جيانمينغ شيه1,2 وجيهوا يو1,2 & بايهونغ تشن1,2 & تشي فنغ1,2 & جيان ليو1,2 & لينلي هو1,2 & يانتاى Gan3 &
Kadambot جلالة الصديق4
1 - مختبر مقاطعة غانسو الرئيسي لعلوم المحاصيل القاحلة ، جامعة غانسو الزراعية ، لانتشو 730070 ، الصين
2. كلية البستنة ، جامعة قانسو الزراعية ، لانتشو 730070 ، الصين
3. الزراعة والأغذية الزراعية الكندية ، مركز Swift Current للبحث والتطوير ، Swift Current ، SK S9H 3X2 ، كندا
4. معهد UWA للزراعة وكلية الزراعة والبيئة ، جامعة أستراليا الغربية ، بيرث ، WA 6001 ، أستراليا
ملخص
في المناطق المأهولة بالسكان / البلدان ذات التنمية الاقتصادية السريعة ، مثل إفريقيا والصين والهند ، تتقلص الأراضي الصالحة للزراعة بسرعة بسبب البناء الحضري والاستخدامات الصناعية الأخرى للأرض. وهذا يخلق تحديات غير مسبوقة لإنتاج ما يكفي من الغذاء لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء. هل يمكن تطوير ملايين الهكتارات الشبيهة بالصحراء وغير الصالحة للزراعة لإنتاج الغذاء؟ هل يمكن استخدام الطاقة الشمسية المتوفرة بكثرة لإنتاج المحاصيل في البيئات الخاضعة للرقابة ، مثل البيوت الزجاجية القائمة على الطاقة الشمسية؟ هنا ، نستعرض نظام زراعة مبتكر ، وهو "الزراعة غوبي." نجد أن نظام غوبي الزراعي المبتكر له ست خصائص فريدة: (10) يستخدم موارد الأرض الشبيهة بالصحراء مع الطاقة الشمسية كمصدر وحيد للطاقة لإنتاج الفاكهة والخضروات الطازجة على مدار العام ، على عكس إنتاج الدفيئة التقليدي حيث تكون الطاقة مطلوبة. راضٍ عن طريق حرق الوقود الأحفوري أو استهلاك الكهرباء ؛ (XNUMX) يتم إنشاء مجموعات من وحدات الزراعة الفردية باستخدام المواد المتاحة محليًا مثل التربة الطينية للجدران الشمالية للمنشآت ؛ (XNUMX) إنتاجية الأرض (المنتجات الطازجة لكل وحدة أرض في السنة) هي XNUMX-27 مرة وكفاءة استخدام المياه للمحاصيل 20-35 مرة أكبر من أنظمة الزراعة المروية التقليدية في الحقول المفتوحة ؛ (XNUMX) يتم توفير مغذيات المحاصيل بشكل رئيسي من خلال ركائز عضوية محلية الصنع ، مما يقلل من استخدام الأسمدة الاصطناعية غير العضوية في إنتاج المحاصيل ؛ (XNUMX) المنتجات لها تأثير بيئي أقل من الزراعة في الحقول المفتوحة بسبب الطاقة الشمسية كمصدر وحيد للطاقة وإنتاجية عالية من المحاصيل لكل وحدة من المدخلات ؛ و (XNUMX) تخلق عمالة ريفية تحسن استقرار المجتمعات الريفية. في حين تم وصف هذا النظام بأنه "معجزة جوبي لاند" من أجل التنمية الاجتماعية والاقتصادية ، يجب معالجة العديد من التحديات ، مثل قيود المياه ، وسلامة المنتجات ، والآثار البيئية. نقترح أن يتم تطوير السياسات ذات الصلة لضمان أن النظام يعزز إنتاج الغذاء ويعزز الاقتصاد الاجتماعي الريفي مع حماية البيئة الإيكولوجية الهشة.
المُقدّمة
تعتبر الأراضي الصالحة للزراعة من الموارد المحدودة (Liu et al. 2017). في البلدان ذات التنمية الاقتصادية السريعة ، مثل الصين والهند وأفريقيا ، تم تحويل الكثير من الأراضي الصالحة للزراعة إلى استخدام صناعي (Cakir et al. 2008. شو وآخرون. 2000). بسبب التحضر السريع الذي يتنافس على الأرض مع الزراعة (Zhang et al. 2016؛ مولر وآخرون. 2012) ، هناك تحد غير مسبوق لزيادة إنتاج المحاصيل لتلبية الاحتياجات الغذائية وتفضيلات السكان البشريين المتزايدين (Godfray et al. 2010). من الممكن أن تقوم البلدان المتقدمة ذات المساحات الكبيرة من الأراضي الصالحة للزراعة ، مثل أستراليا وكندا والولايات المتحدة الأمريكية ، بتحويل مناطق الأراضي العشبية إلى أراضي زراعية لأسواق الحبوب العالمية. ومع ذلك ، قد يؤدي القيام بذلك إلى تسريع فقدان احتياطيات الكربون وله آثار سلبية كبيرة على البيئة (Godfray 2011).
في العديد من البيئات القاحلة وشبه القاحلة ، توجد مساحات شاسعة من "جوبي لاند" (تُعرف بأنها الأراضي غير الصالحة للزراعة) ، بما في ذلك 1.95 مليون هكتار من الأراضي الصحراوية في المقاطعات الست في شمال غرب الصين (Liu et al. 2010). تبذل الصين جهودًا متضافرة لتطوير أرض جوبي هذه لإنتاج الغذاء باستخدام نظام محاصيل مبتكر يسمى "الزراعة غوبي." عرّفنا نظام الزراعة هذا على أنه "نظام زراعة مع مجموعة من وحدات الزراعة البلاستيكية الشبيهة بالبيوت البلاستيكية التي يتم بناؤها محليًا والتي تعمل بالطاقة الشمسية لإنتاج منتجات طازجة عالية الجودة وعالية الجودة (خضروات وفواكه ونباتات الزينة) بطريقة فعالة وفعالة واقتصادية" (شي وآخرون. 2017). في بعض أنظمة المجموعات المعقدة ، يمكن مراقبة الظروف المناخية في الوحدات الفردية باستخدام مسجلات البيانات. على عكس الدفيئات الزراعية التقليدية أو البيوت الزجاجية حيث يتم توفير التدفئة والتبريد (تكلفتان رئيسيتان في إنتاج الدفيئة) عن طريق حرق الوقود الأحفوري (الديزل وزيت الوقود والبترول السائل والغاز) التي تزيد من ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات ، أو استخدام سخانات كهربائية تستهلك المزيد من الطاقة (Hassanien et al. 2016. وانج وآخرون. 2017), "الزراعة غوبي" تعتمد الأنظمة بالكامل على الطاقة الشمسية للتدفئة والتبريد وتحويل الطاقة الطبيعية إلى كتلة حيوية للنبات.
في السنوات الأخيرة ، تطور استخدام أراضي Gobi لإنتاج الغذاء بسرعة في الصين (Zhang et al. 2015). في المناطق الشمالية الغربية ، تنتج أنظمة زراعة أراضي جوبي نسبة كبيرة من الخضروات المستهلكة في المنطقة. يلعب هذا النظام دورًا حيويًا في ضمان الأمن الغذائي ، وزيادة الاستدامة الاجتماعية البيئية ، وتعزيز بقاء المجتمع الريفي. يعتبر الكثيرون أن زراعة أرض جوبي أ "أرض جديدة" نظام الزراعة. من السمات المهمة للنظام فرصة إنتاج الغذاء على أرض غير منتجة. قد يكون نظام الزراعة المبتكر هذا خطوة ثورية نحو الزراعة الحديثة. ومع ذلك ، هناك نقص في المعلومات حول التقدم العلمي لأنظمة زراعة أرض جوبي. تظل العديد من الأسئلة بلا إجابة: هل سيتطور هذا النظام بشكل مستدام إلى صناعة رئيسية لإنتاج الخضروات؟ كيف سيؤثر نظام زراعة الأراضي في جوبي على البيئة البيئية على المدى الطويل؟ يمكن هذا "صنع في الصين" ينطبق نموذج الزراعة على المناطق القاحلة الأخرى ذات الأراضي الصالحة للزراعة المتضائلة ، مثل شمال كازاخستان (Kraemer et al. 2015) وسيبيريا (Halicki و Kulizhsky 2015) ووسط مناطق شمال إفريقيا (دي غراسي وصلاح عوفاديا 2017)?
مع وضع هذه الأسئلة في الاعتبار ، أجرينا مراجعة شاملة للأدبيات حول التطورات الأخيرة ونتائج الأبحاث الرئيسية المتعلقة بنظام الزراعة. كانت أهداف هذه الورقة هي (XNUMX) تسليط الضوء على التطورات العلمية لأنظمة زراعة أرض غوبي المعتمدة في شمال الصين ، بما في ذلك إنتاجية المحاصيل ، وكفاءة استخدام المياه (WUE) ، وخصائص استخدام المغذيات والطاقة ، والتأثيرات البيئية والبيئية المحتملة ؛ (XNUMX) مناقشة التحديات الرئيسية التي تواجه النظام ، مثل توافر المياه للري ، وجودة وسلامة المنتج ، والأثر المحتمل على استقرار المجتمعات الريفية وتنميتها ؛ و (XNUMX) تقديم اقتراحات بشأن وضع السياسات وأولويات البحث من أجل الاستكشاف الصحي والتنمية المستدامة طويلة الأجل لأنظمة زراعة أراضي غوبي.
استعراض موجز للبنية التحتية لأنظمة أرض جوبي
لفهم كيفية عمل نظام زراعة الأراضي في Gobi ، قدمنا وصفًا موجزًا لتصميمها وهندستها وبنائها. مزيد من التفاصيل حول البنية التحتية في مراجعة حديثة (Xie et al. 2017). تم إنشاء نظام زراعة أراضي جوبي على أراضي جوبي غير المزروعة حيث لا يمكن إنتاج المحاصيل التقليدية. تم إنشاء مرافق أرض جوبي في "المجموعات" من وحدات الإنتاج الفردية. يتكون المرفق العنقودي النموذجي من عدة (حتى المئات) وحدات زراعية فردية أو منازل (الشكل. 1أ). تتم مراقبة الظروف المناخية المناخية في كل وحدة زراعة بواسطة مركز تحكم مركزي حيث توجد أجهزة استشعار عن بعد ،
يمكن تعديل الظروف المناخية المناخية ، مثل درجة حرارة الهواء والرطوبة ، في بعض وحدات الزراعة ، بينما تسمح أنظمة المراقبة الأخرى بالتسميد التلقائي. بعض التقنيات المتقدمة مثل إنترنت الأشياء (Wang و Xu 2016) أو إنترنت الأشياء (Li et al. 2013) في مركز التحكم لتوفير قراءات أكثر دقة لبيانات المناخ المحلي المنقولة من وحدات الزراعة الفردية. ومع ذلك ، لم يتم تنفيذ هذه على نطاق واسع بسبب التكلفة العالية.
يتم توجيه وحدة زراعة نموذجية داخل منشأة عنقودية باتجاه الشرق-غربًا وله ثلاثة جدران على الجوانب الشمالية والشرقية والغربية للمبنى. الجانب الجنوبي من الهيكل عبارة عن سقف مائل مدعوم بإطار من الصلب ومغطى بغشاء بلاستيك حراري شفاف (الشكل. 2). السقف مائل بشكل مناسب لضمان نفاذية الضوء الفعالة أثناء النهار (Zhang et al. 2014). يتم تخزين الطاقة من الشمس في الكتلة الحرارية للجدران ويتم إطلاقها كحرارة في الليل. خلال فصل الشتاء ، يتم تغطية السقف بحصائر من القش محلية الصنع في كل ليلة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية (Tong et al. 2013).
يعد الجدار الشمالي عنصرًا حاسمًا في كل وحدة زراعة هو الجدار الشمالي الذي تم بناؤه من المواد المتاحة محليًا مثل الطوب الطيني (Wang et al. 2014) ، كتل قش المحاصيل (Zhang et al. 2017) ، الطوب المشترك مع الستايروفوم (Xu et al. 2013) ، ووحدات بناء الرماد المتطاير (Xu et al. 2013) ، كتل طينية ممزوجة بمدافع الهاون الأسمنتية (Chen et al. 2012) ، صدم الأرض (Guan et al. 2013) ، أو التربة الخام المدمجة مع الكتل الخرسانية. في بعض الوحدات ، تم بناء الجدار الشمالي من "مواد متغيرة الطور" لتحسين تخزين الحرارة وتبادلها ، وبالتالي تقليل تقلبات درجات الحرارة لنمو النبات (Guan et al. 2012).
يعد مصدر الطاقة أحد الاختلافات المهمة بين المرافق المجمعة للأراضي في Gobi والصوبات الزجاجية التقليدية. يتم تشغيل كل وحدة زراعة في نظام أرض جوبي العنقودي بالكامل بواسطة الطاقة الشمسية. يمتص الجدار الشمالي الإشعاع الشمسي أثناء النهار ويطلق في الليل. تعتبر الطاقة غير المستخدمة أثناء النهار مصدرًا نشطًا للطاقة في الليل. أ "ستائر المياه" يستخدم النظام عادةً لتوفير حرارة إضافية خلال ليالي الشتاء ، حيث يتم ملء جزء صغير من الأرض داخل الوحدة بالماء لاستخدامه كوسيط للتبادل الحراري (Xie et al. 2017). خلال النهار ، يدور الماء ويمر عبر الستائر الماصة للماء ، مع حرارة زائدة من الإشعاع الشمسي مخزنة في الجسم المائي ؛ في الليل ، يدور الماء الدافئ ويمر عبر الستائر المائية مع الحرارة المنبعثة إلى الهواء داخل الوحدة. فعالية تخزين الطاقة في "ستائر المياه" يعتمد النظام على العديد من العوامل ، مثل الإشعاع الشمسي المباشر ، والإشعاع الشمسي المنتشر الخواص من السماء ، وشفافية الغلاف الجوي ، وانتقال الحرارة من الفيلم البلاستيكي على السطح (Han et al. 2014). مع تطور أنظمة الزراعة ، يتم تطوير أنظمة تدفئة أكثر تطوراً لتحسين تخزين الحرارة وإطلاقها.
التقدم العلمي لأنظمة زراعة أراضي جوبي
تختلف أنظمة زراعة الأراضي في جوبي عن زراعة المحاصيل في الحقول المفتوحة حيث تكون المحاصيل إما بعلية أو مروية. وهي تختلف أيضًا عن زراعة المحاصيل في البيوت الزجاجية التقليدية أو البيوت الزجاجية حيث يتم توفير الطاقة في الغالب عن طريق الغاز الطبيعي أو الكهرباء. تتميز أنظمة زراعة الأراضي في جوبي بسمات فريدة ، يتم تسليط الضوء على بعضها أدناه.
زيادة إنتاجية المحاصيل
المحاصيل المزروعة في منشآت أرض جوبي ذات إنتاجية عالية مع كفاءة أعلى في استخدام الأراضي (أي إنتاجية المحاصيل لكل وحدة من الأرض المستخدمة) من الزراعة التقليدية في الحقول المفتوحة. على سبيل المثال ، المنطقة الشرقية من ممر هيكسي في شمال غرب الصين لها المدى الطويل (1960-2009) مدة سطوع الشمس السنوية 2945 ساعة ، والمتوسط السنوي لدرجة حرارة الهواء 7.2 درجة مئوية ، والفترة الخالية من الصقيع 155 يومًا (Chai et al. 2014c) ؛ الوحدات الحرارية أكثر من كافية لإنتاج محصول واحد سنويًا ولكنها غير كافية لإنتاج محصولين سنويًا في ظل أنظمة الحقول المفتوحة التقليدية. في نظام أرض غوبي ، يمكن زراعة المحاصيل في معظم الأشهر أو حتى على مدار السنة. متوسط غلة المحاصيل السنوية على مدى 5 سنوات (2012-2016) في وحدات الزراعة في محطة جيوتشيوان التجريبية 34 طن هكتار-1 للشمام (كوكوميس ميلو L.) ، 66 طنًا هكتارًا-1 للبطيخ (Citrullus lanatus L.) ، 102 طنًا هكتارًا 1 للفلفل الحار (الفلفل annuum, ج. فروتيسسينس), 168 طن هكتار 1 للخيار (كوكوميس ساتيفوس L.) و 177 طنًا هكتارًا 1 للطماطم (Solanum L.) ، وهي 10-27 مرة أعلى من تلك الموجودة في أنظمة الحقول المفتوحة التقليدية في نفس الظروف المناخية (Xie et al. 2017). وقد لوحظت نتائج مماثلة في أماكن أخرى في شمال الصين ، مثل منطقة Wuwei في الطرف الشرقي من جمهورية الصين الشعبية
ممر هيكسي. تم حساب قيم الغلة هذه على مساحة الأرض التي تشغلها وحدات الزراعة ، وكذلك المساحات المشتركة التي تتقاسمها الوحدات الفردية داخل نفس نظام التحكم. المجالات المشتركة لنقل مواد المدخلات وتسويق المنتجات.
تحسين كفاءة استخدام المياه
يعد نقص المياه أحد التحديات الرئيسية التي تواجه الزراعة في العديد من المناطق القاحلة وشبه القاحلة. توفير المياه أو تحسين WUE (غلة المحاصيل لكل وحدة مياه يتم توفيرها ، معبرًا عنها بالكيلو جرام هكتار-1 العائد م-3 المياه) في إنتاج المحاصيل أمر بالغ الأهمية لاستمرارية الزراعة. توفر أنظمة زراعة الأراضي في Gobi مزايا كبيرة لتوفير المياه ، حيث تستخدم المحاصيل كمية أقل بكثير من المياه من نفس المحصول المزروع في أنظمة الحقول المفتوحة التقليدية. على سبيل المثال ، أكثر من 4 سنوات (2012-2015) للقياسات في نظام منشأة أرض Gobi في مقاطعة Jiuquan ، تتطلب الطماطم 385-466 ملم ري إجمالي ، تبخر نتح موسمي يتراوح من 350 إلى 428 ملم ، وأوزان طماطم طازجة تتراوح من 86 إلى 152 طن هكتار-1. حققت بعض محاصيل الخضروات الرئيسية ارتفاع WUE (كجم من المنتجات الطازجة م-3) ، بما في ذلك 15-21 ماء للشمام ، 17-23 للفلفل الحار ، 22-28 لبطيخ ، 2835 للخيار و 35-51 كجم للطماطم. في هذا النظام ، كان WUE للطماطم ، على سبيل المثال ، 20-35 مرة أكبر من نفس المحاصيل المزروعة في الأراضي الصالحة للزراعة وأنظمة الحقول المفتوحة (Xie et al. 2017).
آلية تحسين WUE في أنظمة أراضي Gobi غير مفهومة جيدًا. نقترح أن العوامل الرئيسية المساهمة تشمل ما يلي: (أ) تعتمد كمية الري المطبقة على المحاصيل في أنظمة أراضي جوبي على متطلبات النبات لتحقيق النمو الأمثل (Liang et al. 2014) والتي يتم تحديدها مسبقًا والتحكم فيها عبر عداد المياه المركب (الشكل. 3أ). حسب مشغل الوحدة'المعرفة والخبرة ، غالبًا ما يتم استخدام طريقة الري الناقص المنظم (الشكل. 3ب) يقلل من كميات الري في مراحل النمو غير الحرجة (Chai et al. 2014b). يمكن أن يحفز الري الناقص الخفيف أنظمة دفاع النبات لتعزيز تحمل إجهاد الجفاف (روميرو ومارتينيز كاتيلاس 2012. وانج وآخرون. 2012). يختلف حجم تأثير الري الناقص المنظم على أداء المحاصيل باختلاف أنواع المحاصيل وعوامل أخرى (Chen et al. 2013. وانج وآخرون. 2010) ؛ (ب) تتحسن تقنيات الري في أنظمة زراعة أراضي جوبي باستمرار ، مثل الري بالتنقيط تحت السطحي (الشكل. 3ج) هي الآن أكثر طرق الري شيوعًا ؛ (ج) استخدام طرق تغطية مختلفة للحد من تبخر المياه السطحية للتربة. عادة ما يتم تغطية مساحة الزراعة داخل وحدة الزراعة بغشاء بلاستيكي خلال موسم النمو (الشكل. 3د) ، بما في ذلك المناطق الواقعة بين صفوف النبات (الشكل. 3ه). من المحتمل أن يكون الحد من التبخر وزيادة الرطوبة النسبية للهواء أهم عاملين في كفاءة استخدام المياه ؛ (د) يتم إعادة تدوير نسبة معينة من المياه المتبخرة من سطح التربة داخل وحدة الزراعة لأن الزراعة تتم في نظام مغلق نسبيًا ؛ (هـ) تُستخدم الممارسات الزراعية المعقدة لإدارة المحاصيل في وحدة الزراعة (الشكل. 3و) ، مثل تقليم الفروع لزيادة اختراق الضوء (Du et al. 2016) ، وتحسين التهوية لموازنة ثاني أكسيد الكربون2 لعملية التمثيل الضوئي للنبات ووقوع المرض (Yang et al. 2017) ، وتهوية منطقة التجذير بعد الري لبضعة أيام لتقليل تبخر التربة (Li et al. 2016) ؛ كل ذلك يساعد على زيادة غلة المحاصيل وتعزيز WUE.
تحسين كفاءة استخدام المغذيات
على عكس الزراعة التقليدية في الحقول المفتوحة حيث تكون الأسمدة الاصطناعية هي المصدر الرئيسي للمغذيات النباتية والمواد العضوية - مثل قش المحاصيل وروث الماشية والمنتجات الثانوية من صناعة الأغذية وعمليات إنتاج الطاقة وإعادة تدوير النفايات البشرية-هي المصدر الرئيسي للمغذيات في أنظمة زراعة أراضي جوبي. تمثل مواد النفايات بديلاً للوسائط التجارية المستخدمة في إنتاج الدفيئة التقليدية. للتأهل كركيزة لزراعة أرض جوبي ، يجب أن تتمتع المواد العضوية بالخصائص التالية (Fu et al. 2018؛ فو وليو 2016. فو وآخرون. 2017؛ لينغ وآخرون. 2015؛ سونغ وآخرون. 2013): (XNUMX) الكثافة الظاهرية المنخفضة والمسامية العالية والقدرة العالية على الاحتفاظ بالمياه ؛ (XNUMX) قدرة عالية على التبادل الكاتيوني ومحتوى المغذيات المعدنية ، ودرجة الحموضة المناسبة والتوصيل الكهربائي ؛ (XNUMX) تعزيز نشاط الإنزيم ، ويتم ذلك عادة عن طريق إضافة سلالات الكائنات الحية الدقيقة المناسبة ؛ (XNUMX) معدل التدهور البطيء؛ و (v) أن تكون خالية من بذور الأعشاب الضارة ومسببات الأمراض التي تنقلها التربة. قد يؤثر نوع المادة وطريقة المعالجة ودرجة التحلل والظروف المناخية التي يتم إنتاج الركائز في ظلها على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمادة العضوية ، وبالتالي جودة الركيزة (Fu et al. 2017؛ سونغ وآخرون. 2013).
يتضمن إنتاج الركيزة محلية الصنع النموذجية عدة خطوات (الشكل. 4أ): (3) يتم جمع قش المحاصيل (مثل الذرة) من أنظمة الإنتاج التقليدية في الحقول المفتوحة في القرى المحلية ، ونقلها إلى موقع بالقرب من المنشأة ، مقطعة إلى XNUMX-قطع بطول 5 سم ، قبل إضافة جرعة منخفضة من سماد النيتروجين (1.4 كجم نيتروجين لكل 1000 كجم من قش الذرة الجاف) لضبط نسبة C: N في السماد إلى حوالي 15: 1 ؛ (1) يضاف حوالي 1000 كجم من منتج تلقيح الكائنات الحية الدقيقة لكل 1 كجم من المواد العضوية ؛ (1.2) تتضمن المرحلة الأولى من التخمير تكديس القش على الأرض (على سبيل المثال ، ارتفاع 3.0 متر × عرض 2.0 متر في الأسفل وعرض 60 متر في الأعلى) قبل تغليفها بغشاء بلاستيكي ؛ (XNUMX) تتم مراقبة درجة الحرارة في الكومة ويضاف الماء للحفاظ على محتوى الرطوبة عند XNUMX-65٪ للنشاط الأمثل للكائنات الحية الدقيقة ؛ (6) تتطلب المرحلة الثانية من التخمير إزعاج المكدس كل XNUMX8 أيام وفحص درجة الحرارة في أعلى 30 سم. يضمن هذا الاضطراب الدوري الحفاظ على درجة الحرارة والرطوبة عند المستوى الأمثل للنشاط الجرثومي ؛ و (السادس) حول اليوم 32-34 بعد التخمير ، يتم نقل المادة إلى منشأة تخزين جاهزة للاستخدام في زراعة المنشأة. عادة ما يتم تطبيق الركيزة محلية الصنع عند 2-3 طن هكتار 1 إلى مناطق الزراعة داخل وحدة الزراعة ويمكن استخدامها لعدة سنوات في الزراعة قبل استبدالها. يمكن استعادة المحتوى الغذائي للركائز إلى مستوى الإنتاج عن طريق إضافة مغذيات خارجية (الشكل. 4ب). تتوفر مادة القش الخاصة بالركيزة العضوية محليًا ، ومعظم خطوات التصنيع تستخدم آلات مُصنَّعة داخليًا.
تختلف كيفية توفير مغذيات الركيزة للمحاصيل بين المرافق العنقودية. يستخدم معظم المزارعين في شمال غرب الصين إما (1) نظام الخندق ، حيث الخنادق (عادة 0.4-عرض 0.6 متر و 0.2-0.3 متر بعمق 0.8-1.0 م بين الخنادق باتجاه الشمال-اتجاه الجنوب) على الأرض داخل وحدة الزراعة ، محاطًا بالخرسانة أو الكتل الخشبية أو الطوب ، مملوءة بالركيزة قبل الزراعة (الشكل. 5أ) ومغطاة بغشاء بلاستيكي لتنمو الشتلات من خلاله (الشكل. 5ب). بمجرد تشييد الخنادق ، يمكن استخدامها للإنتاج المستمر لأكثر من 20 عامًا ؛ أو (2) ركائز ذات كيس كامل ، حيث يتم لف الركيزة في أكياس بلاستيكية فردية (البعد النموذجي للكيس يبلغ قطره 0.5 متر وطوله 1.0 متر) في بيئة دقيقة مغلقة. يتم إطلاق المغذيات من الأكياس مع نمو النباتات (الشكل. 5ج). يتم عمل ثقوب في الجزء العلوي من الأكياس لزراعة البذور (الشكل. 5د) الري بالتنقيط من خلال الفتحات.
الطريقتان تختلفان في ميزاتهما. تسمح طريقة الخندق للمزارعين بإضافة الأسمدة بسهولة إلى الركائز عند الحاجة. بالنسبة لبعض المحاصيل ، مثل البطيخ ، فإن إضافة الأسمدة غير العضوية ضرورية لضمان الإنتاجية العالية. أظهرت بعض الدراسات أن استخدام الأسمدة العضوية مع الأسمدة غير العضوية يمكن أن يزيد من غلة المحاصيل ولكنه يترك فوائض المغذيات في التربة وتركيزات عالية من النترات- N في التربة السطحية (Gao et al. 2012). أشارت دراسات أخرى إلى أن نهج الكيس الكامل أكثر إنتاجية من نظام الخندق (Yuan et al. 2013) لأن الأكياس المغلفة تمكن الركيزة من أن تنفصل ماديًا عن الأرض ؛ وبالتالي ، تقليل احتمالية تلوث الركائز بمسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة. ومع ذلك ، يمكن أن تتدهور الخواص الفيزيائية والكيميائية للركيزة (في الخنادق أو الأكياس المغلفة) مع كل موسم زراعي (Song et al. 2013) ، مما يقلل من قوة الإمداد بالمغذيات (Song etal. 2013). ومن ثم ، فإن تجديد الركيزة له ما يبرره.
زيادة كفاءة استخدام الطاقة
تعتمد أنظمة زراعة الأراضي في جوبي كليًا على الطاقة الشمسية. تم تصميم الهيكل للاحتفاظ بأكبر قدر ممكن من الدفء باستخدام وتخزين الطاقة من الشمس. تعد مدة سطوع الشمس اليومية ، وكثافة الإشعاع الشمسي ، والأيام السنوية الخالية من الصقيع مهمة لتسخين وحدات الزراعة. الممر الشرقي إلى المركزي Hexi ، مثل مقاطعة Wuwei (37 ° 96' شمالاً ، 102 درجة 64' E) ، مقاطعة قانسو ، هي منطقة تمثيلية حيث تتركز مرافق Gobiland العنقودية. متوسط 6150 ميغا جول م 2 يتيح الإشعاع الشمسي السنوي و 156 يومًا خالٍ من الصقيع أن تنضج أنواع كثيرة من محاصيل الخضروات بجودة عالية. لتحسين كفاءة استخدام الإشعاع الشمسي ، يستخدم مديرو وحدة الزراعة وسائل مختلفة لزيادة تخزين الحرارة وتعزيز إطلاق الحرارة ، مثل الطبقات المزدوجة من فيلم البلاستيك الأسود الملصقة على الجدار الشمالي (Xu et al. 2014) ، لوحات ملونة تحفظ الحرارة مثبتة على السطح (Sun et al. 2013) ، أنظمة امتصاص حرارة التربة الضحلة لزيادة درجة حرارة الهواء الداخلي (Xu et al. 2014) ، وتكسية أرضية مطبقة كسطح أرضي للحفاظ على الحرارة. أيضًا ، تُستخدم مضخات الحرارة الشمسية لتنظيم درجة حرارة الماء في خزانات المياه لخزانات الحرارة في بعض وحدات الزراعة (Zhou et al. 2016). في الآونة الأخيرة ، تم وضع ألواح ملونة حافظة للحرارة أعلى السطح لزيادة امتصاص الحرارة (Sun et al. 2013). في بعض البيوت المحمية الشمسية المتطورة في زراعة المرافق العنقودية ، تُستخدم تقنيات الطاقة الشمسية المتقدمة لتحسين التخزين الحراري ، وتوليد الطاقة الكهروضوئية ، واستخدام الضوء (Cuce et al. 2016). حقق استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج المحاصيل المسببة للاحتباس الحراري تقدمًا في العديد من المناطق / البلدان (Farjana et al. 2018) ، بما في ذلك أستراليا واليابان (Cossu et al. 2017) ، إسرائيل (Castello et al. 2017) ، وألمانيا (شميت وآخرون. 2012) ، وكذلك البلدان النامية مثل نيبال (Fuller and Zahnd 2012) والهند (Tiwari et al. 2016). في الصين ، يعد تركيب وحدات الطاقة الشمسية الحديثة مكلفًا في الوقت الحالي ، مع فترة استرداد تقديرية تبلغ 9 سنوات (Wang et al. 2017). نتصور أنه مع تطور نظام الزراعة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية الأكثر تقدمًا ، ستقصر فترة الاسترداد.
يمكن أن تتراوح درجات حرارة الهواء داخل وخارج مرافق الكتلة من 20 إلى 35 درجة مئوية في الشتاء البارد في شمال الصين. على سبيل المثال ، في منشآت الطاقة الشمسية في Lingyuan (41 ° 20' شمالاً ، 119 درجة 31' E) في مقاطعة لياونينغ ، شمال شرق الصين ، على امتداد 12 مترًا ، وارتفاع 5.5 مترًا ، وطول 65 مترًا من الدفيئة الشمسية مع أنظمة تخزين الحرارة ، وصلت درجة حرارة الهواء ليلا في الداخل إلى 13 درجة مئوية بينما كان الخارج -25.8 درجة مئوية ، بفارق 39 درجة مئوية (Sunetal. 2013).
يعد استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الغذاء سمة مهمة من سمات "الزراعة غوبي" أنظمة في شمال غرب الصين. وهذا يختلف عن البيوت الزجاجية التقليدية أو البيوت الزجاجية التي تتطلب مدخلات طاقة خارجية لزراعة المحاصيل ، والتي يمكن أن تكون مكلفة اقتصاديًا وبيئيًا (Hassanien et al. 2016؛ كاناكشي وآخرون. 2013. وانج وآخرون. 2017). على سبيل المثال ، يمكن أن يكون متوسط الاستهلاك السنوي للطاقة الكهربائية في الصوبات الزراعية التقليدية أكثر من 500 كيلوواط (hmy) (Hassanien et al. 2016) ، بتكاليف تصل إلى 65,000 دولار أمريكي150,000 سنويًا (في دراسة حالة تركيا) (Canakci et al. 2013). على الصعيد العالمي ، كان التوسع في إنتاج المحاصيل التقليدية القائمة على الاحتباس الحراري محدودًا بسبب الاستهلاك المكثف للطاقة والمخاوف بشأن انبعاثات الكربون.
فوائد بيئية
يساهم تسخين الدفيئات الزراعية بالوقود الأحفوري ، مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي ، في انبعاثات الكربون وتغير المناخ. توفر أنظمة زراعة أراضي Gobi التي تعمل بالطاقة الشمسية فوائد بيئية معززة بسبب (XNUMX) انخفاض استخدام الطاقة ، حيث تعتمد زراعة المحاصيل بالكامل على الطاقة الشمسية ، على عكس البيوت الزجاجية التقليدية حيث يتم توفير الطاقة عن طريق الكهرباء أو الغاز الطبيعي الذي ينتج عنه انبعاثات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري ؛ (XNUMX) تحسين توفير المياه ، حيث تتم زراعة المحاصيل تحت سقف مغطى بالبلاستيك مع انخفاض تبخر التربة ونسبة عالية من النتح: التبخر. تتم مراقبة الري والتحكم فيه بواسطة كمبيوتر مركزي يتيح الري الدقيق مع الحد الأدنى من فقدان الماء ؛ (XNUMX) خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري للنظام بأكمله (Chai et al. 2012) أو البصمة لكل وحدة وزن للخضروات الطازجة بناءً على تقييم دورة الحياة (Chai et al. 2014a). تتميز المحاصيل المزروعة في منشآت الكتلة بإنتاجية أعلى بكثير لكل وحدة من المدخلات (مثل الأسمدة ومنطقة استخدام الأراضي) مع زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 تحويلها إلى الكتلة الحيوية للنبات من خلال التمثيل الضوئي المحسن من أنظمة الزراعة المفتوحة (Chang et al. 2013) ؛ و (XNUMX) قد يؤدي استخدام ركائز السماد إلى زيادة الكربون في التربة بمرور الوقت (Jaiarree et al. 2014؛ تشاي وآخرون. 2014a).
قدرت بعض دراسات الحالة صافي ثاني أكسيد الكربون2 التثبيت بواسطة النباتات في أنظمة زراعة البلاستيك التي تعمل بالطاقة الشمسية بمعدل ثماني مرات أعلى من أنظمة الحقول المفتوحة التقليدية (Wang et al. 2011). المزيد من CO2 التثبيت في وحدات الزراعة يعني تقليل ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات في الغلاف الجوي (Wu et al. 2015). يختلف حجم التأثير باختلاف الموقع الجغرافي وهيكل وحدات الزراعة (Chai et al. 2014c). أظهرت الدراسات أيضًا أن الزراعة في المنشأة تسمح للنباتات بإصلاح المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 من الغلاف الجوي بينما تنبعث غازات دفيئة أقل لكل كيلوغرام من المنتج (Chang et al. 2011). لا يتم توفير تدفئة إضافية للوحدات الزراعية ، حتى خلال فصل الشتاء ، مما يوفر حوالي 750 ميغاغرام هكتار-1 من الطاقة مقارنةً بإنتاج الدفيئة التقليدية التي يتم تسخينها بالفحم (Gao et al. 2010). زراعة Gobiland عبارة عن نظام ذكي الكربون للتخفيف من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ومع ذلك ، فإن تقييمات دورة الحياة لزراعة المنشأة تفتقر إلى الأدبيات ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث المتعمق لتقييم الآثار البيئية لأنظمة الزراعة هذه.
الفوائد البيئية
شمال غرب الصين غني بأشعة الشمس وموارد الحرارة مع أشعة الشمس السنوية التي تتراوح من 2800 إلى 3300 ساعة. يمكن أن يؤدي تطوير أنظمة زراعة أراضي Gobi المجمعة للطاقة الشمسية إلى تحويل مصادر الضوء والحرارة إلى إنتاج غذائي وتقديم فوائد بيئية كبيرة ، يتم تسليط الضوء على بعضها أدناه.
أولاً ، تُستخدم أرض جوبي لإنتاج محاصيل عالية الجودة لتحقيق الأمن الغذائي. في الصين ، يبلغ متوسط نصيب الفرد من الأراضي الصالحة للزراعة 100 هكتارات (FAOSTAT 2014) ، أقل بكثير من 52 هكتارًا في الولايات المتحدة ، و 125 هكتارًا في كندا ، و 214 هكتارًا في أستراليا. تتناقص موارد الأراضي الزراعية في الصين بسرعة بسبب التحضر السريع. في مواجهة محدودية نصيب الفرد من الأراضي الصالحة للزراعة ، إلى جانب استخدام الأراضي الزراعية في البناء الحضري ، اتخذت الصين خطوة مهمة لاستكشاف أراضي جوبي الوفيرة لزراعة المحاصيل (جيانغ وآخرون. 2014). الزراعة التقليدية غير ممكنة في أرض جوبي الصحراوية غير المنتجة (الشكل. 6أ). يوفر بناء مرافق الزراعة العنقودية على أرض جوبي ميزات فريدة للتخفيف من النزاعات على الأراضي بين الزراعة والقطاعات الاقتصادية الأخرى (الشكل. 6ب) والمساعدة في تأمين الإمدادات الغذائية للبلد المكتظ بالسكان.
ثانيًا ، يستخدم نظام الإنتاج في الغالب الموارد المتاحة محليًا. تم بناء كل وحدة زراعة في النظام ودعمها بإطارات مصنوعة من الخشب أو الخيزران أو قضبان الصلب. خلال فصول الشتاء الباردة ، يتم لف حصائر القش المصنوعة محليًا أو بطانيات الملابس الحرارية على الأسطح المائلة لعزل إضافي. كما تم أيضًا بناء الجدران الشمالية لوحدات الزراعة باستخدام المواد المتاحة محليًا ، مثل الكتل ذات الإطارات الفولاذية والكتل المحشوة بالقش (الشكل. 7أ) ، أكياس الرمل (الشكل. 7ب) حجر-خليط الأسمنت (الشكل. 7ج) ، أو الطوب العادي (الشكل. 7د).
توفر المواد المتاحة محليًا فوائد بيئية واقتصادية كبيرة لأنه يمكن الحصول عليها بتكلفة زهيدة أو جمعها مجانًا (على سبيل المثال ، الأحجار والصخور في المناطق الصحراوية المجاورة) ، مع الحد الأدنى من متطلبات النقل. أيضًا ، أصبحت معدات نقل المواد ، وصنع الركائز ، وزراعة المحاصيل متاحة بشكل تدريجي لزراعة المرافق العنقودية ؛ هذا يساعد في حل نقص العمالة الزراعية في بعض المناطق الريفية في الصين.
ثالثًا ، يوفر نظام الزراعة هذا فرصًا لتعزيز البيئة الإقليمية. في جزء كبير من شمال غرب الصين ، لا توجد نباتات في أرض جوبي (الشكل. 6أ) يؤدي إلى بيئات بيئية هشة. يعد تآكل الرياح شائعًا ويزداد شدة مع تغير المناخ. تنشأ العواصف الترابية المتكررة في الشمال الغربي وتمتد غالبًا إلى مناطق آسيوية أخرى. إن تطوير أنظمة زراعة منشآت مجمعة للطاقة الشمسية ليس فقط لديه القدرة على الاستجابة في وقت واحد لتناقص توافر الأراضي المناسبة في الصين ، ولكنه يلعب دورًا في التخفيف من هشاشة النظام البيئي في الصحراء إلى البيئات القاحلة في شمال غرب الصين (Gao et al. 2010. وانج وآخرون. 2017). قد يساعد تحويل أرض غوبي المهجورة إلى أراضٍ زراعية على إنشاء نظام بيئي جديد ، من شأنه تغيير المظهر الطبيعي البدائي وتجميل البيئة البيئية.
التأثيرات على استقرار المجتمعات الريفية
تخلفت التنمية الاجتماعية والاقتصادية في شمال غرب الصين عن المناطق الوسطى والشرقية ، مع وجود العديد من المناطق المجتمعية تحت مستوى الفقر الوطني. إن استكشاف مساحات شاسعة من أراضي جوبي لإنتاج الفاكهة والخضروات يفتح الباب أمام هذه المنطقة لتسريع التنمية الاجتماعية والاقتصادية. إنه يحول مساوئ تصحر غوبي إلى مزايا اقتصادية إقليمية متميزة ، ليس فقط تعزيز الصناعة الزراعية ولكن دفع الصناعات الأخرى ، مما يساعد على استقرار المجتمعات الريفية. أصبح هذا النظام الزراعي منخفض التكلفة علامة بارزة في حشد المجتمعات الريفية.
يحفز نظام زراعة الأرض في جوبي إنتاج الغذاء ويزيد من دخل الأسرة. في المناطق التي ترتفع فيها درجات الحرارة -28 درجة مئوية في فصل الشتاء ، تستفيد البيوت الزجاجية التي تعمل بالطاقة الشمسية بشكل كامل من الطاقة الشمسية والأراضي غير الصالحة للزراعة لإنتاج الفاكهة والخضروات على مدار العام. تنتج المحاصيل في وحدات الزراعة العنقودية أكثر بكثير من إنتاج الحقول المفتوحة مع نسبة أعلى من المدخلات إلى المخرجات. قمنا بتحليل الناتج الاقتصادي في 14 دراسة باستخدام 120 وحدة زراعة منشأة للطاقة الشمسية (Xie et al. 2017) للعثور على متوسط دخل إجمالي قدره 56,650،XNUMX دولارًا أمريكيًا هكتارًا 1 y 1، يجري 10-30 مرة أعلى من الإنتاج في الحقول المفتوحة في نفس الموقع الجيولوجي. نتيجة لذلك ، بلغ صافي الربح من زراعة الخضروات في المنشأة 10-15 مرة أكبر من إنتاج الخضار في الحقول المفتوحة و 70-125 مرة أكبر من الذرة المفتوحة (زيا ميس) أو قمح (تريتيكوم استيفوم) الإنتاج.
إن إنشاء أنظمة الزراعة الجديدة هذه يخلق فرص عمل ريفية. تعمل زراعة المنشأة على تحويل وقت التوقف في فصل الشتاء إلى موسم مزدحم ومنتج ، مما يخلق فرص عمل ريفية ، لا سيما في فصل الشتاء عندما تكون أسر المزارع في كثير من الأحيان "وحدي بالمنزل" بدون عمل. يتطلب إنتاج وتسويق الفاكهة والخضروات عمالة كثيفة. يمكن تخصيص العديد من العمال الريفيين لزراعة المرافق (الشكل. 8أ) ، بينما يمكن تخصيص الآخرين لنقل وتسويق المنتجات إلى المجتمعات المحلية أو المجاورة (الشكل. 8ب). والأهم من ذلك ، أن معالجة المنتجات الطازجة وتخزينها وحفظها وبيعها توفر فرص عمل لم تكن موجودة من قبل ، مما يساعد على بناء مجتمع متناغم اجتماعيًا (الشكل. 8ج) وحشد روح المجتمع الريفي.
لا توجد تقارير منشورة حول كيفية تأثير نظام الزراعة العنقودية على تنمية المجتمع الريفي. نقترح أن تساعد هذه الأنظمة على بقاء واستقرار المجتمعات الريفية. يتيح إنشاء أنظمة زراعة أراضي جوبي للزراعة في شمال غرب الصين التوسع خارج حدود الإنتاج الأولي. وبالتالي ، يتم تعزيز قابلية بقاء المجتمع واستقراره على المدى الطويل لأن (XNUMX) يتم تطوير تقنيات جديدة باستمرار لتحسين زراعة أراضي غوبي ، مثل تربية المحاصيل ، وتطوير الركيزة ، وتدابير مكافحة الآفات ، والتي أصبحت وسيلة مهمة للمجتمعات الريفية للتطور في بطريقة مستدامة (XNUMX) توفر الزراعة في المرافق إمدادات على مدار العام من الفاكهة والخضروات الطازجة للمجتمع المحلي ، مما يلبي الاحتياجات المتزايدة لمواطني الطبقة الوسطى لمزيد من الأطعمة المغذية والصحية ؛ و (XNUMX) يساعد إنشاء نظام الزراعة الجديد على تعزيز التماسك الداخلي لمجموعات الأقليات العرقية ، حيث يحتاج مواطنو مجموعات الأقليات العرقية إلى أطعمة متنوعة ذات سمات فريدة ترضيهم من المنتجات الطازجة لنظم الزراعة على مدار العام.
تحديات كبرى
تطورت أنظمة زراعة الأراضي في Gobi بسرعة في الصين في السنوات الأخيرة مع إمكانية توسيع مناطق المرافق ومستويات الإنتاج (Jiang et al. 2015). ومع ذلك ، هناك بعض القيود والتحديات التي تحتاج إلى معالجة.
قيود الموارد المائية
يعد نقص المياه أحد أكبر التحديات التي تواجه الزراعة في شمال غرب الصين. توافر المياه العذبة السنوي منخفض عند أقل من 760 مترًا3 ذ للفرد 1 (تشاي وآخرون. 2014b). في ممر هيكسي بمقاطعة قانسو ، يبلغ هطول الأمطار السنوي <160 ملم بينما يبلغ التبخر السنوي> 1500 ملم (Deng et al. 2006). العديد من الأراضي الزراعية التي كانت منتجة على طول طريق الحرير كانت كذلك "توقفت" في السنوات الأخيرة بسبب نقص المياه. تستخدم معظم زراعة المحاصيل المفتوحة في الحقول التقليدية "الفيضانات" الري الذي يزيد عن 10,000 م3 ha-1 لكل موسم زراعي (Chai et al. 2016). من المرجح أن يؤدي الاستغلال المفرط للموارد المائية إلى زيادة تدهور البيئة البيئية واستنفاد موارد المياه الجوفية غير المتجددة (مارتينيز فرنانديز وإستيف 2005). يحتاج إنتاج الخضار إلى كميات كبيرة من المياه على مدى فترة نمو طويلة ، ولا يمكن أن يلبي هطول الأمطار احتياجات النمو الأمثل للنبات. في ممر هيكسي بمقاطعة قانسو ، حيث ازدادت أنظمة الزراعة العنقودية بسرعة في السنوات الأخيرة ، ينشأ المصدر الرئيسي للمياه لجميع القطاعات من تراكم الثلوج في جبل قيليان في فصل الشتاء ، مع ذوبان الجليد الصيفي الذي يغذي الأنهار والمياه الجوفية في الوديان (تشاي وآخرون. 2014b). في العقدين الماضيين ، تحرك مستوى الثلج القابل للقياس على جبل Qilian صعودًا بمعدل 0.2 إلى 1.0 متر سنويًا (Che and Li 2005) ، في حين أن منسوب المياه الجوفية في الوديان (التي تزودها المياه من الجبال) ينخفض باستمرار ، وتراجع توافر المياه الجوفية بشكل كبير (تشانغ 2007). ونتيجة لذلك ، بدأت بعض الواحات الطبيعية على طول طريق الحرير القديم تختفي تدريجياً. تم استخدام بعض الحفريات في أقبية المياه لتوفير هطول الأمطار لتوفير المياه التكميلية ، ولكن الفعالية منخفضة بشكل عام. تعد كيفية توفير المياه أو تحسين WUE في إنتاج المحاصيل أمرًا بالغ الأهمية لاستمرارية أنظمة زراعة أراضي Gobi على المدى الطويل.
البيئات البيئية الهشة
في شمال غرب الصين ، تعتبر الأراضي الممنوحة رديئة. تشكل الجبال والوديان ، جنبًا إلى جنب مع الواحات وأراضي جوبي ، بيئة إيكولوجية معقدة. يؤدي الجفاف المتكرر والعواصف الترابية إلى تفاقم البيئة البيئية. عانى حوالي 88٪ من المساحة الإجمالية لممر قانسو هيكسي من التصحر ، ويتجه خط التصحر جنوباً إلى الأراضي الزراعية. وصفت الظروف الطبيعية في المنطقة الشمالية الغربية من الصين بأنها "تهب الرياح بالحجارة في كل مكان مع عدم نمو الأعشاب في أي مكان ،" تصوير البيئة البيئية الهشة. يعد الاستخدام المكثف لمبيدات الآفات في الزراعة بالمنشآت من المخاطر البيئية المحتملة والأخطار الصحية التي يتعرض لها العمال. قد يؤدي عدم وجود علاجات مناسبة للركائز العضوية المعاد تدويرها إلى تلويث مصادر المياه الجوفية ، مما يثير مخاوف عامة الناس.
قيود موارد العمل
عرض العمالة في الزراعة منخفض بشكل عام وغير كاف ، حيث ينتقل المزيد والمزيد من العمال الشباب إلى المدن لكسب العيش ، مما يؤدي إلى نقص موارد العمالة الزراعية في المناطق الريفية. السياسات الحكومية الحالية لتحفيز رغبة المزارعين في زراعة الأراضي الزراعية ليست مواتية لتنمية المجتمع الريفي ، مما يؤدي إلى تفاقم نقص العمالة الريفية. أيضًا ، تظل المزرعة الأسرية كوحدة زراعية مستقلة هي النمط الرئيسي لإدارة المزرعة ، وقد تمنع السياسات الحكومية الحالية بشأن ملكية الأراضي المزارعين من شراء وبيع الأراضي ، مما قد يحد من التطوير المكثف لأنظمة زراعة المنشأة. بالإضافة إلى ذلك ، مستويات التعليم في الشمال الغربي أقل بشكل عام من المناطق الوسطى والشرقية. نفذت الحكومة المركزية سياسات التعليم الإلزامي للبلاد بأكملها ، لكن العديد من الناس في الشمال الغربي غير قادرين على إكمال 9 سنوات من التعليم. قد يؤدي كل ما سبق إلى خلق بيئة غير مواتية لتوريد العمالة الريفية ، مما قد يعيق التطوير الشامل لأنظمة منشأة أرض غوبي.
الاستدامة الاقتصادية
مع التحسينات في مستويات المعيشة ، يطلب المستهلكون مجموعة من المنتجات الطازجة ذات الجودة العالية والقيمة الغذائية. هناك أقلية كبيرة من السكان (بشكل رئيسي بهويتي Hui و Dongxiang) في الشمال الغربي مع عادة غذائية نباتية سائدة ، والتي تتطلب منتجات متنوعة لتلبية احتياجاتهم. هذا يخلق فرصًا لأسواق جديدة بمنتجات جديدة. ومع ذلك ، فإن سوق المنتجات الطازجة التي توفرها أنظمة زراعة الأراضي في جوبي يمكن أن تصبح مشبعة بسهولة لأن سكان المقاطعات الست الشمالية الغربية يمثلون 6.6 ٪ فقط من البلاد'إجمالي الدخل المتاح للفرد منخفض للغاية. في عام 2012 ، بلغ متوسط نصيب الفرد من الناتج المحلي الإجمالي في المقاطعات الست الشمالية الغربية 26,733 يوان (ما يعادل 4100 دولار أمريكي) ، وهو ما يمثل 31٪ أقل من البلاد'متوسط الصورة. قد يؤدي الدخل المنخفض مع قلة المستهلكين إلى تقييد تطوير أسواق جديدة في المناطق المحلية وينطوي على مخاطر كبيرة على الاستدامة الاقتصادية على المدى الطويل. هناك حاجة لدراسات لمعرفة مدى استدامة هذا النظام ، وما الذي يمكن فعله لضمان استدامته الاقتصادية على المدى الطويل. نحن ندرك أن هناك إمكانات هائلة لتسويق المنتجات الطازجة للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية في وسط وشرق البلاد. نقترح أن تركز أولويات التوسع في السوق على: (XNUMX) إنشاء ما يسمى "سلسلة التنين" الخدمات اللوجستية التسويقية التي تربط "زراعة-تجار الجملة-يعيدون الخياطون-người tiêu dùng" في سلسلة القيمة ؛ (XNUMX) تحسين أنظمة النقل بين المناطق الخاصة بحركة المنتجات الزراعية ؛ و (XNUMX) تطوير آليات لمراقبة الجودة وتأمين السلامة والتسعير العادل.
جودة المنتج والصحة
تكون تركيزات المعادن الثقيلة أعلى في بعض تربة المنشأة عنها في الحقول المفتوحة. تحتوي المنتجات المزروعة في المرافق في بعض الأحيان على حصائل مخاطر مستهدفة أعلى من المعادن الثقيلة مقارنة بالخضروات المفتوحة (Chen et al. 2016) ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى دمج النفايات البشرية ومواد النفايات الأخرى في الركائز. في بعض المرافق ، الأسمدة الاصطناعية المفرطة تصل إلى 670 كجم نتروجين هكتار 1، إلى جانب 1230 كجم نيتروجين هكتار 1 من المواد العضوية مثل السماد الطبيعي ، تُستخدم سنويًا لإنتاج الخضروات (Gao et al. 2012). بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يرتبط الفيلم البلاستيكي المستخدم للسقف والغطاء الأرضي في وحدات الزراعة بإسترات أحماض الفثاليك التي تضاف أثناء تصنيع الأغشية البلاستيكية. قد تكون هناك مخاطر صحية طويلة المدى للمزارعين المعرضين للملوثات (Ma et al. 2015. وانج وآخرون. 2015. زانج وآخرون. 2015). عادةً ما تكون مستويات الفثالات في التربة الصينية في أعلى نهاية النطاق العالمي (Lu et al. 2018) ، وقد تحتوي المحاصيل في المنشآت شديدة اللدائن على مستويات عالية من الفثالات (Chen et al. 2016؛ ما وآخرون. 2015. زانج وآخرون. 2015). قد يؤدي تعرض العمال للفثالات إلى مخاطر صحية (Lu et al. 2018). هناك حاجة إلى البحث لتطوير نهج فعالة لتقليل تركيزات الفثالات في المنتج. قد تكون مخاطر تتبع كميات من الفثالات على صحة الإنسان معدومة أو صغيرة ولكن يجب تأكيدها. يجب تحديد المستويات الحدية لتركيزات المعادن الثقيلة في المنتجات النهائية. قد يلزم تطوير بعض طرق المعالجة الحيوية المتطورة لمعالجة التربة من التلوث المعدني العالي لتقليل تأثير التركيز المحتمل للمعادن الثقيلة.
وضع سياسات التنمية المستدامة في أنظمة أراضي جوبي
تتطور أنظمة زراعة المرافق العنقودية بسرعة في شمال غرب الصين. في يونيو 2017 ، كان حوالي 3000 هكتار من أراضي جوبي قيد الزراعة في منشأة في مقاطعة قانسو وحدها. هذه المنطقة لها مزايا جغرافية للخضروات الإنتاج ، بما في ذلك ساعات سطوع الشمس الطويلة ، والاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة بين النهار والليل ، وسماء صافية مع تلوث هواء ضئيل / معدوم. تعتبر أنظمة زراعة المنشأة أ "معجزة أرض جوبي" للصين'ق التنمية الاجتماعية والاقتصادية. نوصي بأولويات وضع السياسات التالية لضمان التطور السليم للنظام مع الاستقرار على المدى الطويل.
التوازن بين الاستكشاف والحماية
نقترح أن يتم تطوير السياسات التي تركز على "حماية البيئة البيئية أثناء استكشاف الأرض المكتشفة حديثًا ،" مما يعني أن تطوير أنظمة زراعة أراضي جوبي لا ينبغي أن يكون له آثار بيئية سلبية. يجب أن توضح السياسة بالتفصيل كيفية تعزيز إنتاجية النظام مع تعزيز الاستدامة البيئية. الاعتمادات البيئية ، "التأمين الأخضر ،" و "الشراء الأخضر" ينبغي النظر فيها وإدراجها في تقييم استدامة النظام. هناك حاجة أيضًا إلى سياسات لاستخدام الأسمدة الكيماوية ، والمعادن الثقيلة والمواد الضارة ، ومبيدات الآفات عالية المتبقية ، وإعادة تدوير الأغشية البلاستيكية ، من بين أمور أخرى. يجب وضع بعض السياسات المحددة لاستهداف القضايا المحلية الرئيسية. على سبيل المثال ، يجب إنشاء مرافق تخزين المياه جنبًا إلى جنب مع وحدات زراعة المنشأة في الطرف الغربي من ممر هيكسي حيث ينطوي نقل المياه المفتوح حاليًا على القناة المفتوحة لري وحدات الزراعة على مخاطر كبيرة من فقدان المياه أثناء النقل والري.
تطوير إجراءات منهجية لاستخدام المياه وتوفير المياه
للاستفادة الكاملة من أراضي جوبي الوفيرة في شمال غرب الصين ، يجب وضع سياسة صارمة وعملية لاستخدام المياه. تشمل الأولويات على المدى القريب ما يلي: (XNUMX) قوانين حماية موارد المياه "قياس المياه ،""التحكم في حفر المياه،" و "سلطة الينابيع والجداول" مع لوائح مفصلة بشأن حقوق المياه والحصص والرسوم ومراقبة الجودة ؛ (XNUMX) بناء مرافق تجميع المياه وتخزينها لمياه الأمطار باستخدام تكنولوجيا تخزين قبو مستجمعات المياه ، والاستخدام الأمثل لموارد المياه السطحية ، والاستكشاف المخطط للمياه الجوفية ، وتنفيذ نظام تصاريح سحب المياه ؛ (XNUMX) تعزيز مسؤوليات الهيئات الإدارية على جميع المستويات للتحكم في تخصيص المياه ، والقضاء على إهدار المياه ، وتعزيز الاستخدام الرشيد لموارد المياه ؛ (XNUMX) تطوير النظم الزراعية الموفرة للمياه ، بما في ذلك الانتقال من الري بالغمر أو الري بالتنقيط إلى الري بالتنقيط تحت السطحي ، واستخدام الفرش للحد من التبخر ، وتحسين أنظمة قنوات الري الميدانية ؛ (XNUMX) على المدى الطويل ، تشجيع تربية الأصناف المقاومة للجفاف وإصلاح نظم الزراعة وتحسين البنية التحتية لبناء المرافق.
تعزيز ابتكار التكنولوجيا الزراعية
تلعب التكنولوجيا دورًا حيويًا في التنمية المستدامة لأنظمة زراعة أراضي جوبي ؛ على هذا النحو ، يجب أن تغطي السياسة التكنولوجية: (XNUMX) إنشاء مراكز ابتكار إقليمية ومحطات اختبار ، وإنشاء "الهدف التمويل" خاصة بأنظمة زراعة الأراضي في جوبي لمعالجة القضايا الملحة ، وزيادة الاستثمار في البحث / العرض التوضيحي ومنصات الابتكار التكنولوجي ؛ (9) تطوير أنظمة الإرشاد التكنولوجي - حيث تعزز السياسات الحكومية المؤسسات البحثية على جميع المستويات لتنفيذ تعميم التكنولوجيا - وإنشاء مكاتب التكنولوجيا المحلية لتنفيذ الخدمات التقنية في المناطق الريفية ؛ (XNUMX) اعتماد تدابير لجذب الموظفين والاحتفاظ بهم للعمل في المنطقة الشمالية الغربية المتخلفة ؛ (XNUMX) زيادة مستويات تعليم المزارعين إلى ما بعد التسع سنوات الإلزامية ، وتعزيز محو الأمية التكنولوجية في سكان الريف من خلال التدريب على المهارات المهنية ، وتنشئة جيل جديد من المزارعين لتنفيذ التكنولوجيات الزراعية المبتكرة ؛ (XNUMX) تطوير برامج تدريب خاصة من قبل الجامعات ومعاهد البحوث للعاملين في مجال التكنولوجيا الزراعية لتعزيز التقنيات المتقدمة.
تنظيم السلسلة الغذائية
عادة ما تكون كمية الفواكه والخضروات الطازجة التي يتم إنتاجها في المرافق العنقودية أكثر من تلك التي تحتاجها المجتمعات الريفية والحضرية المحلية والقريبة. سيضمن نقل المنتجات الطازجة في الوقت المناسب إلى أسواق محلية وخارجية أخرى توازن الإنتاج والتسويق. هناك حاجة إلى سياسات لتسهيل آليات التسويق والخدمات اللوجستية. يجب تربية الأصناف لتلبية احتياجات مجموعة واسعة من الأسواق التي تغطي مجموعة متنوعة من المنتجات والأذواق المناسبة لمختلف المجموعات العرقية والدينية. يجب أن تدعم السياسة أسواق الجملة ومنافذ البيع بالتجزئة والخدمات اللوجستية لسلسلة التبريد وأنظمة مراقبة المعلومات. قد تكون هناك حاجة إلى سياسة لأنظمة النقل ، بما في ذلك بناء خطوط السكك الحديدية الرئيسية المؤدية إلى وسط وشرق الصين ، وكذلك الوصول إلى القنوات البرية في روسيا ومنغوليا الخارجية وغرب آسيا وأوروبا.
زراعة المزارعين المحترفين
المزارعون هم اللاعبون الرئيسيون في التنمية الاجتماعية والاقتصادية الريفية ، لكن العديد من المزارعين الشباب انتقلوا إلى المدن للحصول على دخل آخر ، تاركين أراضي المحاصيل خالية لسنوات مع إنتاجية قليلة أو معدومة في بعض المناطق (Seeberg و Luo 2018؛ انتم 2018). هناك حاجة إلى سياسة تدعم زيادة دخل المزارع من إنتاج الغذاء لتشجيع صغار المزارعين على البقاء في المزارع ، مما سيؤدي في النهاية إلى تحسين الاستقرار الاجتماعي والاقتصادي للمجتمعات الريفية. ينبغي للنقطة الرئيسية للسياسة أن تزرع سلالة جديدة من المزارعين بمؤهلات ومهارات إدارية محسنة ، مما يساعد على الانتقال المحتمل من المزارع الأسرية التقليدية ، والمكتفية ذاتيا ، وصغيرة الحجم إلى المشاريع الزراعية الأكبر - وهو نهج لتطوير الزراعة الحديثة في الصين. قد تحتاج سياسة الأراضي الحالية إلى التجديد ، مما يسمح للمزارعين المهرة والمهنيين بتوسيع مزارعهم وتحسين الإشراف على المزرعة ، عند الاقتضاء.
إنشاء نظام خدمة اجتماعية سليم
كانت المجتمعات الريفية في الشمال الغربي متخلفة تاريخيًا مقارنة بوسط وشرق الصين. هناك حاجة إلى سياسات لإنشاء أنظمة خدمة اجتماعية فعالة تركز على تحسين التعليم والصحة والعمالة ، وتحسين المستوى العام للمعيشة. الزراعة هي الأعمال الأساسية في المجتمعات الريفية. هناك حاجة إلى سياسات لتشجيع تطوير التعاونيات الزراعية كبيرة الحجم من أجل الاستخدام الفعال لموارد الأرض والمياه مع زيادة الدخل للأسر الزراعية. بالنسبة لنظام زراعة الأرض في جوبي ، هناك حاجة إلى سياسة لتحسين كفاءة إنتاج المحاصيل ، وتجهيز الأغذية ، وتوزيع المنتجات على المجتمعات المحلية والقريبة. هناك حاجة إلى تخطيط / توزيع محسن لمرافق الزراعة عبر المناطق البيئية المختلفة لتلبية احتياجات المستهلكين المتنوعة من الفواكه والخضروات الطازجة على المستوى الإقليمي / المحلي واستكشاف الفرص على المستوى الدولي. هناك حاجة أيضًا إلى سياسة لضمان سلامة وجودة المنتجات من أنظمة المرافق التي توضح تفاصيل تخزين ونقل وتداول المنتجات الطازجة خارج الموسم لتقليل مخاطر فقدان النضارة والجودة.
استنتاجات
تعتبر موارد الأراضي أساسية للزراعة وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتحديات العالمية للأمن الغذائي وسبل عيش الملايين من سكان الريف. من المتوقع أن يصل عدد سكان العالم إلى 9.1 مليار نسمة بحلول عام 2050 ، ويجب أن يتضاعف إنتاج الغذاء في البلدان النامية عن مستوى عام 2015. تتعرض موارد الأراضي لضغوط شديدة في البلدان النامية بسبب التحضر السريع الذي يتنافس مع الزراعة على الأراضي المتاحة. أنشأت الصين أنظمة جديدة لزراعة المحاصيل على أرض جوبي ، وهي "الزراعة غوبي ،" التي تضم مجموعة من العديد (حتى المئات) من وحدات الزراعة الفردية المصنوعة من المواد المتاحة محليًا والتي تعمل بالطاقة الشمسية. تنتج وحدات الزراعة ذات الأسطح البلاستيكية التي تشبه الدفيئة فواكه وخضروات طازجة عالية الجودة على مدار العام. نقدر أن هذه الأنظمة ستغطي حوالي 2.2 مليون هكتار بحلول عام 2020 ، لتصبح حجر الزاوية في إنتاج الغذاء في الصين'التاريخ الزراعي. في هذا الاستعراض ، حددنا بعض الميزات الفريدة لأنظمة الزراعة ، بما في ذلك زيادة إنتاجية الأرض لكل وحدة من المدخلات ، وتحسين WUE ، وتعزيز الفوائد البيئية والبيئية. يوفر نظام الزراعة هذا فرصًا ممتازة لاستكشاف الموارد المتاحة محليًا لإثراء سكان الريف وضمان بقاء المجتمعات الريفية على المدى الطويل. يواجه هذا النظام أيضًا تحديات كبيرة تحتاج إلى معالجة.
حددنا بعض القضايا الرئيسية ومجالات الأولوية البحثية المقابلة لها على المدى القريب (3-5 سنوات) من شأنها أن تساعد في تعزيز استدامة نظام الزراعة الفريد هذا. نقترح بشدة أن يتم تطوير السياسات الحكومية وأنظمة الخدمة الاجتماعية ذات الصلة في المناطق الريفية لضمان الربحية الاقتصادية والاستدامة البيئية البيئية لأنظمة زراعة أراضي غوبي.
شكر وتقدير يود المؤلفون شكر جميع الذين ساهموا بوقتهم وجهدهم في المشاركة في هذا البحث ، والموظفين في مركز الخدمات الفنية للخضروات في منطقة سوتشو ، جيوتشيوان ، وخدمات الإرشاد الزراعي وووي ، وووي ، وقانسو ، لتقديمهم بعض البيانات. والصور المعروضة في المقال.
التمويل: تم تمويل هذه الدراسة بالاشتراك مع "الصندوق الحكومي الخاص للبحث العلمي الزراعي في المصلحة العامة (رقم المنحة 201203001) ،""نظم البحوث الزراعية الصينية (رقم المنحة CARS-23-C-07) ،""صندوق مشروع العلوم والتكنولوجيا لمقاطعة قانسو (المنحة رقم 17ZD2NA015) ،" و "الصندوق الخاص للابتكار والتطوير في مجال العلوم والتكنولوجيا بتوجيه من مقاطعة قانسو (رقم المنحة 2018ZX-02)."
الامتثال للمعايير الأخلاقية
تضارب المصالح يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.
فتح وصول يتم توزيع هذه المقالة بموجب شروط الترخيص الدولي لإسناد المشاع الإبداعي 4.0 (http: // creativecommons.org/licenses/by/4.0/) ، والذي يسمح بالاستخدام والتوزيع والاستنساخ غير المقيد بأي وسيلة ، بشرط أن تمنح الائتمان المناسب إلى المؤلف (المؤلفين) الأصليين والمصدر ، قم بتوفير ارتباط إلى ترخيص المشاع الإبداعي ، وبيان ما إذا تم إجراء تغييرات.
مراجع حسابات
Cakir G، Un C، Baskent EZ، Kose S، Sivrikaya F، Kele5 S (2008) تقييم التحضر والتجزئة واستخدام الأراضي / نمط تغير الغطاء الأرضي في مدينة اسطنبول ، تركيا من 1971 إلى 2002. Land Degrad Dev 19: 663-675 https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M، Yasemin Emekli N، Bilgin S، Caglayan N (2013) متطلبات التدفئة وتكاليفها في هياكل الدفيئة: دراسة حالة لمنطقة البحر الأبيض المتوسط في تركيا. تجديد الطاقة المستدامة القس 24: 483-490 https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
كاستيلو الأول ، د'Emilio A ، Raviv M ، Vitale A (2017) تشميس التربة كحل مستدام للسيطرة على عدوى الطماطم الكاذبة في البيوت البلاستيكية. أغرون سستين ديف 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L، Ma C، Ni JQ (2012) تقييم أداء نظام المضخة الحرارية الأرضية لتسخين الدفيئة في شمال الصين. بيوسيست إنج 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) البصمة الكربونية لنظام المضخة الحرارية الأرضية في تسخين الدفيئة الشمسية بناءً على تقييم دورة الحياة. Trans Chinese Soc Agr Eng 30: 149-155 https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2014.08.018
Chai Q و Gan Y و Turner NC و Zhang RZ و Yang C و Niu Y و Siddique KHM (2014b) ابتكارات توفير المياه في الزراعة الصينية. أدف أغرون 126: 149-201 https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q و Qin AZ و Gan YT و Yu AZ (2014c) محصول أعلى وانبعاثات كربونية أقل عن طريق زراعة الذرة مع اللفت والبازلاء والقمح في مناطق الري القاحلة. أغرون سوتين ديف 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) الري الناقص المنظم لإنتاج المحاصيل تحت ضغط الجفاف. مراجعة. أغرون سستين ديف 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) تقييم خدمات النظام البيئي الصافي لزراعة خضروات الدفيئة البلاستيكية في الصين. 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) هل تعمل زراعة الخضروات في البيوت البلاستيكية على تعزيز خدمات النظم البيئية الإقليمية بخلاف الإمدادات الغذائية؟ البيئة البيئية الأمامية 11:43-49 https://doi.org/10.1890/100223
Che T، Li X (2005) التوزيع المكاني والتغير الزمني لموارد مياه الثلج في الصين خلال عام 1993-2002. J Glaciol Geocryol 27:64-67
Chen C ، Li Z ، Guan Y ، Han Y ، Ling H (2012) تأثيرات طرق البناء على الخصائص الحرارية لمركب تخزين الحرارة لتغيير الطور للاحتباس الحراري الشمسي. 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) الاستجابة الكمية لمحصول طماطم الدفيئة وجودتها لنقص المياه في مراحل النمو المختلفة. أجريك ووتر ماناج 129: 152-162 https:// doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011
Chen Z، Tian T، Gao L، Tian Y (2016) العناصر الغذائية والمعادن الثقيلة وإسترات حمض الفثالات في تربة الدفيئة الشمسية في Round-Bohai Bay-Region ، الصين: آثار سنة الزراعة والجغرافيا الحيوية. 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) خوارزمية لحساب توزيع الضوء في البيوت البلاستيكية الضوئية. سول إنرجي 141: 38-48 https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E، Cuce PM، Young CH (2016) إمكانية توفير الطاقة للزجاج الشمسي العازل للحرارة: النتائج الرئيسية من الاختبارات المعملية وفي الموقع. طاقة 97: 369-380 https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A، Salah Ovadia J (2017) مسارات ديناميكيات حيازة الأراضي على نطاق واسع في أنغولا: التنوع والتاريخ والآثار المترتبة على الاقتصاد السياسي للتنمية في إفريقيا. سياسة استخدام الأراضي 67: 115-125 https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP، Shan L، Zhang H، Turner NC (2006) تحسين كفاءة استخدام المياه الزراعية في المناطق القاحلة وشبه القاحلة في الصين. أجريك ووتر ماناج 80:23-40 https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S، Ma Z، Xue L (2016) الكمية المثلى من التسميد بالتنقيط تعمل على تحسين محصول البطيخ والجودة وكفاءة استخدام المياه والنيتروجين في الدفيئة البلاستيكية في الحقول المغطاة بالحصى. Trans Chinese Soc Agr Eng 32: 112-119 https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) الكتب الإحصائية السنوية لمنظمة الأغذية والزراعة - الأغذية والزراعة في العالم. منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH، HudaN، Mahmud MAP، Saidur R (2018) حرارة المعالجة الشمسية في الأنظمة الصناعية - مراجعة عالمية. تجديد الطاقة المستدامة القس 82: 2270-2286 https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH ، Liu WK (2016) التأثيرات على تبريد وزيادة محصول الفلفل الحلو من طريقة زراعة جديدة: طبقة منحدرات التربة المدمجة في الدفيئة الشمسية الصينية. Chin J Agrometeorol 37: 199-205 https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-6362.2016.02.09
Fu H و Zhang G و Zhang F و Sun Z و Geng G و Li T (2017) آثار الزراعة الأحادية المستمرة للطماطم على الخصائص الميكروبية للتربة وأنشطة الإنزيم في الدفيئة الشمسية. الاستدامة (سويسرا) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G ، Li Z ، Liu W ، Yang Q (2018) قدرة عازلة محسّنة لدرجة حرارة منطقة الجذر تعزز محصول الفلفل الحلو عن طريق زراعة الركيزة المضمنة في التربة في الدفيئة الشمسية. Int J Agric Biol Eng 11:41-47 https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R، Zahnd A (2012) تكنولوجيا الدفيئة الشمسية للأمن الغذائي: دراسة حالة من منطقة هوملا ، شمال غرب نيبال. Mt Res Dev 32: 411419 https://doi.org/10.1659/MRD-JOURNAL-D-12-00057.1
Gao LH و Qu M و Ren HZ و Sui XL و Chen QY و Zhang ZX (2010) الهيكل والوظيفة والتطبيق والفائدة البيئية لبيت زجاجي شمسي أحادي المنحدر وموفر للطاقة في الصين. HortTechnology 20: 626-631
Gao JJ، Bai XL، Zhou B، Zhou JB، Chen ZJ (2012) محتوى التربة من مغذيات التربة وأرصدة المغذيات في الدفيئات الشمسية المبنية حديثًا في شمال الصين. نوتر سيكل أجريكوسيست 94:63-72 https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) الغذاء والتنوع البيولوجي. Science 333: 1231-1232 https://doi.org/10.1126/science.1211815
Godfray HCJ، Beddington JR، Crute IR، Haddad L، Lawrence D، Muir JF، Pretty J، Robinson S، Thomas SM، Toulmin C (2010) الأمن الغذائي: التحدي المتمثل في إطعام 9 مليارات شخص. Science 327: 812-818 https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y و Chen C و Li Z و Han Y و Ling H (2012) تحسين البيئة الحرارية في الدفيئة الشمسية باستخدام جدار تخزين حراري متغير الطور. Trans Chinese Soc Agr Eng 28: 194-201 https://doi.org/10. 3969 / j.issn.1002-6819.2012.10.031
Guan Y و Chen C و Ling H و Han Y و Yan Q (2013) تحليل خصائص نقل الحرارة لجدار ثلاثي الطبقات مع تخزين حرارة متغير الطور في الدفيئة الشمسية. 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) التغيرات في استخدام الأراضي الصالحة للزراعة في سيبيريا في القرن العشرين وتأثيرها على تدهور التربة. 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) إنشاء نموذج تقدير للإشعاع الشمسي داخل الدفيئة الشمسية. 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) التطبيقات المتقدمة للطاقة الشمسية في الصوبات الزراعية. تجديد الطاقة المستدامة القس 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) ميزانية الكربون وإمكانية عزله في تربة رملية معالجة بالسماد. لاند ديغراد ديف 25: 120-129 https://doi. org / 10.1002 / ldr.1152
Jiang D و Hao M و Fu J و Zhuang D و Huang Y (2014) التباين المكاني والزماني للأراضي الهامشية المناسبة لمحطات الطاقة من 1990 إلى 2010 في الصين. ممثل العلوم 4: e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W، Deng J، Yu H (2015) وضع التنمية والمشكلات والاقتراحات الخاصة بالتنمية الصناعية للبستنة المحمية. Sci Agric Sin 48: 3515-3523
Kraemer R، Prishchepov AV، Muller D، Kuemmerle T، RadeloffVC، Dara A، Terekhov A، Fruhauf M (2015) تغير الغطاء الأرضي الزراعي على المدى الطويل وإمكانية التوسع في الأراضي الزراعية في منطقة الأراضي البكر السابقة في كازاخستان. بيئة ريس ليت 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z ، Wang T ، Gong Z ، Li N (2013) تكنولوجيا الإنذار المسبق والتطبيق لرصد كارثة درجات الحرارة المنخفضة في البيوت الزجاجية الشمسية بناءً على إنترنت الأشياء. 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) يعمل الري بالهواء على تحسين جودة وكفاءة استخدام مياه الري لشمام الشمام في الدفيئة البلاستيكية. 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) تأثير التسميد اليومي الأمثل على هجرة الماء والملح في التربة ونمو الجذور وإنتاجية ثمار الخيار (Cucumis sativus L.) في الدفيئة الشمسية. PLoS One 9: e86975. https://doi.org/10.1371/journal. بون.0086975
Ling H ، Weijiao S ، Su LY ، Yan Y ، Xianchang Y ، Chaoxing H (2015) التغييرات في ركيزة التربة العضوية مع زراعة الخضروات المستمرة في الدفيئة الشمسية. اكتاهورتيك (1107): 157-163 https://doi. org / 10.17660 / ActaHortic.2015.1107.21
Liu J و Zhang Z و Xu X و Kuang W و Zhou W و Zhang S و Li R و Yan C و Yu D و Wu S و Jiang N (2010) الأنماط المكانية والقوى الدافعة لتغير استخدام الأراضي في الصين خلال أوائل القرن الحادي والعشرين مئة عام. J Geogr Sci 21: 20494 https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y، Yang Y، Li Y، Li J (2017) التحويل من المستوطنات الريفية والأراضي الصالحة للزراعة في ظل التحضر السريع في بكين خلال عام 1985-2010. J Rural Studies 51: 141-150 https://doi.org/10.1016/jjrurstud.2017.02.008
Lu H، Mo CH، Zhao HM، Xiang L، Katsoyiannis A، Li YW، Cai QY، Wong MH (2018) تلوث التربة ومصادر الفثالات ومخاطرها الصحية في الصين: استعراض. بيئة ريس 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) تلوث استرات الفثالات في التربة والخضروات من الدفيئات البلاستيكية ذات الأغشية البلاستيكية في ضاحية نانجينغ ، الصين والمخاطر المحتملة على صحة الإنسان. Environ Sci Pollut Res 22: 12018-12028 https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J، Esteve MA (2005) نظرة نقدية للجدل حول التصحر في جنوب شرق إسبانيا. لاند ديغراد ديف 16: 529539 https://doi.org/10.1002/ldr.707
Mueller ND، Gerber JS، Johnston M، Ray DK، Ramankutty N، Foley JA (2012) سد فجوات الغلة من خلال إدارة المغذيات والمياه. Nature 490: 254-257 https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P، Martinez-Cutillas A (2012) آثار الري الجزئي لمنطقة الجذور والري الناقص المنظم على التطور الخضري والإنجابي لعنب Monastrell المزروع في الحقول. Irrig Sci 30:377-396 https://doi.org/10.1007/s00271-012-0347-z
شميدت يو ، شوش الأول ، دانيل د ، روكسش تي ، سالازار مورينو آر ، روجانو أغيلار أ ، لوبيز كروز إيل (2012) تكنولوجيا الدفيئة الشمسية المغلقة وتقييم حصاد الطاقة في ظروف الصيف. اكتا هورتيك 932: 433-440 https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V، Luo S (2018) الهجرة إلى المدينة في شمال غرب الصين: شابات ريفيات'التمكين. 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) التغييرات في خصائص ركيزة التربة العضوية مع سنوات زراعة مختلفة وتأثيراتها على نمو الخيار في الدفيئة الشمسية. Chin J Appl Ecol 24: 2857-2862
Sun Z ، Huang W ، Li T ، Tong X ، Bai Y ، Ma J (2013) أداء الضوء ودرجة الحرارة للاحتباس الحراري الشمسي الموفر للطاقة المُجمَّع مع لوحة ملونة. 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) التطورات والاتجاهات الحديثة في مجففات الدفيئة: معاينة. تجديد الطاقة المستدامة القس 65: 10481064 https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
تونج جي ، كريستوفر دي إم ، لي تي ، وانج تي (2013) الاستخدام السلبي للطاقة الشمسية: مراجعة لاختيار معلمات بناء المقطع العرضي للبيوت الزجاجية الصينية. تجديد الطاقة المستدامة القس 26: 540-548 https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX، Xu HB (2016) بحث موثوق به على الإنترنت لنظام مراقبة الكائنات لزراعة المنشأة. مفتاح المهندس ماتر 693: 14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F، Du T، Qiu R، Dong P (2010) تأثيرات الري الناقص على المحصول وكفاءة استخدام المياه في الطماطم في الدفيئة الشمسية. Trans Chinese Soc Agr Eng 26:46-52 https://doi.org/10.3969Zj.issn. 1002-6819.2010.09.008
Wang Y و Xu H و Wu X و Zhu Y و Gu B و Niu X و Liu A و Peng C و Ge Y و Chang J (2011) القياس الكمي لتدفق الكربون الصافي من زراعة خضروات الدفيئة البلاستيكية: تحليل كامل لدورة الكربون. إنفيرون بولوت 159: 1427-1434 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y، Liu F، Jensen CR (2012) التأثيرات المقارنة للري الناقص والري الجزئي البديل لمنطقة الجذر على الأس الهيدروجيني ، ABA والتركيزات الأيونية في الطماطم. 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) محاكاة وتحسين الدفيئات الشمسية في مقاطعة جيانغسو الشمالية في الصين. مباني الطاقة 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) حدوث وتقييم مخاطر إسترات الفثالات (PAEs) في الخضروات والتربة في البيوت البلاستيكية ذات الأغشية البلاستيكية في الضواحي. Sci Total Environ 523: 129-137 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.02.101
Wang T و Wu G و Chen J و Cui P و Chen Z و Yan Y و Zhang Y و Li M و Niu D و Li B و Chen H (2017) تكامل تكنولوجيا الطاقة الشمسية مع الدفيئة الحديثة في الصين: الوضع الحالي والتحديات و احتمال. تجديد الطاقة المستدامة القس 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) تغيرات تدفق الكربون الزراعي مدفوعة بزراعة دفيئة بلاستيكية مكثفة في خمس مناطق مناخية في الصين. J Clean Prod 95: 265-272 https://doi.org/10.1016/jjclepro.2015.02.083
Xie J و Yu J و Chen B و Feng Z و Li J و Zhao C و Lyu J و Hu L و Gan Y و Siddique KHM (2017) أنظمة زراعة المنشأة "®Ж^Ф" - نموذج صيني للكوكب. أدف أغرون 145: 1-42 https://doi.org/10. 1016 / bs.agron.2017.05.005
Xu H ، Wang X ، Xiao G (2000) دراسة متكاملة للاستشعار عن بعد ونظام المعلومات الجغرافية عن التحضر وتأثيره على الأراضي الصالحة للزراعة: مدينة فوتشينغ ، مقاطعة فوجيان ، الصين. 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 و Zhao L و Tong G و Cui Y و Li T (2013) اختلافات المناخ المحلي مع تكوينات الجدار للبيوت الزجاجية الصينية. أبل ميكانيك ماتر 291294: 931-937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J ، Li Y ، Wang RZ ، Liu W (2014) فحص أداء نظام التسخين الشمسي مع تخزين الطاقة الموسمية تحت الأرض لاستخدامات الاحتباس الحراري. طاقة 67:63-73 https://doi.org/10.1016/j. الطاقة 2014.01.049
Yang H ، Du T ، Qiu R ، Chen J ، Wang F ، Li Y ، Wang C ، Gao L ، Kang S (2017) تحسين كفاءة استخدام المياه وجودة الفاكهة لمحاصيل الدفيئة في ظل الري الناقص المنظم في شمال غرب الصين. أجريك ووتر ماناج 179: 193-204 https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) البقاء في الصين's "خارج تجويف" القرى: رواية مضادة عن الريف الهائل-الهجرة الحضرية. مكان Popul Space 24: e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H و Wang H و Pang S و Li L و Sigrimis N (2013) تصميم وتجربة نظام الاستزراع المغلق للاحتباس الحراري الشمسي. عبر تشين Soc Agric Eng 29: 159-165 https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) عوائق أمام أسواق المياه في حوض نهر Heihe في شمال غرب الصين. أجريك ووتر ماناج 87:32-40 https://doi.org/ 10.1016 / j.agwat.2006.05.020
Zhang Y، Zou Z، Li J (2014) تجربة الأداء على الإضاءة والتخزين الحراري في الدفيئة الشمسية ذات السقف المائل. 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) تأثير الإنتاج الزراعي للمنشآت على توزيع إسترات الفثالات في التربة السوداء في شمال شرق الصين. 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) إغلاق فجوات العائد في الصين بواسطة تمكين المزارعين أصحاب الحيازات الصغيرة. Nature 537: 671-674 https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J ، Wang J ، Guo S ، Wei B ، He X ، Sun J ، Shu S (2017) دراسة حول خصائص نقل الحرارة لجدار كتلة القش في الدفيئة الشمسية. مباني الطاقة 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) أداء وحدة تخزين الحرارة النشطة بمساعدة مضخة حرارية في نوع جديد من الدفيئة الشمسية الصينية. أبيل إنج أجريك 32: 641-650 https://doi.org/10.13031/aea.32.11514