegd om het vochtgehalte op 2.0 . te houden-65% voor optimale activiteit van micro-organismen; (v) de tweede fermentatiefase vereist dat de stapel elke 6 . wordt verstoord8 dagen en het controleren van de temperatuur in de bovenste 30 cm. Deze periodieke verstoring zorgt ervoor dat temperatuur en vocht op een optimaal niveau worden gehouden voor microbiële activiteit; en (vi) rond dag 32-34 na vergisting wordt het materiaal verplaatst naar een opslagplaats die klaar is voor gebruik in de facilitaire teelt. Het zelfgemaakte substraat wordt meestal aangebracht op 2-3 t ha 1 naar teeltoppervlakken binnen de teelteenheid en kunnen enkele jaren in de teelt worden gebruikt voordat ze worden vervangen. Het nutriëntengehalte van de substraten kan door toevoeging van uitbestede nutriënten weer op productieniveau worden gebracht (afb. 4b). Het stromateriaal voor het organische substraat is lokaal beschikbaar en de meeste productiestappen maken gebruik van in-house gebouwde machines.
Hoe de substraatvoedingsstoffen aan de gewassen worden geleverd, verschilt tussen clusterfaciliteiten. De meeste telers in het noordwesten van China gebruiken ofwel (1) een greppelsysteem, waarbij greppels (meestal 0.4-0.6 m breed, 0.2-0.3 m diep, met 0.8-1.0 m tussen greppels gericht op het noorden-zuidelijke richting) worden gemaakt op de grond in de teelteenheid, omzoomd met beton, houten blokken of stenen, gevuld met substraat voor het planten (Fig. 5a), en bedekt met plastic folie waar de zaailingen doorheen kunnen groeien (Fig. 5b). Eenmaal aangelegd kunnen de sleuven meer dan 20 jaar voor continue productie worden gebruikt; of (2) substraten met een hele zak, waarbij het substraat is verpakt in afzonderlijke plastic zakken (typische afmeting van een zak is 0.5 m diameter en 1.0 m lang) in een gesloten micro-omgeving. Nutriënten komen vrij uit de zakken terwijl de planten zich ontwikkelen (Fig. 5c). Er worden gaten gemaakt aan de bovenkant van de zakken voor het planten van zaden (Fig. 5d) en druppelirrigatie door de gaten.
De twee methoden verschillen in hun kenmerken. De greppelmethode stelt telers in staat om indien nodig gemakkelijk mest aan de substraten toe te voegen. Voor sommige gewassen, zoals watermeloen, is het toevoegen van anorganische meststoffen noodzakelijk om een hoge productiviteit te garanderen. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat het gebruik van organische mest in combinatie met anorganische mest de gewasopbrengst kan verhogen, maar dat er een overschot aan nutriënten in de bodem en hoge nitraat-N-concentraties in de bovengrond achterblijft (Gao et al. 2012). Andere studies hebben aangetoond dat de benadering van de hele zak productiever is dan het greppelsysteem (Yuan et al. 2013) omdat de verpakte zakken het mogelijk maken het substraat fysiek van de grond te scheiden; waardoor de kans op besmetting van substraten met bodempathogenen wordt verkleind. Niettemin kunnen de fysische en chemische eigenschappen van het substraat (in greppels of ingepakte zakken) met elk teeltseizoen verslechteren (Song et al. 2013), waardoor de toevoer van voedingsstoffen afneemt (Song et al. 2013). Daarom is substraatvernieuwing gerechtvaardigd.
Verhoogde efficiëntie van energieverbruik
Gobi-landbouwsystemen zijn volledig gebaseerd op zonne-energie. De structuur is ontworpen om zoveel mogelijk warmte vast te houden door energie van de zon te gebruiken en op te slaan. Voor het verwarmen van de teeltunits zijn de dagelijkse zonneschijnduur, de intensiteit van de zonnestraling en de jaarlijkse vorstvrije dagen van belang. De oostelijke naar centrale Hexi Corridor, zoals Wuwei County (37 ° 96'' N, 102 ° 64' E), de provincie Gansu, is een representatief gebied waar de geclusterde faciliteiten van Gobiland zijn geconcentreerd. Gemiddeld 6150 MJ m 2 jaarlijkse zonnestraling en 156 vorstvrije dagen zorgen ervoor dat vele soorten groentegewassen met een hoge kwaliteit kunnen rijpen. Om de efficiëntie van het gebruik van zonnestraling te verbeteren, gebruiken de managers van de teelteenheid verschillende middelen om de warmteopslag te vergroten en de warmteafgifte te verbeteren, zoals dubbele lagen zwarte plastic folie die op de noordmuur is aangebracht (Xu et al. 2014), warmteconserverende kleurplaten die op het dak zijn aangebracht (Sun et al. 2013), ondiepe bodem warmte-absorberende systemen om de temperatuur van de binnenlucht te verhogen (Xu et al. 2014), en grondgeotextiel toegepast als bodembedekker om warmte vast te houden. Ook worden in sommige teeltunits zonnewarmtepompen gebruikt om de watertemperatuur in watertanks met warmtereservoirs te regelen (Zhou et al. 2016). Meer recent zijn er kleurplaten met warmteconservering op de bovenkant van het dak geplaatst om de warmteabsorptie te vergroten (Sun et al. 2013). In sommige van de geavanceerde zonnekassen in de geclusterde teelt van faciliteiten worden geavanceerde zonnetechnologieën gebruikt om thermische opslag, fotovoltaïsche energieopwekking en lichtgebruik te verbeteren (Cuce et al. 2016). Het gebruik van zonne-energie voor de productie van kasgewassen heeft in veel gebieden/landen vooruitgang geboekt (Farjana et al. 2018), waaronder Australië, Japan (Cossu et al. 2017), Israël (Castello et al. 2017) en Duitsland (Schmidt et al. 2012), evenals ontwikkelingslanden zoals Nepal (Fuller en Zahnd 2012) en India (Tiwari et al. 2016). In China is de installatie van moderne zonnepanelen momenteel duur, met een geschatte terugverdientijd van 9 jaar (Wang et al. 2017). We voorzien dat naarmate het teeltsysteem evolueert met meer geavanceerde zonnetechnologie, de terugverdientijd korter zal worden.
Luchttemperaturen binnen en buiten clusterfaciliteiten kunnen variëren van 20 tot 35 ° C in koude winters in het noorden van China. Bijvoorbeeld in zonne-installaties in Lingyuan (41° 20' N, 119 ° 31' E) in de provincie Liaoning, in het noordoosten van China, bereikte de nachtelijke luchttemperatuur binnen 12 °C, terwijl de buitenlucht in een zonnekas van 5.5 m hoog en 65 m lang was. -25.8 °C, een verschil van 39 °C (Sunetal. 2013).
Het gebruik van zonne-energie voor voedselproductie is een belangrijk kenmerk van "Gobi-landbouw" systemen in het noordwesten van China. Dit verschilt van traditionele kassen of kassen die externe energie-input nodig hebben om gewassen te verbouwen, wat economisch en ecologisch kostbaar kan zijn (Hassanien et al. 2016; Canakci et al. 2013; Wang et al. 2017). Het gemiddelde jaarlijkse elektriciteitsverbruik in conventionele kassen kan bijvoorbeeld meer dan 500 kW hmy zijn (Hassanien et al. 2016), met kosten zo hoog als USD $65,000150,000 per jaar (in een case study in Turkije) (Canakci et al. 2013). Wereldwijd is de uitbreiding van de conventionele kasproductie beperkt vanwege het intensieve energieverbruik en de bezorgdheid over de COXNUMX-uitstoot.
Voordelen voor het milieu
Het verwarmen van landbouwkassen met fossiele brandstoffen, zoals kolen, olie en aardgas, draagt bij aan de COXNUMX-uitstoot en klimaatverandering. Door zonne-energie aangedreven Gobi-landbouwsystemen bieden grotere milieuvoordelen dankzij (i) verminderd energieverbruik, aangezien de teelt van gewassen volledig afhankelijk is van zonne-energie, in tegenstelling tot conventionele kassen waar stroom wordt geleverd via elektriciteit of aardgas dat grote uitstoot van broeikasgassen veroorzaakt; (ii) verbeterde waterbesparing, omdat de teelt plaatsvindt onder een met plastic bedekt dak met een lage bodemverdamping en een hoge verhouding transpiratie:verdamping. Irrigatie wordt gecontroleerd en geregeld door een gecentraliseerde computer die nauwkeurige watergift mogelijk maakt met minimaal waterverlies; (iii) Verminderde uitstoot van broeikasgassen voor het hele systeem (Chai et al. 2012) of de voetafdruk per gewichtseenheid van de verse groente op basis van levenscyclusanalyse (Chai et al. 2014). Gewassen geteeld in clusterfaciliteiten hebben aanzienlijk hogere opbrengsten per input-eenheid (zoals kunstmest, landgebruiksgebied) met meer atmosferische CO2 omgezet in plantaardige biomassa door verbeterde fotosynthese dan open-veld teeltsystemen (Chang et al. 2013); en (iv) het gebruik van compostsubstraten kan de koolstof in de bodem in de loop van de tijd verhogen (Jaiarree et al. 2014; Chai et al. 2014).
Sommige casestudies hebben de netto CO . geschat2 fixatie door planten in plastic teeltsystemen op zonne-energie acht keer hoger dan in traditionele open-veldsystemen (Wang et al. 2011). Meer CO2 vastzetten in teeltunits betekent minder CO2 emissies naar de atmosfeer (Wu et al. 2015). De omvang van het effect varieert met de geografische ligging en de structuur van teelteenheden (Chai et al. 2014c). Studies hebben ook aangetoond dat planten in een faciliteitsteelt meer CO . kunnen vastleggen2 uit de atmosfeer terwijl er minder broeikasgassen per kg product worden uitgestoten (Chang et al. 2011). Er wordt zelfs in de winter geen extra verwarming aan de teeltunits geleverd, wat ongeveer 750 Mg ha . bespaart-1 van energie in vergelijking met conventionele, met kolen verwarmde kasproductie (Gao et al. 2010). De teelt van Gobiland is een koolstofslim systeem om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Levenscyclusanalyses voor facilitaire teelt ontbreken echter in de literatuur en er is meer diepgaand onderzoek nodig om de milieueffecten van deze teeltsystemen te beoordelen.
Ecologische voordelen
Noordwest-China is rijk aan zonlicht en warmtebronnen met een jaarlijkse zonneschijn van 2800 tot 3300 uur. De ontwikkeling van geclusterde Gobi-landbouwsystemen op zonne-energie kunnen licht- en warmtebronnen omzetten in voedselproductie en aanzienlijke ecologische voordelen bieden, waarvan er enkele hieronder worden toegelicht.
Ten eerste wordt Gobi-land gebruikt om kwaliteitsgewassen te produceren voor voedselzekerheid. In China is het gemiddelde bouwland per 100 hoofden 8 ha (FAOSTAT 2014), aanzienlijk minder dan de 52 ha in de VS, 125 ha in Canada en 214 ha in Australië. De hulpbronnen van akkerland in China nemen snel af als gevolg van de snelle verstedelijking. Geconfronteerd met beperkte landbouwgrond per hoofd van de bevolking, in combinatie met akkerland dat wordt gebruikt voor stedelijke constructie, nam China de belangrijke stap om het overvloedige Gobi-land te verkennen voor het verbouwen van gewassen (Jiang et al. 2014). Traditionele landbouw is niet mogelijk op het woestijnachtige, onproductieve Gobi-land (Fig. 6a). De bouw van geclusterde teeltfaciliteiten op Gobi-land biedt unieke eigenschappen voor het verlichten van landconflicten tussen landbouw en andere economische sectoren (Fig. 6b) en het helpen veiligstellen van de voedselvoorziening voor het dichtbevolkte land.
Ten tweede maakt het productiesysteem meestal gebruik van lokaal beschikbare middelen. Elke kweekunit in het systeem is opgebouwd en ondersteund door frames van hout, bamboe of stalen staven. Tijdens koude winters worden lokaal gemaakte stromatten of thermische kledingdekens op het schuine dak uitgerold voor extra isolatie. De noordwanden van de teeltunits zijn ook gebouwd met lokaal beschikbare materialen, zoals stalen frame en met stro gevulde blokken (afb. 7a), zandzakken (afb. 7b), een steen-cementmengsel (afb. 7c), of gewone stenen (Fig. 7NS).
Lokaal beschikbare materialen bieden aanzienlijke ecologische en economische voordelen omdat ze goedkoop kunnen worden verkregen of gratis kunnen worden verzameld (bijvoorbeeld stenen en rotsen in nabijgelegen woestijngebieden), met minimale transportvereisten. Ook is de apparatuur voor het transporteren van materialen, het maken van substraten en het telen van gewassen geleidelijk beschikbaar gekomen voor de teelt van clusterfaciliteiten; dit helpt bij het oplossen van het tekort aan arbeidskrachten in de landbouw in sommige plattelandsgebieden in China.
Ten derde biedt dit teeltsysteem kansen om de regionale ecologie te versterken. In een groot deel van het noordwesten van China heeft Gobi-land geen vegetatie (Fig. 6a) resulterend in fragiele ecologische omgevingen. Winderosie komt veel voor en wordt ernstiger met klimaatverandering. Frequente stofstormen vinden hun oorsprong in het noordwesten en strekken zich vaak uit naar andere Aziatische regio's. De ontwikkeling van geclusterde teeltsystemen voor zonne-energie heeft niet alleen het potentieel om tegelijkertijd te reageren op de afnemende beschikbaarheid van geschikt land in China, maar speelt ook een rol bij het verminderen van de kwetsbaarheid van ecosystemen in de woestijn tot droge omgevingen in het noordwesten van China (Gao et al. 2010; Wang et al. 2017). De transformatie van verlaten Gobi-land in landbouwgrond kan helpen om een nieuw ecologisch systeem tot stand te brengen, dat het primitieve natuurlijke uiterlijk zal veranderen en de ecologische omgeving zal verfraaien.
Effecten op de stabiliteit van plattelandsgemeenschappen
De sociaal-economische ontwikkeling in het noordwesten van China is achtergebleven bij de centrale en oostelijke regio's, met veel gemeenschapsdistricten onder de nationale armoedegrens. Verkenning van uitgestrekte gebieden van Gobi-land voor de productie van groenten en fruit opent een deur voor deze regio om de sociaaleconomische ontwikkeling te versnellen. Het verandert het nadeel van Gobi-woestijnvorming in duidelijke regionale economische voordelen, niet alleen het bevorderen van de landbouwindustrie, maar ook het aandrijven van andere industrieën, wat helpt om plattelandsgemeenschappen te stabiliseren. Dit goedkope landbouwsysteem wordt een belangrijke mijlpaal voor het bijeenbrengen van plattelandsgemeenschappen.
Het Gobi-landbouwsysteem stimuleert de voedselproductie en verhoogt het gezinsinkomen. In gebieden met temperaturen boven -28 °C in de winter, maken kassen op zonne-energie volop gebruik van zonne-energie en onbebouwd land om het hele jaar door groenten en fruit te produceren. Gewassen in geclusterde teelteenheden leveren aanzienlijk meer op dan vollegrondsproductie met een hogere verhouding tussen inputs en outputs. We analyseerden de economische output in 14 studies met 120 teelteenheden van zonne-energie-installaties (Xie et al. 2017) om een gemiddeld bruto-inkomen van USD 56,650 ha te vinden 1 y 1, zijnde 10-30 keer hoger dan die van productie in open velden op dezelfde geologische vindplaats. Hierdoor bedroeg de nettowinst facilitaire groenteteelt 10-15 keer groter dan vollegrondsgroenteproductie en 70-125 keer groter dan vollegrondmaïs (Zea mays) of tarwe (Triticum aestivum) productie.
De invoering van deze nieuwe teeltsystemen creëert werkgelegenheid op het platteland. De teelt van gebouwen verandert de winterstop in een druk, productief seizoen, wat werkgelegenheid op het platteland creëert, vooral in de winter, wanneer boerenfamilies vaak "alleen thuis" zonder werk. De productie en marketing van groenten en fruit is arbeidsintensief. Tal van landarbeiders kunnen worden toegewezen aan de teelt van gebouwen (Fig. 8a), terwijl andere kunnen worden toegewezen aan het transport en de marketing van producten naar lokale of nabijgelegen gemeenschappen (Fig. 8b). Het belangrijkste is dat de verwerking, opslag, bewaring en verkoop van verse producten een ooit afwezige werkgelegenheid biedt, wat helpt om een sociaal harmonieuze gemeenschap op te bouwen (Fig. 8c) en het stimuleren van de landelijke gemeenschapszin.
Er zijn geen gepubliceerde rapporten over hoe het geclusterde teeltsysteem de ontwikkeling van plattelandsgemeenschappen zou kunnen beïnvloeden. We stellen voor dat deze systemen de levensvatbaarheid en stabiliteit van plattelandsgemeenschappen helpen. De oprichting van Gobi-landbouwsystemen stelt de landbouw in het noordwesten van China in staat zich uit te breiden tot buiten de grens van de primaire productie. Bijgevolg wordt de levensvatbaarheid van de gemeenschap en de stabiliteit op lange termijn verbeterd omdat (i) er voortdurend nieuwe technologieën worden ontwikkeld om de landcultuur van Gobi te verbeteren, zoals het veredelen van gewassen, substraatontwikkeling en plaagbestrijdingsmaatregelen, die een belangrijk middel worden voor plattelandsgemeenschappen om zich te ontwikkelen in een duurzame manier; (ii) de teelt in een fabriek zorgt voor een jaarrond aanbod van verse groenten en fruit aan de gemeenschap, waarmee wordt voldaan aan de toegenomen behoefte van burgers uit de middenklasse aan meer voedzame en gezonde voeding; en (iii) de invoering van het nieuwe teeltsysteem helpt de interne cohesie van etnische minderheidsgroepen te versterken, aangezien de burgers van etnische minderheidsgroepen divers voedsel met unieke kenmerken nodig hebben, die worden bevredigd door de jaarrond verse producten van de teeltsystemen.
Flinke uitdagingen
Gobi-landbouwsystemen hebben zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld in China met het potentieel om faciliteitsgebieden en productieniveaus uit te breiden (Jiang et al. 2015). Er moeten echter enkele beperkingen en uitdagingen worden aangepakt.
Beperkingen op het gebied van watervoorraden
Een van de grootste uitdagingen voor de landbouw in het noordwesten van China zijn watertekorten. Jaarlijkse zoetwaterbeschikbaarheid is laag met < 760 m3 per hoofd van de bevolking 1 (Chai et al. 2014b). In de Hexi Corridor van de provincie Gansu is de jaarlijkse neerslag < 160 mm, terwijl de jaarlijkse verdamping > 1500 mm is (Deng et al. 2006). Veel ooit productieve akkerlanden langs de Zijderoute zijn "gepauzeerd" de afgelopen jaren door watertekorten. De meeste vollegrondsteelt gebruikt traditionele "overstroming" irrigatie van meer dan 10,000 m3 ha-1 per oogstseizoen (Chai et al. 2016). Overexploitatie van waterbronnen zal waarschijnlijk de ecologische omgeving verder verslechteren en niet-hernieuwbare grondwaterbronnen uitputten (Martinez-Fernandez en Esteve 2005). De groenteteelt heeft gedurende een lange groeiperiode grote hoeveelheden water nodig en neerslag kan niet voldoen aan de behoefte aan optimale plantengroei. In de Hexi Corridor van de provincie Gansu, waar de teeltsystemen van geclusterde faciliteiten de afgelopen jaren snel zijn toegenomen, is de belangrijkste bron van water voor alle sectoren afkomstig van de opeenhoping van sneeuw in de Qilian-berg in de winter, waarbij in de zomer smeltende sneeuw de rivieren en het grondwater in de valleien (Chai et al. 2014b). In de afgelopen twee decennia is het meetbare sneeuwniveau op de Qilian-berg gestegen met een snelheid van 0.2 tot 1.0 m per jaar (Che en Li 2005), terwijl het grondwaterpeil in de valleien (aangevoerd door water uit de bergen) voortdurend is gedaald en de beschikbaarheid van grondwater aanzienlijk is afgenomen (Zhang 2007). Daardoor verdwijnen geleidelijk aan enkele natuurlijke oases langs de oude Zijderoute. Er zijn enkele uitgravingen van waterkelders gebruikt om regenval te besparen om aanvullend water te leveren, maar de werkzaamheid is over het algemeen laag. Hoe water te besparen of WUE in de gewasproductie te verbeteren, is cruciaal voor de levensvatbaarheid van Gobi-landbouwsystemen op de lange termijn.
Kwetsbare ecologische omgevingen
In het noordwesten van China is er weinig grond beschikbaar. Bergen en valleien, samen met oases en Gobi-land, zorgen voor een complexe ecologische omgeving. Frequente droogte en stofstormen verslechteren de ecologische omgeving. Ongeveer 88% van de totale oppervlakte van de Gansu Hexi Corridor heeft te lijden gehad van woestijnvorming en de lijn van woestijnvorming verplaatst zich naar het zuiden naar landbouwgrond. De natuurlijke omstandigheden in de noordwestelijke regio van China zijn beschreven als: "wind waait overal stenen met grassen die nergens groeien," een beeld van de kwetsbare ecologische omgeving. Zwaar gebruik van pesticiden in de teelt van fabrieken is een potentieel gevaar voor het milieu en de gezondheid voor werknemers. Het ontbreken van geschikte behandelingen voor gerecyclede organische substraten kan grondwaterbronnen vervuilen, wat tot bezorgdheid voor het grote publiek kan leiden.
Beperkingen van arbeidsmiddelen
Het arbeidsaanbod voor de landbouw is over het algemeen laag en ontoereikend, aangezien steeds meer jonge arbeiders naar de steden trekken om in hun levensonderhoud te voorzien, wat leidt tot een tekort aan arbeidskrachten in de landbouw op het platteland. Het huidige overheidsbeleid om de bereidheid van boeren om akkerland te bewerken te stimuleren, is niet gunstig voor de ontwikkeling van plattelandsgemeenschappen, wat het tekort aan arbeidskrachten op het platteland verergert. Ook blijft de familieboerderij als een onafhankelijke landbouweenheid de belangrijkste vorm van bedrijfsbeheer, en het huidige overheidsbeleid inzake grondbezit kan boeren verbieden land te kopen en verkopen, wat de uitgebreide ontwikkeling van teeltsystemen voor faciliteiten zou kunnen belemmeren. Bovendien zijn de opleidingsniveaus in het noordwesten over het algemeen lager dan in de centrale en oostelijke regio's. De centrale regering heeft een leerplichtbeleid voor het hele land ingevoerd, maar veel mensen in het noordwesten kunnen geen 9 jaar onderwijs volgen. Al het bovenstaande kan een ongunstige omgeving creëren voor het arbeidsaanbod op het platteland, wat de uitgebreide ontwikkeling van Gobi-landfaciliteitensystemen zou kunnen belemmeren.
Economische duurzaamheid
Met de verbetering van de levensstandaard eisen consumenten een assortiment verse producten van hoge kwaliteit en voedingswaarde. Er is een grote minderheidspopulatie (voornamelijk met Hui- en Dongxiang-identiteiten) in het noordwesten met een groentedominante voedingsgewoonte, die uiteenlopende producten vereist om aan hun behoeften te voldoen. Dit schept kansen voor nieuwe markten met nieuwe producten. De markt voor verse producten die door Gobi-landbouwsystemen worden geleverd, zou echter gemakkelijk verzadigd kunnen raken omdat de bevolking van de zes noordwestelijke provincies slechts 6.6% van het land uitmaakt's totaal, met een extreem laag besteedbaar inkomen per hoofd van de bevolking. In 2012 bedroeg het BBP per hoofd van de bevolking in de zes noordwestelijke provincies gemiddeld 26,733 Yuan (gelijk aan USD 4100), wat 31% lager was dan het land's gemiddeld. Een laag inkomen met weinig consumenten kan de ontwikkeling van nieuwe markten in lokale gebieden belemmeren en aanzienlijke risico's met zich meebrengen voor de economische duurzaamheid op de lange termijn. Er zijn studies nodig om te onderzoeken hoe duurzaam dit systeem zou kunnen zijn en wat kan worden gedaan om de economische duurzaamheid op lange termijn te waarborgen. We realiseren ons dat er een enorm potentieel is om verse producten op de markt te brengen in de dichtbevolkte centrale en oostelijke regio's van het land. We stellen voor dat de prioriteiten voor marktuitbreiding zich richten op: (i) het opzetten van zogenaamde "drakenketting" marketing logistiek die linkt "teelt-groothandelaren-wederverkopers-consumenten" in een waardeketen; (ii) verbetering van vervoerssystemen tussen regio's die specifiek zijn voor het vervoer van landbouwproducten; en (iii) het ontwikkelen van mechanismen voor kwaliteitscontrole, veiligheidsverzekering en eerlijke prijsstelling.
Productkwaliteit en gezondheid
De concentraties van zware metalen zijn in sommige faciliteitsbodems hoger dan in open velden. In de fabriek geteelde producten bevatten soms hogere doelgevarenquotiënten van zware metalen dan vollegrondsgroenten (Chen et al. 2016), mede doordat menselijk afval en andere afvalstoffen in de substraten worden verwerkt. In sommige inrichtingen wordt overmatig kunstmest tot wel 670 kg N ha 1, samen met 1230 kg N ha 1 uit organische materialen zoals mest, worden jaarlijks gebruikt voor de groenteproductie (Gao et al. 2012). Bovendien wordt de plastic folie die wordt gebruikt voor dak- en bodembedekking in de teeltunits vaak geassocieerd met esters van ftaalzuren die worden toegevoegd tijdens de productie van plastic folie. Er kunnen op lange termijn gezondheidsrisico's zijn voor telers die worden blootgesteld aan de verontreinigende stof (Ma et al. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). De niveaus van ftalaten in Chinese bodems bevinden zich over het algemeen aan de bovenkant van het wereldwijde bereik (Lu et al. 2018), en gewassen in sterk geplastificeerde faciliteiten kunnen hoge niveaus van ftalaten bevatten (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). Blootstelling van werknemers aan ftalaten kan gezondheidsrisico's met zich meebrengen (Lu et al. 2018). Er is onderzoek nodig om effectieve benaderingen te ontwikkelen om de ftalaatconcentraties in producten te minimaliseren. Het risico van sporen van ftalaten voor de menselijke gezondheid is misschien niet of klein, maar moet worden bevestigd. De drempelwaarden van de concentraties van zware metalen moeten worden gespecificeerd in eindproducten. Mogelijk moeten er enkele geavanceerde bioremediatiemethoden worden ontwikkeld voor bodemsanering van hoge metaalverontreiniging om het effect van potentiële zware metalenconcentraties te minimaliseren.
Beleid vaststellen voor duurzame ontwikkeling in Gobi-landsystemen
In het noordwesten van China ontwikkelen zich snel geclusterde teeltsystemen voor fabrieken. In juni 2017 werd alleen al in de provincie Gansu ongeveer 3000 ha Gobi-land verbouwd. Dit gebied heeft geografische voordelen voor groente productie, inclusief lange zonuren, grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht, en heldere hemel met weinig/geen luchtvervuiling. Facilitaire teeltsystemen worden beschouwd als een: "Gobi land wonder" voor China's sociaaleconomische ontwikkeling. We bevelen de volgende beleidsbepalende prioriteiten aan om een gezonde ontwikkeling van het systeem met stabiliteit op lange termijn te garanderen.
Balans tussen exploratie en bescherming
We stellen voor om beleid te ontwikkelen dat zich richt op: "het beschermen van de ecologische omgeving tijdens het verkennen van het nieuw gevonden land," wat betekent dat de ontwikkeling van Gobi-landbouwsystemen geen negatieve milieueffecten mag hebben. Het beleid moet gedetailleerd beschrijven hoe de systeemproductiviteit kan worden versterkt en tegelijkertijd ecologische duurzaamheid kan worden bevorderd. Milieukredieten, "groene verzekering," en "groene inkoop" moeten worden overwogen en meegenomen in de evaluatie van de duurzaamheid van het systeem. Er is ook beleid nodig voor onder meer het gebruik van kunstmest, zware metalen en schadelijke stoffen, pesticiden met een hoog residugehalte en recycling van plastic folie. Er moet specifiek beleid worden vastgesteld om de belangrijkste lokale problemen aan te pakken. Er moeten bijvoorbeeld waterreserveringsfaciliteiten worden gebouwd naast de teelteenheden in het westelijke uiteinde van de Hexi Corridor, waar het momenteel beschikbare open kanaaltransport van water om de teelteenheden te irrigeren aanzienlijke risico's op waterverlies tijdens transport en irrigatie met zich meebrengt.
Ontwikkel systematische maatregelen voor watergebruik en waterbesparing
Om het overvloedige Gobi-land in het noordwesten van China ten volle te benutten, moet er een rigoureus en pragmatisch beleid voor watergebruik komen. Prioriteiten op korte termijn zijn onder meer: (i) wetten ter bescherming van waterbronnen voor: "watermeting,""water boor controle," en "stromen en bronnen autoriteit" met gedetailleerde voorschriften over waterrechten, quota's, heffingen en kwaliteitscontrole; (ii) de bouw van wateropvang- en opslagfaciliteiten voor regenwater met behulp van technologie voor de opslag van stroomkelders, geoptimaliseerd gebruik van oppervlaktewaterbronnen, geplande exploratie van ondergronds water en implementatie van een systeem voor waterinname; (iii) versterking van de verantwoordelijkheden van administratieve instanties op alle niveaus om de watertoewijzing te controleren, waterverspilling te elimineren en een rationeel gebruik van watervoorraden te bevorderen; (iv) ontwikkeling van waterbesparende landbouwsystemen, waaronder de overgang van overstromings- of voorirrigatie naar ondergrondse druppelirrigatie, het gebruik van mulch om verdamping te verminderen, en verbetering van kanaalsystemen voor irrigatie in het veld; en (v) voor de lange termijn, bevordering van veredeling voor droogtetolerante cultivars, hervorming van landbouwsystemen en verbetering van de infrastructuur voor de bouw van faciliteiten.
Versterk agrotechnologische innovatie
Technologie speelt een cruciale rol in de duurzame ontwikkeling van Gobi-landbouwsystemen; als zodanig moet een technologiebeleid betrekking hebben op: (i) bouw van regionale innovatiecentra en proefstations, vestiging van "doel financiering" specifiek voor Gobi-landbouwsystemen om dringende problemen aan te pakken, en meer investeringen in onderzoeks-/demonstratie- en technologie-innovatieplatforms; (ii) ontwikkeling van technologie-uitbreidingssystemen - waarbij overheidsbeleid onderzoeksinstellingen op alle niveaus stimuleert om technologie popularisering uit te voeren - en oprichting van lokale technologiebureaus om technische diensten in plattelandsgebieden uit te voeren; (iii) het nemen van maatregelen om werknemers aan te trekken en te behouden om te werken in de onderontwikkelde noordwestelijke regio; (iv) het verhogen van het opleidingsniveau van landbouwers na de verplichte 9 jaar, bevordering van technologische geletterdheid bij de plattelandsbevolking door middel van beroepsvaardigheden, en het aanmoedigen van een nieuwe generatie landbouwers om innovatieve landbouwtechnologieën te implementeren; en (v) ontwikkeling van speciale opleidingsprogramma's door universiteiten en onderzoeksinstituten voor landbouwtechnologiepersoneel om geavanceerde technologieën te bevorderen.
Regel de voedselketen
De hoeveelheid verse groenten en fruit die in geclusterde faciliteiten wordt geproduceerd, is doorgaans groter dan de hoeveelheid die de lokale en nabijgelegen landelijke en stedelijke gemeenschappen nodig hebben. Het tijdige transport van versproducten naar andere binnenlandse en buitenlandse markten zal ervoor zorgen dat productie en afzet in evenwicht zijn. Er is beleid nodig om marketingmechanismen en logistiek te vergemakkelijken. Cultivars moeten worden gefokt om te voldoen aan de behoeften van een breed scala aan markten die een breed scala aan producten en smaken omvatten die geschikt zijn voor verschillende etnische en religieuze groepen. Het beleid moet groothandelsmarkten, detailhandelszaken, koelketenlogistiek en informatiebewakingssystemen ondersteunen. Er kan een beleid nodig zijn voor transportsystemen, waaronder de aanleg van hoofdspoorwegen die naar Midden- en Oost-China leiden, evenals toegang tot landkanalen in Rusland, Buiten-Mongolië, West-Azië en Europa.
Cultiveer professionele boeren
Boeren zijn de belangrijkste spelers in de sociaaleconomische ontwikkeling van het platteland, maar veel jonge boeren zijn voor andere inkomsten naar de stad verhuisd, waardoor het akkerland jarenlang kaal is gelaten met weinig of geen productiviteit in sommige gebieden (Seeberg en Luo 2018; Gij 2018). Er is beleid nodig dat het verhogen van het landbouwinkomen uit voedselproductie ondersteunt om jonge boeren aan te moedigen om op de boerderij te blijven, wat uiteindelijk de sociaaleconomische stabiliteit van plattelandsgemeenschappen zal verbeteren. Een belangrijk punt van het beleid zou moeten zijn om een nieuw soort boeren te cultiveren met verbeterde kwalificaties en managementvaardigheden, en het potentieel te helpen overstappen van traditionele, zelfvoorzienende, kleinschalige familieboerderijen naar grotere landbouwbedrijven - een benadering om moderne landbouw in China te ontwikkelen. Het huidige grondbeleid moet mogelijk worden vernieuwd, zodat de bekwame, professionele boeren hun boerderijen kunnen uitbreiden en waar nodig het beheer van de boerderij kunnen optimaliseren.
Een degelijk systeem voor sociale dienstverlening opzetten
De plattelandsgemeenschappen in het noordwesten zijn historisch gezien onderontwikkeld in vergelijking met Centraal- en Oost-China. Er is beleid nodig om effectieve stelsels voor sociale dienstverlening op te zetten die gericht zijn op het verbeteren van onderwijs, gezondheid en werkgelegenheid, en het verbeteren van de algemene levensstandaard. Landbouw is de core business van plattelandsgemeenschappen. Er is beleid nodig om de ontwikkeling van grote landbouwcoöperaties aan te moedigen voor een effectief gebruik van land en waterbronnen met een hoger inkomen voor boerenfamilies. Voor het Gobi-landteeltsysteem is beleid nodig om de efficiëntie van de gewasproductie, voedselverwerking en productdistributie in de lokale en nabijgelegen gemeenschappen te verbeteren. Een geoptimaliseerde indeling/verdeling van de teeltfaciliteiten over de verschillende ecoregio's is nodig om op regionaal/lokaal niveau te voldoen aan de uiteenlopende consumentenbehoeften aan verse groenten en fruit en om kansen op internationaal niveau te verkennen. Er is ook een beleid nodig om de veiligheid en kwaliteit van producten uit faciliteitssystemen te waarborgen die de opslag, het transport en de circulatie van verse producten buiten het seizoen beschrijven om het risico van verlies van versheid en kwaliteit tot een minimum te beperken.
Conclusies
Grondbronnen staan centraal in de landbouw en zijn intrinsiek verbonden met mondiale uitdagingen voor voedselzekerheid en het levensonderhoud van miljoenen plattelandsbewoners. De wereldbevolking zal tegen 9.1 naar verwachting 2050 miljard bedragen en de voedselproductie in ontwikkelingslanden moet verdubbelen ten opzichte van 2015. Landbronnen staan onder zware druk in ontwikkelingslanden als gevolg van snelle verstedelijking die concurreert om beschikbare grond met landbouw. China heeft nieuwe teeltsystemen op Gobi-land opgezet, namelijk: "Gobi-landbouw," die bestaat uit een cluster van vele (tot honderden) individuele teelteenheden gemaakt van lokaal beschikbare materialen en aangedreven door zonne-energie. De met kunststof overkapte kasachtige teeltunits produceren jaarrond hoogwaardige verse groenten en fruit. We schatten dat deze systemen tegen 2.2 ongeveer 2020 miljoen hectare zullen beslaan en een hoeksteen van de voedselproductie in China zullen worden's landbouwgeschiedenis. In deze review hebben we enkele unieke kenmerken van de teeltsystemen geïdentificeerd, waaronder verhoogde landproductiviteit per input-eenheid, verbeterde WUE en verbeterde ecologische en milieuvoordelen. Dit teeltsysteem biedt uitstekende mogelijkheden voor het verkennen van lokaal beschikbare hulpbronnen om de plattelandsbevolking te verrijken en de levensvatbaarheid van plattelandsgemeenschappen op lange termijn te waarborgen. Dit systeem staat ook voor grote uitdagingen die moeten worden aangepakt.
We identificeerden enkele belangrijke problemen en de bijbehorende onderzoeksprioriteiten voor de korte termijn (3-5 jaar) die zou bijdragen aan de verduurzaming van dit unieke teeltsysteem. We raden ten zeerste aan om relevant overheidsbeleid en sociale dienstverleningssystemen in de landelijke gebieden te ontwikkelen om de economische winstgevendheid en ecologische duurzaamheid van Gobi-landbouwsystemen te waarborgen.
Dankwoord De auteurs willen graag al diegenen bedanken die hun tijd en moeite hebben bijgedragen aan deelname aan dit onderzoek, en het personeel van het Groentetechnisch Servicecentrum van Suzhou District, Jiuquan, en de Wuwei Agricultural Extension Services, Wuwei, Gansu, voor het verstrekken van enkele gegevens en foto's gepresenteerd in het artikel.
Financiering Dit onderzoek werd mede gefinancierd door de "Staatsspeciaal fonds voor agrowetenschappelijk onderzoek in het algemeen belang (subsidienummer 201203001),""China Agriculture Research Systems (subsidienummer CARS-23-C-07),""Kernprojectfonds voor wetenschap en technologie in de provincie Gansu (subsidienummer 17ZD2NA015)," en "Speciaal Fonds voor Wetenschap & Technologie Innovatie en Ontwikkeling Geleid door de provincie Gansu (subsidienummer 2018ZX-02)."
Naleving van ethische normen
Belangenverstrengeling De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflict hebben.
Open Access Dit artikel wordt gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie in elk medium toestaat, op voorwaarde dat u de juiste vermelding geeft naar de oorspronkelijke auteur(s) en de bron, geef een link naar de Creative Commons-licentie en geef aan of er wijzigingen zijn aangebracht.
Referenties
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Evaluatie van verstedelijking, fragmentatie en veranderingspatroon van landgebruik/landbedekking in de stad Istanbul, Turkije van 1971 tot 2002. Landdegrad Dev 19:663-675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Verwarmingsbehoefte en de kosten ervan in kasconstructies: een casestudy voor de mediterrane regio van Turkije. Vernieuw duurzame energie Rev 24: 483-490. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
Castello I, D'Emilio A, Raviv M, Vitale A (2017) Solarisatie van de bodem als een duurzame oplossing om tomatenpseudomonaden-infecties in kassen te bestrijden. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Prestatie-evaluatie van een bodemwarmtepompsysteem voor kasverwarming in Noord-China. Biosyst Eng 111:107-117. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2011.11.002
Chai L, Ma C, Liu M, Wang B, Wu Z, Xu Y (2014a) Koolstofvoetafdruk van warmtepompsysteem op de grond in het verwarmen van zonnekas op basis van levenscyclusanalyse. 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) Waterbesparende innovaties in de Chinese landbouw. Adv Agron 126:149-201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Hogere opbrengst en lagere koolstofemissie door maïs te vermengen met koolzaad, erwten en tarwe in droge irrigatiegebieden. 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) Gereguleerde tekortirrigatie voor gewasproductie onder droogtestress. Een beoordeling. 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) Beoordeling van netto-ecosysteemdiensten van plastic kasgroententeelt in China. Ecol Econ 70: 740-748. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2010.11.011
Chang J, Wu X, Wang Y, Meyerson LA, Gu B, Min Y, Xue H, Peng C, Ge Y (2013) Verbetert het telen van groenten in plastic kassen de regionale ecosysteemdiensten die verder gaan dan de voedselvoorziening? Voorzijde Ecol Environ 11:43-49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Ruimtelijke verdeling en temporele variatie van sneeuwwaterbronnen in China in 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27: 64-67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Effecten van bouwmethoden op thermische eigenschappen van faseverandering warmteopslagcomposiet voor zonnekas. Trans Chinese Soc Agr Eng 28: 186-191. https:// doi.org/10.3969/j.issn. 1002-6819.2012.z1.032
Chen J, Kang S, Du T, Qiu R, Guo P, Chen R (2013) Kwantitatieve respons van kastomatenopbrengst en kwaliteit op watertekort in verschillende groeistadia. Agric Watermanag 129:152-162. https:// doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011
Chen Z, Tian T, Gao L, Tian Y (2016) Nutriënten, zware metalen en ftalaatzure esters in bodems van zonnekas in Round-Bohai Bay-Region, China: effecten van teeltjaar en biogeografie. 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) Een algoritme voor de berekening van de lichtverdeling in fotovoltaïsche kassen. Sol Energie 141:38-48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Energiebesparingspotentieel van warmte-isolerend zonneglas: belangrijke resultaten van laboratorium- en in-situ testen. Energie 97:369-380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Trajecten van grootschalige landverwervingsdynamiek in Angola: diversiteit, geschiedenis en implicaties voor de politieke economie van ontwikkeling in Afrika. Landgebruiksbeleid 67: 115-125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Verbetering van de efficiëntie van het watergebruik in de landbouw in aride en semi-aride gebieden van China. Agric Waterbeheer 80:23-40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Optimale hoeveelheid druppelfertigatie die de opbrengst van meloen, kwaliteit en gebruiksefficiëntie van water en stikstof verbetert in plastic kas van grind-mulched veld. Trans Chinese Soc Agr Eng 32:112-119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) FAO statistische jaarboeken - wereldvoedsel en landbouw. Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Zonneproceswarmte in industriële systemen - een globaal overzicht. Vernieuw duurzame energie Rev 82:2270-2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Effecten op afkoeling en toenemende opbrengst van paprika van een nieuwe teeltmethode: bodemrandsubstraat ingebed in Chinese zonnekas. Kin 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) Effecten van continue tomatenmonocultuur op bodemmicrobiële eigenschappen en enzymactiviteiten in een zonnekas. Duurzaamheid (Zwitserland) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Verbeterde temperatuurbuffercapaciteit van de wortelzone en verbetert de opbrengst van paprika's via in de bodem geribbelde substraat-ingebedde teelt in zonnekas. Int J Agric Biol Eng 11: 41-47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Solar-kastechnologie voor voedselzekerheid: een casestudy uit 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) Structuur, functie, toepassing en ecologisch voordeel van een energiezuinige zonnekas met één helling in China. HortTechnologie 20: 626-631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Bodemnutriëntengehalte en nutriëntenbalansen in nieuw gebouwde zonnekassen in het noorden van China. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63-72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Voedsel en biodiversiteit. Wetenschap 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) Voedselzekerheid: de uitdaging om 9 miljard mensen te voeden. Wetenschap 327:812-818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Verbetering van de thermische omgeving in zonnekas met thermische opslagwand met faseverandering. 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 van warmteoverdrachtseigenschappen van een drielaagse wand met faseveranderingswarmteopslag in zonnekas. 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) Veranderingen in het gebruik van landbouwgrond in Siberië in de 20e eeuw en hun effect op bodemdegradatie. 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) Opstelling van een schattingsmodel van zonnestraling in zonnekas. 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) Geavanceerde toepassingen van zonne-energie in landbouwkassen. Vernieuw duurzame energie 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) Koolstofbudget en opslagpotentieel in een met compost behandelde zandgrond. Landdegradatie 25:120-129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Ruimtelijk-temporele variatie van marginaal land geschikt voor energiecentrales van 1990 tot 2010 in China. Wetenschappelijke Rep 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Ontwikkelingssituatie, problemen en suggesties voor industriële ontwikkeling van beschermde tuinbouw. Sci Agric Sin 48:3515-3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Verandering van landbedekking op de lange termijn en potentieel voor akkerlanduitbreiding in het voormalige ongerepte landgebied van Kazachstan. Omgeving Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Voorwaarschuwingstechnologie en toepassing voor het monitoren van rampen bij lage temperaturen in zonne-kassen op basis van internet der dingen. 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) Beluchte irrigatie die de kwaliteit verbetert en de efficiëntie van het irrigatiewatergebruik van meloen in plastic kas. 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) Effect van optimale dagelijkse fertigatie op migratie van water en zout in de bodem, wortelgroei en fruitopbrengst van komkommer (Cucumis sativus L.) in zonnekas. 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) Veranderingen van organisch bodemsubstraat met continue groenteteelt in zonnekas. 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) Ruimtelijke patronen en drijvende krachten achter veranderingen in landgebruik in China aan het begin van de 21e eeuw. J Geogr Sci 20:483494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Conversie van landelijke nederzettingen en bouwland onder snelle verstedelijking in Peking in 1985-2010. J Landelijke 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) Bodemverontreiniging en bronnen van ftalaten en het gezondheidsrisico ervan in China: overzicht. Omgeving 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) Verontreiniging met ftalaten in bodems en groenten van plastic filmkassen in de buitenwijk Nanjing, China en het potentiële risico voor de menselijke gezondheid. Environ Sci Pollut Res 22:12018-12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Een kritische kijk op het woestijnvormingsdebat in het zuidoosten van Spanje. 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) Het dichten van hiaten in de opbrengst door nutriënten- en waterbeheer. Natuur 490:254-257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) De effecten van gedeeltelijke wortelzone-irrigatie en gereguleerde tekortirrigatie op de vegetatieve en reproductieve ontwikkeling van in het veld gekweekte Monastrell-wijnstokken. 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) De gesloten zonnekastechnologie en evaluatie van energieoogst onder zomerse omstandigheden. Acta Hortic 932:433-440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migreren naar de stad in Noordwest-China: jonge plattelandsvrouwen's empowerment. J Human Ontwikkelaar 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) Veranderingen van organische bodemsubstraateigenschappen met verschillende teeltjaren en hun effecten op komkommergroei in zonnekas. Chin J Appl Ecol 24:2857-2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Licht- en temperatuurprestaties van energiebesparende zonnekas geassembleerd met kleurenplaat. 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) Ontwikkeling en recente trends in kassendroger: overzicht. Vernieuw duurzame energie Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Passief gebruik van zonne-energie: een overzicht van de selectie van parameters voor dwarsdoorsneden voor Chinese zonne-kassen. Vernieuw duurzame energie Rev 26: 540-548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Een betrouwbaarheidsonderzoek naar het monitoringsysteem voor internet van objecten van facilitaire landbouw. Key Eng Mater 693:14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Effecten van irrigatietekort op opbrengst en watergebruiksefficiëntie van tomaat in zonnekas. 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) Kwantificering van de netto koolstofflux van de plastic kasgroenteteelt: een volledige koolstofcyclusanalyse. Milieuvervuiling 159:1427-1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Vergelijkende effecten van tekortirrigatie en alternatieve gedeeltelijke wortelzone-irrigatie op xyleem-pH, ABA en ionconcentraties in tomaten. 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) Simulatie en optimalisatie van zonne-kassen in de noordelijke provincie Jiangsu in China. Energiegebouwen 78:143-152. https://doi.org/10.1016/j. gebouwd.2014.04.006
Wang J, Chen G, Christie P, Zhang M, Luo Y, Teng Y (2015) Voorkomen en risicobeoordeling van ftalaatesters (PAE's) in groenten en bodems van plastic filmkassen in de voorsteden. Sci Totale omgeving 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) Integratie van zonnetechnologie in moderne kas in China: huidige status, uitdagingen en verwachting. Vernieuw duurzame energie 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) Veranderingen in de koolstofstroom in de landbouw, aangedreven door intensieve plastic kasteelt in vijf klimaatregio's van China. 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) Facilitaire teeltsystemen "®Ж^Ф" – een Chinees model voor de planeet. Adv Agron 145:1-42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Een geïntegreerde studie van teledetectie en GIS naar verstedelijking met zijn impact op landbouwgrond: Fuqing City, Fujian Province, China. Landdegradatie 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) Microklimaatvariaties met wandconfiguraties voor Chinese zonnekassen. Appl Mech Mater 291294:931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Prestatieonderzoek van een zonneverwarmingssysteem met ondergrondse seizoensgebonden energieopslag voor kastoepassing. Energie 67:63-73. https://doi.org/10.1016/j. energie.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Verbeterde efficiëntie van watergebruik en fruitkwaliteit van kasgewassen onder gereguleerde tekortirrigatie in Noordwest-China. Agric Watermanag 179:193-204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Blijvers in China's "uitgehold" dorpen: een tegenverhaal over massaal platteland-stedelijke migratie. Bevolkingsruimte Plaats 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Ontwerp en experiment van een gesloten kweeksysteem voor zonnekas. Trans Chin Soc Agric Eng 29:159-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Barrières voor watermarkten in het stroomgebied van de Heihe-rivier in Noordwest-China. Agric Waterbeheer 87:32-40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Prestatie-experiment met verlichting en thermische opslag in zonnekas met kanteldak. 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) De invloed van de productie van faciliteitslandbouw op de distributie van ftalaten in zwarte bodems van Noordoost-China. Sci Totale omgeving 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) Opbrengstkloven in China dichten door empowerment van kleine boeren. Natuur 537:671-674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Onderzoek naar warmteoverdrachtskenmerken van stroblokmuur in zonnekas. Energiegebouwen 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) Prestaties van een unit voor het vrijgeven van actieve warmteopslag, ondersteund met een warmtepomp in een nieuw type Chinese zonnekas. Appl Eng Agric 32:641-650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514