Jianming Xie1,2 y Jihua Yu1,2 y Baihong Chen1,2 y Zhi Feng1,2 y Jian Lyu1,2 y Linli Hu1,2 & Yantai Gan3 &
Kadambot HM Siddique4
1. Laboratorio Provincial Clave de Ciencias de Cultivos de Tierras Áridas de Gansu, Universidad Agrícola de Gansu, Lanzhou 730070, China
2. Facultad de Horticultura, Universidad Agrícola de Gansu, Lanzhou 730070, China
3. Agricultura y Agroalimentación de Canadá, Centro de Investigación y Desarrollo Swift Current, Swift Current, SK S9H 3X2, Canadá
4. Instituto de Agricultura y Escuela de Agricultura y Medio Ambiente de la UWA, Universidad de Australia Occidental, Perth, WA 6001, Australia
Resumen
En regiones o países poblados con un rápido desarrollo económico, como África, China e India, la tierra cultivable se está reduciendo rápidamente debido a la construcción urbana y otros usos industriales de la tierra. Esto crea desafíos sin precedentes para producir suficientes alimentos para satisfacer la creciente demanda de alimentos. ¿Pueden desarrollarse para la producción de alimentos los millones de hectáreas desérticas y no cultivables? ¿Se puede utilizar la abundante energía solar disponible para la producción de cultivos en entornos controlados, como los invernaderos basados en energía solar? Aquí, revisamos un sistema de cultivo innovador, a saber "Agricultura de Gobi." Encontramos que el innovador sistema agrícola de Gobi tiene seis características únicas: (i) utiliza recursos de la tierra similares a los del desierto con energía solar como la única fuente de energía para producir frutas y verduras frescas durante todo el año, a diferencia de la producción de invernadero convencional donde la necesidad de energía es satisfecho mediante la quema de combustibles fósiles o el consumo eléctrico; (ii) se hacen grupos de unidades de cultivo individuales utilizando materiales disponibles localmente, como suelo arcilloso para las paredes norte de las instalaciones; (iii) la productividad de la tierra (productos frescos por unidad de tierra por año) es 10–27 veces mayor y eficiencia en el uso del agua de los cultivos 20–35 veces mayor que los sistemas tradicionales de cultivo de regadío en campo abierto; (iv) los nutrientes de los cultivos se proporcionan principalmente a través de sustratos orgánicos de fabricación local, que reducen el uso de fertilizantes inorgánicos sintéticos en la producción de cultivos; (v) los productos tienen una huella ambiental menor que el cultivo al aire libre debido a la energía solar como única fuente de energía y altos rendimientos de cultivo por unidad de insumo; y (vi) genera empleo rural, lo que mejora la estabilidad de las comunidades rurales. Si bien este sistema ha sido descrito como un "Milagro de la tierra de Gobi" Para el desarrollo socioeconómico, se deben abordar muchos desafíos, como las limitaciones de agua, la seguridad de los productos y las implicaciones ecológicas. Sugerimos que se desarrollen políticas relevantes para garantizar que el sistema impulse la producción de alimentos y mejore la socioeconomía rural mientras protege el frágil entorno ecológico.
Introducción
La tierra cultivable para la agricultura es un recurso limitado (Liu et al. 2017). En países con un rápido desarrollo económico, como China, India y África, gran parte de la tierra cultivable se ha convertido para uso industrial (Cakir et al. 2008; Xu et al. 2000). Debido a la rápida urbanización que compite por la tierra con la agricultura (Zhang et al. 2016; Müller et al. 2012), existe un desafío sin precedentes para aumentar la producción de cultivos para satisfacer las necesidades y preferencias dietéticas de la creciente población humana (Godfray et al. 2010). Es posible que los países desarrollados con grandes áreas de tierra cultivable, como Australia, Canadá y los EE. UU., puedan convertir áreas de pastizales en tierras de cultivo para los mercados mundiales de granos. Sin embargo, hacerlo puede acelerar la pérdida de reservas de carbono y tener impactos negativos significativos en el medio ambiente (Godfray 2011).
En muchos ambientes áridos y semiáridos, existen vastas áreas de "tierra de gobi" (definida como tierra no cultivable), incluidas 1.95 millones de hectáreas de tierra desértica en las seis provincias del noroeste de China (Liu et al. 2010). China está haciendo un esfuerzo concertado para desarrollar esta tierra de Gobi para la producción de alimentos utilizando un sistema de cultivo innovador, llamado "Agricultura de Gobi." Definimos este sistema de cultivo como "Un sistema de cultivo con un grupo de unidades de cultivo similares a invernaderos de plástico, construidas localmente y alimentadas con energía solar, para la producción de productos frescos de alta calidad y alto rendimiento (hortalizas, frutas y plantas ornamentales) de manera eficaz, eficiente y económica." (Xie et al. 2017). En algunos sistemas de clúster sofisticados, las condiciones climáticas en las unidades individuales se pueden monitorear usando registradores de datos. A diferencia de los invernaderos o invernaderos convencionales, donde la calefacción y la refrigeración (dos de los principales costos relacionados con la producción de invernaderos) suelen proporcionarse mediante la quema de combustibles fósiles (diésel, fuel oil, petróleo líquido, gas) que aumentan el CO2 emisiones, o el uso de calentadores eléctricos que consumen más energía (Hassanien et al. 2016; Wang et al. 2017), "agricultura gobi" Los sistemas dependen completamente de la energía solar para calentar, enfriar y convertir la energía natural en biomasa vegetal.
En los últimos años, el uso de la tierra de Gobi para la producción de alimentos ha evolucionado rápidamente en China (Zhang et al. 2015). En las regiones del noroeste, los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi producen una gran proporción de las verduras que se consumen en la región. Este sistema está desempeñando un papel vital para garantizar la seguridad alimentaria, aumentar la sostenibilidad socioecológica y mejorar la viabilidad de las comunidades rurales. Muchos consideran que la agricultura de esta tierra de Gobi es una "tierra recién descubierta" sistema de cultivo. Una característica importante del sistema es la oportunidad para la producción de alimentos en tierras que alguna vez fueron improductivas. Este innovador sistema de cultivo puede ser un paso revolucionario hacia la agricultura moderna. Sin embargo, falta información sobre el avance científico de los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi. Quedan muchas preguntas sin respuesta: ¿Evolucionará este sistema de forma sostenible hasta convertirse en una importante industria de producción de hortalizas? ¿Cómo afectará el sistema de cultivo de la tierra de Gobi al medio ambiente a largo plazo? Puedo ésto "made-in-china" El modelo de cultivo se aplica a otras zonas áridas con áreas de tierra cultivable cada vez más reducidas, como el norte de Kazajstán (Kraemer et al. 2015), Siberia (Halicki y Kulizhsky 2015) y del centro a las regiones del norte de África (de Grassi y Salah Ovadia 2017)?
Con estas preguntas en mente, realizamos una revisión exhaustiva de la literatura sobre desarrollos recientes y hallazgos clave de investigación con respecto al sistema de cultivo. Los objetivos de este documento fueron (i) resaltar los avances científicos de los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi adoptados en el norte de China, incluida la productividad de los cultivos, la eficiencia del uso del agua (WUE), las características del uso de nutrientes y energía, y los posibles impactos ecológicos y ambientales; (ii) discutir los principales desafíos que enfrenta el sistema, como la disponibilidad de agua para riego, la calidad y seguridad de los productos, y el impacto potencial en la estabilidad y el desarrollo de las comunidades rurales; y (iii) proporcionar sugerencias sobre el establecimiento de políticas y las prioridades de investigación para la exploración saludable y el desarrollo sostenible a largo plazo de los sistemas de cultivo de tierras de Gobi.
Una breve revisión de la infraestructura de los sistemas terrestres de Gobi
Para comprender cómo funciona el sistema de cultivo de la tierra de Gobi, proporcionamos una breve descripción de su diseño, ingeniería y construcción. Más detalles sobre la infraestructura se encuentran en una revisión reciente (Xie et al. 2017). El sistema de cultivo de tierras de Gobi se establece en tierras de Gobi no cultivadas donde la producción de cultivos tradicionales no es posible. Las instalaciones terrestres de Gobi se construyen en "grupos" de las unidades de producción individuales. Una instalación agrupada típica consta de varias (hasta cientos) unidades de cultivo o casas individuales (Fig. 1a). Las condiciones microclimáticas en cada unidad de cultivo son monitoreadas por un centro de control centralizado donde sensores remotos,
Las condiciones microclimáticas, como la temperatura y la humedad del aire, se pueden ajustar en algunas unidades de cultivo, mientras que otros sistemas de control permiten la fertirrigación automática. Algunas tecnologías avanzadas como la Internet de los objetos (Wang y Xu 2016) o Internet de las cosas (Li et al. 2013) se puede instalar en el centro de control para proporcionar lecturas más precisas de los datos microclimáticos transmitidos desde las unidades de cultivo individuales. Sin embargo, estos no se han implementado ampliamente debido al alto costo.
Una unidad de cultivo típica dentro de una instalación agrupada está orientada al este–oeste y tiene tres paredes en los lados norte, este y oeste de la estructura. El lado sur de la estructura es un techo inclinado sostenido por un marco de acero y cubierto con una película de plástico térmico transparente (Fig. 2). El techo está adecuadamente inclinado para garantizar una transmisión de luz efectiva durante el día (Zhang et al. 2014). La energía del sol se almacena en la masa térmica de las paredes y se libera como calor durante la noche. Durante el invierno, el techo se cubre con esteras de paja caseras todas las noches para mantener la temperatura interna (Tong et al. 2013).
Un componente crítico de cada unidad de cultivo es el muro norte que se construye con materiales disponibles localmente, como ladrillos de arcilla (Wang et al. 2014), bloques de paja de cultivo (Zhang et al. 2017), ladrillos comunes con espuma de poliestireno (Xu et al. 2013), unidades de mampostería de cenizas volantes (Xu et al. 2013), bloques de arcilla mezclados con mortero de cemento (Chen et al. 2012), tierra apisonada (Guan et al. 2013), o tierra cruda incorporada con bloques de hormigón. En algunas unidades, el muro norte está construido de "material de cambio de fase" optimizar el almacenamiento y el intercambio de calor y, por lo tanto, reducir las fluctuaciones de temperatura para el crecimiento de las plantas (Guan et al. 2012).
Una de las diferencias significativas entre las instalaciones agrupadas en tierra de Gobi y los invernaderos o invernaderos tradicionales es la fuente de energía. Cada unidad de cultivo en el sistema terrestre agrupado de Gobi funciona completamente con energía solar. La radiación solar es absorbida por el muro norte durante el día y liberada por la noche. La energía no utilizada durante el día es una fuente de energía activa durante la noche. A "cortina de agua" El sistema se usa típicamente para proporcionar calor adicional durante las noches de invierno, donde una pequeña sección del suelo dentro de la unidad se llena con agua para usarla como medio de intercambio de calor (Xie et al. 2017). Durante el día, el agua circula y pasa a través de las cortinas absorbentes de agua, con el exceso de calor de la radiación solar almacenado en el cuerpo de agua; por la noche, el agua caliente circula y pasa a través de cortinas de agua liberando calor al aire dentro de la unidad. La eficacia del almacenamiento de energía en el "cortina de agua" depende de muchos factores, como la radiación solar directa, la radiación solar isotrópica difusa del cielo, la transparencia atmosférica y la transmisión de calor de la película plástica en el techo (Han et al. 2014). Con la evolución de los sistemas de cultivo, se están desarrollando sistemas de calefacción más sofisticados para mejorar el almacenamiento y la liberación de calor.
Avance científico de los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi
Los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi difieren de los cultivos tradicionales de campo abierto, donde los cultivos son de secano o de regadío. También se diferencian de los cultivos en invernaderos o invernaderos convencionales, donde la energía se suministra principalmente con gas natural o electricidad. Los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi tienen características únicas, algunas de las cuales se destacan a continuación.
Aumento de la productividad de los cultivos
Los cultivos que se cultivan en las instalaciones terrestres de Gobi son altamente productivos con una eficiencia de uso de la tierra significativamente más alta (es decir, el rendimiento del cultivo por unidad de tierra utilizada) que el cultivo tradicional al aire libre. Por ejemplo, la región oriental del Corredor Hexi en el noroeste de China tiene un largo plazo (1960–2009) duración anual de la insolación de 2945 h, temperatura media anual del aire de 7.2 °C y período libre de heladas de 155 días (Chai et al. 2014c); las unidades de calor son más que suficientes para producir una cosecha por año pero insuficientes para producir dos cosechas por año bajo los sistemas tradicionales de campo abierto. En el sistema Gobi-land, los cultivos se pueden cultivar en la mayoría de los meses o incluso durante todo el año. Promedio de rendimientos anuales de cultivos durante 5 años (2012–2016) en unidades de cultivo en la Estación Experimental de Jiuquan fueron 34 t ha–1 para melón (Cucumis melo L.), 66 t ha–1 para sandia (Citrullus lanatus L.), 102 t ha 1 para pimiento picante (Capsicum annuum, C. frutescens), 168 t ha 1 para pepino (Cucumis sativus L.), y 177 t ha 1 para tomate (Solanum L.), que son 10–27 veces mayor que la de los sistemas tradicionales de campo abierto bajo las mismas condiciones climáticas (Xie et al. 2017). Se han observado resultados similares en otras partes del norte de China, como el distrito de Wuwei en el extremo este de la
Corredor Hexi. Estos valores de rendimiento se calcularon sobre la superficie de tierra ocupada por las unidades de cultivo, así como las áreas comunes compartidas por unidades individuales dentro del mismo sistema de control. Las áreas comunes son para transporte de material de entrada y comercialización de productos.
Mejora de la eficiencia en el uso del agua
Uno de los mayores desafíos para la agricultura en muchas áreas áridas y semiáridas es la escasez de agua. Ahorro de agua o mejora de WUE (rendimiento de cultivo por unidad de agua suministrada, expresado en kg ha–1 rendimiento m–3 agua) en la producción de cultivos es crucial para la viabilidad agrícola. Los sistemas de cultivo en tierra de Gobi ofrecen importantes ventajas de ahorro de agua, donde los cultivos usan mucha menos agua que el mismo cultivo cultivado en sistemas tradicionales de campo abierto. Por ejemplo, más de 4 años (2012–2015) de mediciones en un sistema de instalaciones terrestres de Gobi en el condado de Jiuquan, tomate requirió 385–riego total de 466 mm, la evapotranspiración estacional osciló entre 350 y 428 mm, y los pesos frescos de tomate entre 86 y 152 t ha–1. Algunos de los principales cultivos de hortalizas alcanzaron una WUE alta (kg de productos frescos m–3), incluyendo 15–21 agua para melón, 17–23 para pimiento picante, 22–28 para sandía, 2835 para pepino, y 35–51 kg para tomate. En este sistema, la EUA del tomate, por ejemplo, era de 20–35 veces mayor que los mismos cultivos cultivados en tierras cultivables, sistemas de campo abierto (Xie et al. 2017).
El mecanismo para mejorar la EUA en los sistemas terrestres de Gobi es poco conocido. Sugerimos que los principales factores que contribuyen incluyen los siguientes: (a) la cantidad de riego aplicado a los cultivos en los sistemas terrestres de Gobi se basa en los requisitos de las plantas para un crecimiento óptimo (Liang et al. 2014) que está predeterminado y controlado a través de un medidor de agua instalado (Fig. 3a). Según el operador de la unidad'Debido al conocimiento y la experiencia, a menudo se utiliza un método de riego deficitario regulado (Fig. 3b) que reduce las cantidades de riego en las etapas de crecimiento no críticas (Chai et al. 2014b). El riego deficitario leve puede estimular los sistemas de defensa de las plantas para mejorar la tolerancia al estrés por sequía (Romero y Martinez-Cutillas 2012; Wang et al. 2012). La magnitud del efecto del riego deficitario regulado sobre el rendimiento de los cultivos varía según la especie de cultivo y otros factores (Chen et al. 2013; Wang et al. 2010); (b) las técnicas de riego en los sistemas de cultivo de tierras de Gobi mejoran constantemente, de modo que el riego por goteo subterráneo (Fig. 3c) es ahora el método de riego más popular; (c) se utilizan varios métodos de mulching para reducir la evaporación del agua de la superficie del suelo. El área de siembra dentro de la unidad de cultivo generalmente se cubre con una película plástica durante la temporada de crecimiento (Fig. 3d), incluidas las áreas entre hileras de plantas (Fig. 3mi). La reducción de la evaporación y el aumento de la humedad relativa del aire son probablemente los dos factores más importantes en el uso eficiente del agua; (d) un cierto porcentaje del agua evaporada de la superficie del suelo se recicla dentro de la unidad de cultivo porque el cultivo se realiza en un sistema relativamente cerrado; y (e) se utilizan prácticas agronómicas sofisticadas para el manejo del cultivo en la unidad de cultivo (Fig. 3f), como la poda de ramas para aumentar la penetración de la luz (Du et al. 2016), optimizando la ventilación para equilibrar el CO2 para la fotosíntesis de las plantas y la incidencia de enfermedades (Yang et al. 2017), y aireando la zona radicular después del riego durante unos días para minimizar la evaporación del suelo (Li et al. 2016); todo lo cual ayuda a aumentar el rendimiento de los cultivos y mejorar la WUE.
Eficiencia mejorada en el uso de nutrientes
A diferencia del cultivo tradicional al aire libre, donde los fertilizantes sintéticos son la principal fuente de nutrientes para las plantas, material orgánico, como paja de cultivo, estiércol de ganado y subproductos de la industria alimentaria, procesos de producción de energía y reciclaje de desechos humanos.-es la principal fuente de nutrientes en los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi. Los materiales de desecho representan una alternativa a los medios comerciales utilizados en la producción de invernadero convencional. Para calificar como sustrato para el cultivo de la tierra de Gobi, los materiales orgánicos deben tener las siguientes características (Fu et al. 2018; fu y liu 2016; Fu et al. 2017; Ling et al. 2015; Canción et al. 2013): (i) baja densidad aparente, alta porosidad y alta capacidad de retención de agua; (ii) alta capacidad de intercambio catiónico y contenido de nutrientes minerales, y pH y CE apropiados; (iii) actividad enzimática mejorada, generalmente lograda mediante la adición de cepas de microorganismos apropiadas; (iv) tasa de degradación lenta; y (v) estar libre de semillas de malezas y patógenos del suelo. El tipo de material, el método de procesamiento, el grado de descomposición y las condiciones climáticas bajo las cuales se producen los sustratos pueden influir en las propiedades físicas, químicas y biológicas del material orgánico y, por lo tanto, en la calidad del sustrato (Fu et al. 2017; Canción et al. 2013).
La producción de un sustrato casero típico implica varios pasos (Fig. 4a): (i) la paja de cultivo (como el maíz) se recolecta de los sistemas tradicionales de producción de campo abierto en las aldeas locales, se transporta a un sitio cerca de la instalación, se corta en 3–Piezas de 5 cm de largo, antes de agregar una dosis baja de fertilizante nitrogenado (1.4 kg N por 1000 kg de paja de maíz seca) para ajustar la relación C:N del compost a aproximadamente 15:1; (ii) se añade aproximadamente 1 kg de producto de inoculación de microorganismos por cada 1000 kg de material orgánico; (iii) la primera etapa de la fermentación consiste en apilar la paja en el suelo (por ejemplo, 1 m de alto x 1.2 m de ancho en la parte inferior y 3.0 m de ancho en la parte superior) antes de envolverla con una película plástica; (iv) se controla la temperatura en la pila y se agrega agua para mantener el contenido de humedad a 2.0–65% para actividad óptima de microorganismos; (v) la segunda etapa de la fermentación requiere remover la pila cada 68 días y comprobando la temperatura en los 30 cm superiores. Esta perturbación periódica asegura que la temperatura y la humedad se mantengan en un nivel óptimo para la actividad microbiana; y (vi) alrededor del día 32–34 después de la fermentación, el material se traslada a una instalación de almacenamiento listo para su uso en el cultivo de la instalación. El sustrato casero se suele aplicar a las 2–3 t ha 1 a las áreas de cultivo dentro de la unidad de cultivo y se puede utilizar durante algunos años en el cultivo antes de ser reemplazado. El contenido de nutrientes de los sustratos se puede restaurar a un nivel de producción agregando nutrientes subcontratados (Fig. 4b). El material de paja para el sustrato orgánico está disponible localmente y la mayoría de los pasos de fabricación utilizan máquinas construidas internamente.
La forma en que se suministran los nutrientes del sustrato a los cultivos varía entre las instalaciones del clúster. La mayoría de los productores en el noroeste de China usan (1) un sistema de zanjas, donde las zanjas (típicamente 0.4–0.6 m de ancho, 0.2–0.3 m de profundidad, con 0.8–1.0 m entre trincheras orientadas al norte–dirección sur) se realizan en el suelo dentro de la unidad de cultivo, bordeados con hormigón, bloques de madera o ladrillos, rellenados con sustrato antes de la siembra (Fig. 5a), y cubierto con film plástico para que crezcan las plántulas (Fig. 5b). Una vez construidas, las zanjas se pueden utilizar para producción continua durante más de 20 años; o (2) sustratos de bolsa entera, donde el sustrato se envuelve en bolsas de plástico individuales (la dimensión típica de una bolsa es de 0.5 m de diámetro y 1.0 m de largo) en un microambiente cerrado. Los nutrientes se liberan de las bolsas a medida que se desarrollan las plantas (Fig. 5C). Se hacen agujeros en la parte superior de las bolsas para plantar semillas (Fig. 5d) y riego por goteo a través de los agujeros.
Los dos métodos difieren en sus características. El método de la zanja permite a los productores agregar fácilmente fertilizante a los sustratos cuando sea necesario. Para algunos cultivos, como la sandía, es necesario agregar fertilizantes inorgánicos para garantizar una alta productividad. Algunos estudios han demostrado que el uso de abonos orgánicos junto con fertilizantes inorgánicos puede aumentar el rendimiento de los cultivos, pero deja excedentes de nutrientes en el suelo y altas concentraciones de nitrato-N en la capa superior del suelo (Gao et al. 2012). Otros estudios han indicado que el enfoque de bolsa entera es más productivo que el sistema de zanjas (Yuan et al. 2013) porque las bolsas envueltas permiten separar físicamente el sustrato del suelo; por lo tanto, reduce la probabilidad de contaminar los sustratos con patógenos del suelo. No obstante, las propiedades físicas y químicas del sustrato (en zanjas o bolsas envueltas) pueden deteriorarse con cada temporada de cultivo (Song et al. 2013), lo que reduce el poder de suministro de nutrientes (Song et al. 2013). Por lo tanto, la renovación del sustrato está garantizada.
Mayor eficiencia en el uso de la energía
Los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi están totalmente basados en energía solar. La estructura está diseñada para retener la mayor cantidad de calor posible mediante el uso y almacenamiento de la energía del sol. La duración diaria de la insolación, la intensidad de la radiación solar y los días anuales sin heladas son importantes para calentar las unidades de cultivo. El Corredor Hexi del este al centro, como el condado de Wuwei (37° 96" norte, 102° 64" E), la provincia de Gansu, es un área representativa donde se concentran las instalaciones agrupadas de Gobiland. Un promedio de 6150 MJ·m 2 la radiación solar anual y 156 días sin heladas permiten que muchos tipos de cultivos de hortalizas maduren con alta calidad. Para mejorar la eficiencia en el uso de la radiación solar, los administradores de las unidades de cultivo utilizan varios medios para aumentar el almacenamiento de calor y mejorar la liberación de calor, como capas dobles de película plástica negra adheridas a la pared norte (Xu et al. 2014), placas de color de conservación del calor instaladas en el techo (Sun et al. 2013), sistemas de absorción de calor en suelos poco profundos para aumentar la temperatura del aire interior (Xu et al. 2014), y geotextil terrestre aplicado como cubierta vegetal para preservar el calor. Además, las bombas de calor solar se utilizan para regular la temperatura del agua en los tanques de agua del depósito de calor en algunas unidades de cultivo (Zhou et al. 2016). Más recientemente, se han colocado placas de colores que conservan el calor en la parte superior del techo para aumentar la absorción de calor (Sun et al. 2013). En algunos de los invernaderos solares sofisticados en el cultivo de instalaciones agrupadas, se utilizan tecnologías solares avanzadas para mejorar el almacenamiento térmico, la generación de energía fotovoltaica y la utilización de la luz (Cuce et al. 2016). El uso de energía solar para la producción de cultivos de invernadero ha progresado en muchas áreas/países (Farjana et al. 2018), incluidos Australia, Japón (Cossu et al. 2017), Israel (Castello et al. 2017), y Alemania (Schmidt et al. 2012), así como países en desarrollo como Nepal (Fuller y Zahnd 2012) e India (Tiwari et al. 2016). En China, la instalación de módulos solares modernos es costosa en la actualidad, con un período de recuperación estimado de 9 años (Wang et al. 2017). Prevemos que a medida que el sistema de cultivo evolucione con tecnología solar más avanzada, el período de recuperación se acortará.
Las temperaturas del aire dentro y fuera de las instalaciones del clúster pueden oscilar entre 20 y 35 °C en los fríos inviernos del norte de China. Por ejemplo, en instalaciones solares en Lingyuan (41° 20" norte, 119° 31" E) en la provincia de Liaoning, noreste de China, en un invernadero solar de 12 m de luz, 5.5 m de alto y 65 m de largo con sistemas de almacenamiento y liberación de calor, la temperatura del aire durante la noche en el interior alcanzó los 13 °C mientras que el exterior estaba –25.8 °C, una diferencia de 39 °C (Sunetal. 2013).
El uso de la energía solar para la producción de alimentos es una característica importante de "agricultura gobi" sistemas en el noroeste de China. Esto difiere de los invernaderos o invernaderos tradicionales que requieren aportes de energía externos para cultivar, lo que puede ser costoso desde el punto de vista económico y ambiental (Hassanien et al. 2016; Canakci et al. 2013; Wang et al. 2017). Por ejemplo, el consumo medio anual de energía eléctrica en invernaderos convencionales puede superar los 500 kWhmy (Hassanien et al. 2016), con costos tan altos como USD $ 65,000150,000 por año (en un estudio de caso de Turquía) (Canakci et al. 2013). A nivel mundial, la expansión de la producción de cultivos convencionales basados en invernaderos se ha visto limitada debido al consumo intensivo de energía y las preocupaciones sobre las emisiones de carbono.
Beneficios ambientales
Calentar invernaderos agrícolas con combustibles fósiles, como carbón, petróleo y gas natural, contribuye a las emisiones de carbono y al cambio climático. Los sistemas de cultivo de tierras de Gobi con energía solar brindan beneficios ambientales mejorados debido a (i) un uso reducido de energía, ya que el cultivo depende completamente de la energía solar, a diferencia de los invernaderos convencionales donde la energía se suministra a través de electricidad o gas natural que produce grandes emisiones de gases de efecto invernadero; (ii) mayor ahorro de agua, ya que el cultivo se realiza bajo un techo cubierto de plástico con baja evaporación del suelo y alta relación transpiración: evaporación. El riego es monitoreado y controlado por una computadora centralizada que permite un riego preciso con una mínima pérdida de agua; (iii) Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero para todo el sistema (Chai et al. 2012) o la huella por unidad de peso de la verdura fresca basada en la evaluación del ciclo de vida (Chai et al. 2014a). Los cultivos que se cultivan en instalaciones de clúster tienen rendimientos significativamente más altos por unidad de insumo (como fertilizante, área de uso de la tierra) con más CO atmosférico2 convertida en biomasa vegetal a través de una fotosíntesis mejorada que los sistemas de cultivo de campo abierto (Chang et al. 2013); y (iv) el uso de sustratos de compost puede aumentar el carbono del suelo con el tiempo (Jaiarree et al. 2014; Chay et al. 2014a).
Algunos estudios de caso han estimado el CO neto2 La fijación de las plantas en sistemas de cultivo de plástico con energía solar es ocho veces mayor que en los sistemas tradicionales de campo abierto (Wang et al. 2011). Más CO2 fijación en unidades de cultivo significa menos CO2 emisiones a la atmósfera (Wu et al. 2015). La magnitud del efecto varía con la ubicación geográfica y la estructura de las unidades de cultivo (Chai et al. 2014c). Los estudios también han demostrado que el cultivo en instalaciones permite que las plantas fijen más CO2 de la atmósfera mientras emite menos gases de efecto invernadero por kg de producto (Chang et al. 2011). No se proporciona calefacción adicional a las unidades de cultivo, incluso durante el invierno, ahorrando alrededor de 750 Mg ha–1 de energía en comparación con la producción de invernadero convencional calentada con carbón (Gao et al. 2010). El cultivo de Gobiland es un sistema inteligente de carbono para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, faltan evaluaciones del ciclo de vida para el cultivo en instalaciones en la literatura, y se requiere una investigación más profunda para evaluar los impactos ambientales de estos sistemas de cultivo.
Beneficios ecológicos
El noroeste de China es rico en recursos de luz solar y calor, con una insolación anual que oscila entre las 2800 y las 3300 h. El desarrollo de sistemas de cultivo de tierras de Gobi con energía solar agrupada puede convertir los recursos de luz y calor en la producción de alimentos y ofrecer importantes beneficios ecológicos, algunos de los cuales se destacan a continuación.
Primero, la tierra de Gobi se utiliza para producir cultivos de calidad para la seguridad alimentaria. En China, la tierra cultivable promedio por 100 cápita es de 8 ha (FAOSTAT 2014), significativamente menos que las 52 ha en los EE. UU., 125 ha en Canadá y 214 ha en Australia. Los recursos de tierras de cultivo en China están disminuyendo rápidamente debido a la rápida urbanización. Frente a la limitada tierra cultivable per cápita, junto con la tierra de cultivo utilizada para la construcción urbana, China dio el paso significativo de explorar la abundante tierra de Gobi para el cultivo (Jiang et al. 2014). La agricultura tradicional no es posible en la tierra desértica e improductiva de Gobi (Fig. 6a). La construcción de instalaciones de cultivo agrupadas en la tierra de Gobi ofrece características únicas para aliviar los conflictos de tierras entre la agricultura y otros sectores económicos (Fig. 6b) y ayudar a asegurar el suministro de alimentos para el país altamente poblado.
En segundo lugar, el sistema de producción utiliza principalmente recursos disponibles localmente. Cada unidad de cultivo del sistema está construida y sostenida por marcos hechos de madera, bambú o varillas de acero. Durante los inviernos fríos, se desenrollan esteras de paja o mantas térmicas de fabricación local sobre el techo inclinado para un aislamiento adicional. Los muros norte de las unidades de cultivo también se construyen con materiales disponibles localmente, como bloques con estructura de acero y rellenos de paja (Fig. 7a), sacos de arena (Fig. 7b), una piedra–mezcla de cemento (Fig. 7c), o ladrillos comunes (Fig. 7re).
Los materiales disponibles localmente brindan importantes beneficios ecológicos y económicos porque pueden obtenerse a bajo costo o recolectarse de forma gratuita (p. ej., piedras y rocas en áreas desérticas cercanas), con requisitos mínimos de transporte. Además, el equipo para el transporte de materiales, la fabricación de sustratos y el cultivo se ha vuelto gradualmente disponible para el cultivo en instalaciones de clústeres; esto ayuda a resolver la escasez de mano de obra agrícola en algunas zonas rurales de China.
En tercer lugar, este sistema de cultivo brinda oportunidades para mejorar la ecología regional. En gran parte del noroeste de China, la tierra de Gobi no tiene vegetación (Fig. 6a) resultando en ambientes ecológicos frágiles. La erosión eólica es común y se vuelve más severa con el cambio climático. Las tormentas de polvo frecuentes se originan en el noroeste y a menudo se extienden a otras regiones asiáticas. El desarrollo de sistemas de cultivo de instalaciones agrupadas de energía solar no solo tiene el potencial de responder simultáneamente a la disponibilidad decreciente de tierra adecuada en China, sino que también desempeña un papel en el alivio de la fragilidad del ecosistema en el desierto a los ambientes áridos en el noroeste de China (Gao et al. 2010; Wang et al. 2017). La transformación de la tierra abandonada de Gobi en tierra agrícola puede ayudar a establecer un nuevo sistema ecológico, que cambiará la apariencia natural primitiva y embellecerá el entorno ecológico.
Efectos sobre la estabilidad de las comunidades rurales
El desarrollo socioeconómico en el noroeste de China se ha quedado atrás con respecto a las regiones central y oriental, con muchos distritos comunitarios por debajo del nivel nacional de pobreza. La exploración de vastas áreas de tierra de Gobi para la producción de frutas y verduras abre una puerta para que esta región acelere el desarrollo socioeconómico. Convierte la desventaja de la desertificación de Gobi en claras ventajas económicas regionales, no solo promoviendo la industria agrícola sino también impulsando otras industrias, lo que ayuda a estabilizar las comunidades rurales. Este sistema agrícola de bajo costo se está convirtiendo en un hito importante para reunir a las comunidades rurales.
El sistema de cultivo de la tierra de Gobi estimula la producción de alimentos y aumenta los ingresos familiares. En zonas con temperaturas superiores –28 °C en invierno, los invernaderos que funcionan con energía solar aprovechan al máximo la energía solar y la tierra no cultivable para producir frutas y verduras durante todo el año. Los cultivos en unidades de cultivo agrupadas rinden significativamente más que la producción a campo abierto con una relación más alta de insumos a productos. Analizamos la producción económica en 14 estudios con 120 unidades de cultivo de instalaciones de energía solar (Xie et al. 2017) para encontrar un ingreso bruto promedio de USD $56,650 ha 1 y 1, siendo 10–30 veces mayor que la producción a campo abierto en el mismo sitio geológico. Como resultado, la ganancia neta del cultivo de vegetales en las instalaciones fue de 10–15 veces mayor que la producción de hortalizas a campo abierto y 70–125 veces mayor que el maíz de campo abierto (Zea mays) o trigo (Triticum aestivum) producción.
El establecimiento de estos nuevos sistemas de cultivo crea oportunidades de empleo rural. El cultivo en instalaciones transforma el tiempo de inactividad invernal en una temporada alta y productiva, lo que crea oportunidades de empleo rural, particularmente en invierno, cuando las familias campesinas a menudo están ocupadas. "solo en casa" sin empleo La producción y comercialización de frutas y hortalizas son intensivas en mano de obra. Se pueden asignar numerosos trabajadores rurales al cultivo de instalaciones (Fig. 8a), mientras que otros pueden destinarse al transporte y comercialización de productos a comunidades locales o cercanas (Fig. 8b). Lo que es más importante, el procesamiento, el almacenamiento, la conservación y la venta de productos frescos brindan oportunidades de empleo que alguna vez estuvieron ausentes, lo que ayuda a construir una comunidad socialmente armoniosa (Fig. 8c) y movilizar el espíritu de comunidad rural.
No hay informes publicados sobre cómo el sistema de cultivo agrupado podría afectar el desarrollo de la comunidad rural. Sugerimos que estos sistemas ayuden a la viabilidad y estabilidad de las comunidades rurales. El establecimiento de los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi permite que la agricultura en el noroeste de China se expanda más allá del límite de la producción primaria. En consecuencia, la viabilidad de la comunidad y la estabilidad a largo plazo se mejoran porque (i) se desarrollan constantemente nuevas tecnologías para mejorar el cultivo de la tierra de Gobi, como el mejoramiento de cultivos, el desarrollo de sustratos y las medidas de control de plagas, que se convierten en un medio importante para que las comunidades rurales se desarrollen en una manera sostenible; (ii) el cultivo en instalaciones proporciona un suministro de frutas y verduras frescas durante todo el año a la comunidad, satisfaciendo las crecientes necesidades de los ciudadanos de clase media de alimentos más nutritivos y saludables; y (iii) el establecimiento del nuevo sistema de cultivo ayuda a fortalecer la cohesión interna de los grupos de minorías étnicas, ya que los ciudadanos de los grupos de minorías étnicas requieren alimentos diversos con características únicas, que se satisfacen con los productos frescos de los sistemas de cultivo durante todo el año.
Retos mayores
Los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi han evolucionado rápidamente en China en los últimos años con el potencial de expandir las áreas de las instalaciones y los niveles de producción (Jiang et al. 2015). Sin embargo, es necesario abordar algunas limitaciones y desafíos.
Restricciones de los recursos hídricos
Uno de los mayores desafíos para la agricultura en el noroeste de China es la escasez de agua. La disponibilidad anual de agua dulce es baja a < 760 m3 per cápita y 1 (Chai et al. 2014b). En el corredor Hexi de la provincia de Gansu, la precipitación anual es < 160 mm mientras que la evaporación anual es > 1500 mm (Deng et al. 2006). Muchas tierras de cultivo que alguna vez fueron productivas a lo largo de la Ruta de la Seda han sido "pausa" en los últimos años debido a la escasez de agua. La mayoría de los cultivos de campo abierto utiliza tradicionales "inundación" riego que supera los 10,000 m3 ha–1 por temporada de cultivo (Chai et al. 2016). Es probable que la sobreexplotación de los recursos hídricos deteriore aún más el entorno ecológico y agote los recursos de agua subterránea no renovables (Martinez-Fernandez y Esteve 2005). La producción de vegetales necesita grandes cantidades de agua durante un largo período de crecimiento y las precipitaciones no pueden satisfacer las necesidades para un crecimiento óptimo de las plantas. En el corredor Hexi de la provincia de Gansu, donde los sistemas de cultivo en instalaciones agrupadas han aumentado rápidamente en los últimos años, la principal fuente de agua para todos los sectores se origina en la acumulación de nieve en la montaña Qilian en invierno, con la nieve derretida del verano alimentando los ríos y las aguas subterráneas en los valles (Chai et al. 2014b). En las últimas dos décadas, el nivel de nieve medible en la montaña Qilian se ha movido hacia arriba a un ritmo de 0.2 a 1.0 m por año (Che y Li 2005), mientras que el nivel freático subterráneo en los valles (suministrado por agua de las montañas) ha disminuido persistentemente, y la disponibilidad de agua subterránea ha disminuido sustancialmente (Zhang 2007). En consecuencia, algunos oasis naturales a lo largo de la antigua Ruta de la Seda están desapareciendo gradualmente. Se han utilizado algunas excavaciones de depósitos de agua para ahorrar agua de lluvia y proporcionar agua adicional, pero la eficacia es generalmente baja. Cómo ahorrar agua o mejorar la EUA en la producción de cultivos es crucial para la viabilidad a largo plazo de los sistemas de cultivo de tierras de Gobi.
Entornos ecológicos frágiles
En el noroeste de China, la dotación de tierras es escasa. Las montañas y los valles, junto con los oasis y la tierra de Gobi, conforman un entorno ecológico complejo. Las sequías frecuentes y las tormentas de polvo están empeorando el entorno ecológico. Alrededor del 88% del área total del Corredor Gansu Hexi ha sufrido desertificación, y la línea de desertificación se está moviendo hacia el sur hacia las tierras de cultivo. Las condiciones naturales en la región noroeste de China han sido descritas como "viento que sopla piedras por todas partes con pastos que no crecen en ninguna parte," un retrato del frágil entorno ecológico. El uso intensivo de pesticidas en las instalaciones de cultivo es un peligro potencial para el medio ambiente y la salud de los trabajadores. La falta de tratamientos apropiados para los sustratos orgánicos reciclados puede contaminar las fuentes de agua subterránea, lo que genera preocupación para el público en general.
Restricciones de recursos laborales
La oferta de mano de obra para la agricultura es generalmente baja e insuficiente, ya que cada vez más trabajadores jóvenes se trasladan a las ciudades para ganarse la vida, lo que provoca una escasez de mano de obra agrícola en las zonas rurales. Las políticas gubernamentales actuales para incentivar la voluntad de los agricultores de cultivar tierras de cultivo no son favorables para el desarrollo de la comunidad rural, lo que exacerba la escasez de mano de obra rural. Además, la explotación agrícola familiar como unidad agrícola independiente sigue siendo el modo principal de gestión agrícola, y las políticas gubernamentales actuales sobre la propiedad de la tierra pueden prohibir a los agricultores comprar y vender tierras, lo que podría restringir el desarrollo extensivo de los sistemas de cultivo en instalaciones. Además, los niveles de educación en el noroeste son generalmente más bajos que en las regiones central y oriental. El Gobierno Central ha implementado políticas de educación obligatoria para todo el país, pero muchas personas en el noroeste no pueden completar 9 años de educación. Todo lo anterior puede crear un entorno desfavorable para la oferta de mano de obra rural, lo que podría dificultar el desarrollo extensivo de los sistemas de instalaciones terrestres de Gobi.
Sostenibilidad económica
Con las mejoras en los niveles de vida, los consumidores exigen una variedad de productos frescos de alta calidad y valor nutricional. Hay una gran población minoritaria (principalmente con identidades Hui y Dongxiang) en el noroeste con un hábito dietético predominantemente vegetal, que requiere productos diversos para satisfacer sus necesidades. Esto crea oportunidades para nuevos mercados con nuevos productos. Sin embargo, el mercado de productos frescos suministrados por los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi podría saturarse fácilmente porque la población de las seis provincias del noroeste representa solo el 6.6% del país.'s total, con una renta disponible per cápita extremadamente baja. En 2012, el PIB per cápita en las seis provincias del noroeste promedió 26,733 4100 yuanes (equivalente a USD $ 31), un XNUMX % por debajo del país.'s promedio. Los bajos ingresos con pocos consumidores pueden restringir el desarrollo de nuevos mercados en áreas locales y acarrear riesgos significativos para la sostenibilidad económica a largo plazo. Se necesitan estudios para investigar cuán sostenible podría ser este sistema y qué se puede hacer para garantizar su sostenibilidad económica a largo plazo. Nos damos cuenta de que existe un gran potencial para comercializar productos frescos en las regiones central y oriental altamente pobladas del país. Sugerimos que las prioridades para la expansión del mercado se centren en: (i) establecer los llamados "cadena de dragón" logística de marketing que vincula "cultivo–mayoristas–minoristas–CONSUMIDORES" en una cadena de valor; (ii) mejorar los sistemas de transporte entre regiones específicos para el movimiento de productos agrícolas; y (iii) desarrollar mecanismos de control de calidad, seguros de seguridad y precios justos.
Salud y calidad del producto
Las concentraciones de metales pesados son más altas en los suelos de algunas instalaciones que en los campos abiertos. Los productos cultivados en instalaciones a veces contienen cocientes de peligro objetivo de metales pesados más altos que los vegetales de campo abierto (Chen et al. 2016), en parte porque los desechos humanos y otros materiales de desecho se incorporan a los sustratos. En algunas instalaciones, fertilizantes sintéticos excesivos de hasta 670 kg N ha 1, junto con 1230 kg N ha 1 a partir de materiales orgánicos como estiércol, se utilizan anualmente para la producción de hortalizas (Gao et al. 2012). Además, la película de plástico que se usa para cubrir el techo y el suelo en las unidades de cultivo a menudo se asocia con ésteres de ácidos ftálicos que se agregan durante la fabricación de la película de plástico. Puede haber riesgos de salud a largo plazo para los productores expuestos al contaminante (Ma et al. 2015; Wang et al. 2015; Zhang et al. 2015). Los niveles de ftalatos en los suelos chinos generalmente se encuentran en el extremo superior del rango global (Lu et al. 2018), y los cultivos en instalaciones muy plastificadas pueden contener altos niveles de ftalatos (Chen et al. 2016; Ma et al. 2015; Zhang et al. 2015). La exposición de los trabajadores a los ftalatos puede conllevar riesgos para la salud (Lu et al. 2018). Se necesita investigación para desarrollar enfoques efectivos para minimizar las concentraciones de ftalatos en los productos. El riesgo de trazas de ftalatos para la salud humana puede ser nulo o pequeño, pero debe confirmarse. Los niveles de umbral de las concentraciones de metales pesados deben especificarse en los productos finales. Es posible que sea necesario desarrollar algunos métodos sofisticados de biorremediación para la remediación del suelo de alta contaminación por metales para minimizar el efecto de la posible concentración de metales pesados.
Establecimiento de políticas para el desarrollo sostenible en los sistemas terrestres de Gobi
Los sistemas de cultivo en instalaciones agrupadas se han desarrollado rápidamente en el noroeste de China. En junio de 2017, solo en la provincia de Gansu, alrededor de 3000 ha de tierra de Gobi estaban bajo cultivo en instalaciones. Esta zona tiene ventajas geográficas para la producción de hortalizas. producción, incluyendo largas horas de sol, grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche y un cielo despejado con poca o ninguna contaminación del aire. Los sistemas de cultivo de instalaciones se consideran un "Milagro de la tierra de Gobi" para China's desarrollo socioeconómico. Recomendamos las siguientes prioridades de establecimiento de políticas para garantizar un desarrollo saludable del sistema con estabilidad a largo plazo.
Equilibrio entre exploración y protección
Sugerimos que se desarrollen políticas que se centren en "proteger el entorno ecológico mientras se explora la tierra recién descubierta," lo que significa que el desarrollo de los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi no debería tener impactos ambientales negativos. La política debe detallar cómo fortalecer la productividad del sistema mientras se promueve la sustentabilidad ecológica. créditos ambientales, "seguro verde," y "compra verde" deben ser considerados e incluidos en la evaluación de la sostenibilidad del sistema. También se necesitan políticas para el uso de fertilizantes químicos, metales pesados y sustancias nocivas, plaguicidas de alta residualidad y reciclaje de películas plásticas, entre otros. Deben establecerse algunas políticas específicas para abordar cuestiones locales clave. Por ejemplo, las instalaciones de reserva de agua deben construirse junto a las unidades de cultivo de las instalaciones en el extremo occidental del Corredor Hexi, donde el transporte de agua por canales abiertos actualmente disponible para regar las unidades de cultivo conlleva riesgos significativos de pérdida de agua durante el transporte y el riego.
Desarrollar medidas sistemáticas para el uso y ahorro de agua
Para aprovechar al máximo la abundante tierra de Gobi en el noroeste de China, se debe implementar una política de uso del agua rigurosa y pragmática. Las prioridades a corto plazo incluyen: (i) leyes de protección de los recursos hídricos para "medición de agua,""control de perforación de agua," y "autoridad de arroyos y manantiales" con regulaciones detalladas sobre derechos de agua, cuotas, cargos y control de calidad; (ii) construcción de instalaciones de captación y almacenamiento de agua de lluvia con tecnología de almacenamiento en bodegas de captación, uso optimizado de los recursos hídricos superficiales, exploración planificada de aguas subterráneas e implementación de un sistema de permisos de toma de agua; (iii) fortalecer las responsabilidades de los organismos administrativos en todos los niveles para controlar la asignación de agua, eliminar el desperdicio de agua y promover el uso racional de los recursos hídricos; (iv) desarrollo de sistemas agrícolas que ahorren agua, incluido el cambio del riego por inundación o por surcos al riego por goteo subterráneo, el uso de mantillos para reducir la evaporación y la mejora de los sistemas de canales de riego en el campo; y (v) a largo plazo, la promoción del mejoramiento de cultivares tolerantes a la sequía, la reforma de los sistemas agrícolas y la mejora de la infraestructura para la construcción de instalaciones.
Fortalecer la innovación en agrotecnología
La tecnología juega un papel vital en el desarrollo sostenible de los sistemas de cultivo de tierras de Gobi; como tal, una política tecnológica debe cubrir: (i) la construcción de centros regionales de innovación y estaciones de prueba, el establecimiento de "financiación objetivo" específico para los sistemas de cultivo de tierras de Gobi para abordar problemas urgentes, y una mayor inversión en plataformas de investigación/demostración y tecnología innovadora; (ii) el desarrollo de sistemas de extensión tecnológica, donde las políticas gubernamentales promuevan instituciones de investigación en todos los niveles para llevar a cabo la divulgación de tecnología, y el establecimiento de oficinas de tecnología locales para llevar a cabo servicios técnicos en áreas rurales; (iii) adopción de medidas para atraer y retener empleados para trabajar en la región subdesarrollada del noroeste; (iv) aumentar los niveles de educación de los agricultores más allá de los 9 años obligatorios, promover la alfabetización tecnológica en la población rural a través de la formación profesional y formar una nueva generación de agricultores para implementar tecnologías agrícolas innovadoras; y (v) desarrollo de programas especiales de capacitación por parte de universidades e institutos de investigación para personal de tecnología agrícola para promover tecnologías avanzadas.
Regular la cadena alimentaria
La cantidad de frutas y verduras frescas producidas en instalaciones agrupadas suele ser mayor que la que necesitan las comunidades rurales y urbanas locales y cercanas. El transporte oportuno de productos frescos a otros mercados nacionales y extranjeros garantizará que la producción y la comercialización estén equilibradas. Se necesitan políticas para facilitar los mecanismos de comercialización y la logística. Los cultivares deben mejorarse para satisfacer las necesidades de una amplia gama de mercados que cubren una amplia gama de productos y gustos adecuados para diferentes grupos étnicos y religiosos. La política debe apoyar los mercados mayoristas, los puntos de venta minorista, la logística de la cadena de frío y los sistemas de monitoreo de la información. Es posible que se necesite una política para los sistemas de transporte, incluida la construcción de líneas ferroviarias principales que conduzcan al centro y este de China, así como el acceso a canales terrestres en Rusia, Mongolia exterior, Asia occidental y Europa.
Cultivar agricultores profesionales
Los agricultores son los principales actores en el desarrollo socioeconómico rural, pero muchos agricultores jóvenes se han mudado a las ciudades en busca de otros ingresos, dejando las tierras de cultivo vacías durante años con poca o ninguna productividad en algunas áreas (Seeberg y Luo 2018; S.M 2018). Se necesita una política que apoye el aumento de los ingresos agrícolas de la producción de alimentos para alentar a los jóvenes agricultores a permanecer en las granjas, lo que en última instancia mejorará la estabilidad socioeconómica de las comunidades rurales. Un punto clave de la política debería ser cultivar una nueva generación de agricultores con mejores calificaciones y habilidades de gestión, ayudando al potencial a pasar de las granjas familiares tradicionales, autosuficientes y de menor escala a empresas agrícolas más grandes, un enfoque para desarrollar la agricultura moderna en China. Es posible que sea necesario renovar la política de tierras actual, permitiendo que los agricultores profesionales y calificados amplíen sus fincas y optimicen la administración agrícola, cuando corresponda.
Establecer un sistema sólido de servicio social.
Históricamente, las comunidades rurales del noroeste han estado subdesarrolladas en comparación con el centro y el este de China. Se necesitan políticas para establecer sistemas de servicios sociales eficaces que se centren en mejorar la educación, la salud y el empleo, y mejorar el nivel de vida en general. La agricultura es el negocio principal en las comunidades rurales. Se necesitan políticas para alentar el desarrollo de cooperativas agrícolas de gran tamaño para el uso eficaz de los recursos de la tierra y el agua con mayores ingresos para las familias campesinas. Para el sistema de cultivo de tierras de Gobi, se necesita una política para mejorar la eficiencia de la producción de cultivos, el procesamiento de alimentos y la distribución de productos en las comunidades locales y cercanas. Se necesita un diseño/distribución optimizados de las instalaciones de cultivo en las diferentes ecorregiones para satisfacer las diversas necesidades de los consumidores de frutas y hortalizas frescas a nivel regional/local y para explorar oportunidades a nivel internacional. También se necesita una política para garantizar la seguridad y la calidad de los productos de los sistemas de las instalaciones que detalle el almacenamiento, el transporte y la circulación de productos frescos fuera de temporada para minimizar el riesgo de perder frescura y calidad.
Conclusiones
Los recursos de la tierra son fundamentales para la agricultura y están intrínsecamente vinculados a los desafíos mundiales para la seguridad alimentaria y los medios de subsistencia de millones de habitantes de las zonas rurales. Se prevé que la población mundial alcance los 9.1 millones para 2050 y la producción de alimentos en los países en desarrollo debe duplicarse con respecto al nivel de 2015. Los recursos de la tierra están bajo una fuerte presión en los países en desarrollo debido a la rápida urbanización que compite por la tierra disponible con la agricultura. China ha establecido nuevos sistemas de cultivo de cultivos en la tierra de Gobi, a saber "agricultura gobi," que comprende un grupo de muchas (hasta cientos) unidades de cultivo individuales hechas de materiales disponibles localmente y alimentadas con energía solar. Las unidades de cultivo con techo de plástico, similares a invernaderos, producen frutas y verduras frescas de alta calidad durante todo el año. Estimamos que estos sistemas cubrirán alrededor de 2.2 millones de hectáreas para 2020, convirtiéndose en una piedra angular de la producción de alimentos en China.'s historia agrícola. En esta revisión, identificamos algunas características únicas de los sistemas de cultivo, que incluyen una mayor productividad de la tierra por unidad de insumo, WUE mejorada y mayores beneficios ecológicos y ambientales. Este sistema de cultivo ofrece excelentes oportunidades para explorar los recursos disponibles localmente para enriquecer a la población rural y garantizar la viabilidad a largo plazo de las comunidades rurales. Este sistema también enfrenta desafíos importantes que deben abordarse.
Identificamos algunos temas clave y sus correspondientes áreas prioritarias de investigación a corto plazo (3–5 años) que ayudaría a mejorar la sostenibilidad de este sistema de cultivo único. Recomendamos enfáticamente que se desarrollen políticas gubernamentales y sistemas de servicios sociales relevantes en las áreas rurales para garantizar la rentabilidad económica y la sostenibilidad ecoambiental de los sistemas de cultivo de la tierra de Gobi.
AGRADECIMIENTOS Los autores desean agradecer a todos aquellos que contribuyeron con su tiempo y esfuerzo para participar en esta investigación, y al personal del Centro de Servicio Técnico de Vegetales del Distrito de Suzhou, Jiuquan, y los Servicios de Extensión Agrícola de Wuwei, Wuwei, Gansu, por proporcionar algunos datos. y fotos presentadas en el artículo.
Oportunidades Este estudio fue cofinanciado por el "Fondo Especial del Estado para la Investigación Agrocientífica de Interés Público (número de concesión 201203001),""Sistemas de Investigación Agrícola de China (número de subvención CARS-23-C-07),""Fondo de proyecto clave de ciencia y tecnología de la provincia de Gansu (número de subvención 17ZD2NA015)," y "Fondo especial para la innovación y el desarrollo científico y tecnológico guiado por la provincia de Gansu (número de subvención 2018ZX-02)."
Cumplimiento de estándares éticos
Conflicto de intereses Los autores declaran que no tienen conflicto de intereses.
Acceso Abierto Este artículo se distribuye bajo los términos de la licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), que permite el uso, la distribución y la reproducción sin restricciones en cualquier medio, siempre que dé el crédito correspondiente. a los autores originales y la fuente, proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios.
Referencias
Cakir G, Un C, Baskent EZ, Kose S, Sivrikaya F, Kele5 S (2008) Evaluación de la urbanización, la fragmentación y el patrón de cambio de uso/cobertura del suelo en la ciudad de Estambul, Turquía, de 1971 a 2002. Land Degrad Dev 19:663–675. https://doi.org/10.1002/ldr.859
Canakci M, Yasemin Emekli N, Bilgin S, Caglayan N (2013) Requisitos de calefacción y sus costos en estructuras de invernadero: un estudio de caso para la región mediterránea de Turquía. Renovar Sustain Energy Rev 24: 483–490. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.026
Castello I, D'Emilio A, Raviv M, Vitale A (2017) La solarización del suelo como solución sostenible para controlar las infecciones por pseudomonas del tomate en invernaderos. Agron Sustain Dev 37:59. https://doi.org/10.1007/ s13593-017-0467-1
Chai L, Ma C, Ni JQ (2012) Evaluación del rendimiento del sistema de bomba de calor de fuente terrestre para la calefacción de invernaderos en el norte de China. Biosyst Ing 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) Huella de carbono del sistema de bomba de calor de fuente terrestre en el calentamiento de un invernadero solar basado en la evaluación del ciclo de vida. Transchina Soc Agr Ing 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) Innovaciones para el ahorro de agua en la agricultura china. Av. Agron 126:149–201. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
Chai Q, Qin AZ, Gan YT, Yu AZ (2014c) Mayor rendimiento y menor emisión de carbono al intercalar maíz con colza, guisantes y trigo en áreas áridas de riego. Agron Sustain Dev 34:535–543. https://doi.org/10. 1007 / 13593-s013-0161-x
Chai Q, Gan Y, Zhao C, Xu HL, Waskom RM, Niu Y, Siddique KHM (2016) Riego deficitario regulado para la producción de cultivos bajo estrés por sequía. Una revisión. 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) Evaluación de los servicios ecosistémicos netos del cultivo de hortalizas en invernaderos de plástico en 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) ¿Cultivar verduras en invernaderos de plástico mejora los servicios ecosistémicos regionales más allá del suministro de alimentos? Frente Ecol Medio Ambiente 11:43–49. https://doi.org/10.1890/100223
Che T, Li X (2005) Distribución espacial y variación temporal de los recursos hídricos de nieve en China durante 1993–2002. J Glaciol Geocriol 27: 64–67
Chen C, Li Z, Guan Y, Han Y, Ling H (2012) Efectos de los métodos de construcción en las propiedades térmicas del compuesto de almacenamiento de calor de cambio de fase para invernadero solar. Transchina Soc Agr Ing 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) Respuesta cuantitativa del rendimiento y la calidad del tomate de invernadero al déficit de agua en diferentes etapas de crecimiento. Gestión de agua agrícola 129:152–162. https:// doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011
Chen Z, Tian T, Gao L, Tian Y (2016) Nutrientes, metales pesados y ésteres ácidos de ftalatos en suelos de invernaderos solares en la región de la bahía de Round-Bohai, China: impactos del año de cultivo y biogeografía. Medio Ambiente Ciencia Contaminación 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) Un algoritmo para el cálculo de la distribución de luz en invernaderos fotovoltaicos. Energía Solar 141:38–48. https:// doi.org/10.1016/j.solener.2016.11.024
Cuce E, Cuce PM, Young CH (2016) Potencial de ahorro de energía del vidrio solar con aislamiento térmico: resultados clave de pruebas de laboratorio e in situ. Energía 97:369–380. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.134
de Grassi A, Salah Ovadia J (2017) Trayectorias de la dinámica de adquisición de tierras a gran escala en Angola: diversidad, historias e implicaciones para la economía política del desarrollo en África. Política de uso de la tierra 67:115–125. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.05.032
Deng XP, Shan L, Zhang H, Turner NC (2006) Mejora de la eficiencia del uso del agua en la agricultura en zonas áridas y semiáridas de China. Gestión de agua agrícola 80:23–40. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.021
Du S, Ma Z, Xue L (2016) Cantidad óptima de fertirrigación por goteo que mejora el rendimiento del melón, la calidad y la eficiencia del uso del agua y el nitrógeno en un invernadero de plástico de un campo con mantillo de grava. Transchina Soc Agr Ing 32:112–119. https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016. 05.016
FAOSTAT (2014) Anuarios estadísticos de la FAO: alimentación y agricultura en el mundo. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1118568109
Farjana SH, HudaN, Mahmud MAP, Saidur R (2018) Proceso de calor solar en sistemas industriales – una revisión mundial. Renovar Sustain Energy Rev 82:2270–2286. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.065
Fu GH, Liu WK (2016) Efectos sobre el enfriamiento y el aumento del rendimiento de pimiento dulce de un método de cultivo novedoso: sustrato de la cresta del suelo incrustado en un invernadero solar chino. Mentón 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) Efectos del monocultivo continuo de tomate en las propiedades microbianas del suelo y las actividades enzimáticas en un invernadero solar. Sostenibilidad (Suiza) 9. https://doi.org/10.3390/su9020317
Fu G, Li Z, Liu W, Yang Q (2018) Mejora de la capacidad de amortiguación de la temperatura de la zona de la raíz que mejora el rendimiento del pimiento dulce a través del cultivo incrustado en sustrato con surcos en el suelo en un invernadero solar. Int J Agric Biol Ing 11: 41–47. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181102.2679
Fuller R, Zahnd A (2012) Tecnología de invernadero solar para la seguridad alimentaria: un estudio de caso del distrito de Humla, noroeste de Nepal. Mt Res Dv 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) Estructura, función, aplicación y beneficio ecológico de un invernadero solar de eficiencia energética de una sola pendiente en China. HortTecnología 20: 626–631
Gao JJ, Bai XL, Zhou B, Zhou JB, Chen ZJ (2012) Contenido de nutrientes del suelo y balance de nutrientes en invernaderos solares de nueva construcción en el norte de China. Nutr Cycl Agroecosyst 94:63–72. https://doi.org/10.1007/ s10705-012-9526-9
Godfray HCJ (2011) Alimentación y biodiversidad. Ciencia 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) Seguridad alimentaria: el desafío de alimentar a 9 mil millones de personas. Ciencia 327:812–818. https://doi.org/10.1126/science. 1185383
Guan Y, Chen C, Li Z, Han Y, Ling H (2012) Mejora del entorno térmico en un invernadero solar con pared de almacenamiento térmico de cambio de fase. Transchina Soc Agr Ing 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) Análisis de las propiedades de transferencia de calor de una pared de tres capas con almacenamiento de calor de cambio de fase en un invernadero solar. Transchina Soc Agr Ing 29:166–173. https://doi. org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.021
Halicki W, Kulizhsky SP (2015) Cambios en el uso de la tierra cultivable en Siberia en el siglo XX y su efecto en la degradación del suelo. 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) Establecimiento del modelo de estimación de la radiación solar dentro del invernadero solar. Transchina Soc Agr Ing 30:174–181. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819. 2014.10.022
Hassanien RHE, Li M, Dong Lin W (2016) Aplicaciones avanzadas de energía solar en invernaderos agrícolas. Renovar Sustain Energy Rev 54:989–1001. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.095
Jaiarree S, Chidthaisong A, Tangtham N, Polprasert C, Sarobol E, Tyler SC (2014) Presupuesto de carbono y potencial de secuestro en un suelo arenoso tratado con compost. Degradación de la tierra Desv 25:120–129. https://doi. org/10.1002/ldr.1152
Jiang D, Hao M, Fu J, Zhuang D, Huang Y (2014) Variación espacio-temporal de tierras marginales aptas para plantas de energía de 1990 a 2010 en China. Representante científico 4:e5816. https://doi.org/10.1038/srep05816
Jiang W, Deng J, Yu H (2015) Situación de desarrollo, problemas y sugerencias sobre el desarrollo industrial de la horticultura protegida. Sci Agric Sin 48:3515–3523
Kraemer R, Prishchepov AV, Muller D, Kuemmerle T, RadeloffVC, Dara A, Terekhov A, Fruhauf M (2015) Cambio a largo plazo en la cobertura del suelo agrícola y potencial para la expansión de las tierras de cultivo en la antigua área de tierras vírgenes de Kazajstán. Environ Res Lett 10. https://doi. org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Li Z, Wang T, Gong Z, Li N (2013) Tecnología de advertencia y aplicación para monitorear desastres de baja temperatura en invernaderos solares basados en Internet de las cosas. Transchina Soc Agr Ing 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) El riego aireado mejora la calidad y la eficiencia del uso del agua de riego del melón en un invernadero de plástico. Transchina Soc Agr Ing 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) Efecto del fertirriego diario óptimo sobre la migración de agua y sal en el suelo, crecimiento de raíces y rendimiento de frutos de pepino (Cucumis sativus L.) en invernadero solar. PLoS Uno 9:e86975. https://doi.org/10.1371/journal. teléfono.0086975
Ling H, Weijiao S, Su LY, Yan Y, Xianchang Y, Chaoxing H (2015) Cambios de sustrato de suelo orgánico con cultivo continuo de vegetales en invernadero solar. Acta Hortic (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) Patrones espaciales y fuerzas impulsoras del cambio de uso de la tierra en China a principios del siglo XXI siglo. J Geogr Sci 21:20494. https://doi.org/10.1007/s11442-010-0483-4
Liu Y, Yang Y, Li Y, Li J (2017) Conversión de asentamientos rurales y tierras cultivables bajo urbanización rápida en Beijing durante 1985–2010. J Estudios Rurales 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) Contaminación del suelo y fuentes de ftalatos y su riesgo para la salud en China: revisión. Medio Ambiente 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) Contaminación de ésteres de ftalato en suelos y vegetales de invernaderos de película plástica del suburbio de Nanjing, China y el riesgo potencial para la salud humana. Medio Ambiente Ciencia Contaminación Res 22:12018–12028. https://doi.org/10. 1007/s11356-015-4401-2
Martinez-Fernandez J, Esteve MA (2005) Una mirada crítica al debate sobre la desertificación en el sureste de España. Degradación de la tierra Dev 16:529539. https://doi.org/10.1002/ldr.707
Mueller ND, Gerber JS, Johnston M, Ray DK, Ramankutty N, Foley JA (2012) Cerrando las brechas de rendimiento a través de la gestión de nutrientes y agua. Naturaleza 490:254–257. https://doi.org/10.1038/nature11420
Romero P, Martinez-Cutillas A (2012) Efectos del riego radicular parcial y del riego deficitario regulado en el desarrollo vegetativo y reproductivo de la vid Monastrell cultivada en campo. 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) La tecnología de invernadero solar cerrado y la evaluación de la recolección de energía en condiciones de verano. Acta Hortic 932:433–440. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.21
Seeberg V, Luo S (2018) Migración a la ciudad en el noroeste de China: jóvenes mujeres rurales'empoderamiento. J Capacidad de desarrollo humano 19: 289–307. https://doi.org/10.1080/19452829.2018.1430752
Song WJ, He CX, Yu XC, Zhang ZB, Li YS, Yan Y (2013) Cambios en las propiedades del sustrato orgánico del suelo con diferentes años de cultivo y sus efectos en el crecimiento del pepino en un invernadero solar. Chin J Aplicación Ecol 24:2857–2862
Sun Z, Huang W, Li T, Tong X, Bai Y, Ma J (2013) Rendimiento de luz y temperatura del invernadero solar de ahorro de energía ensamblado con placa de color. Transchina Soc Agr Ing 29:159–167. https://doi.org/10. 3969 / j.issn.1002-6819.2013.19.020
Tiwari S, TiwariGN, Al-Helal IM (2016) Desarrollo y tendencias recientes en secadores de invernadero: revisión. Renovar Sustain Energy Rev 65:10481064. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.070
Tong G, Christopher DM, Li T, Wang T (2013) Utilización de energía solar pasiva: una revisión de la selección de parámetros de construcción transversal para invernaderos solares chinos. Renovar Sustain Energy Rev 26: 540–548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026
Wang HX, Xu HB (2016) Una investigación de confiabilidad en Internet del sistema de monitoreo de objetos de agricultura de instalaciones. Key Ing Mater 693: 14861491 https://doi.org/scientific.net/KEM.693.1486
Wang F, Du T, Qiu R, Dong P (2010) Efectos del riego deficitario en el rendimiento y la eficiencia del uso del agua del tomate en un invernadero solar. Transchina Soc Agr Ing 26:46–52. https://doi.org/10.3969Zj.issn. Rinde de 1002 a 6819.2010.09.008 porciones
Wang Y, Xu H, Wu X, Zhu Y, Gu B, Niu X, Liu A, Peng C, Ge Y, Chang J (2011) Cuantificación del flujo neto de carbono del cultivo de hortalizas en invernaderos de plástico: un análisis completo del ciclo del carbono. Contaminación ambiental 159:1427–1434. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.12.031
Wang Y, Liu F, Jensen CR (2012) Efectos comparativos del riego deficitario y el riego parcial alternativo de la zona de la raíz sobre el pH del xilema, ABA y concentraciones iónicas en tomates. J ExpBot 63:1907–1917. https:// doi.org/10.1093/jxb/err370
Wang J, Li S, Guo S, Ma C, Wang J, Jin S (2014) Simulación y optimización de invernaderos solares en la provincia de Jiangsu del norte de China. Energía Edificios 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) Ocurrencia y evaluación de riesgos de ésteres de ftalato (PAE) en vegetales y suelos de invernaderos suburbanos de película plástica. Ciencia Total Medio Ambiente 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) Integración de la tecnología solar al invernadero moderno en China: estado actual, desafíos y perspectiva. Renovar Sustain Energy Rev 70:1178–1188. https://doi.org/10.1016/j.rser. 2016.12.020
Wu X, Ge Y, Wang Y, Liu D, Gu B, Ren Y, Yang G, Peng C, Cheng J, Chang J (2015) Cambios en el flujo de carbono agrícola impulsados por el cultivo intensivo de plástico en invernaderos en cinco regiones climáticas de China. J Limpia 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) Sistemas de cultivo de instalaciones "®Ж^Ф" – un modelo chino para el planeta. Adv Agron 145:1–42. https://doi.org/10. 1016/bs.agron.2017.05.005
Xu H, Wang X, Xiao G (2000) Un estudio integrado de sensores remotos y SIG sobre la urbanización con su impacto en las tierras cultivables: ciudad de Fuqing, provincia de Fujian, China. Degradación de la tierra Desv 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) Variaciones microclimáticas con configuraciones de paredes para invernaderos solares chinos. Appl Mech Mater 291294:931–937 https://doi.org/scientific.net/AMM.291-294.931
Xu J, Li Y, Wang RZ, Liu W (2014) Investigación del rendimiento de un sistema de calefacción solar con almacenamiento subterráneo de energía estacional para aplicación en invernaderos. Energía 67:63–73. https://doi.org/10.1016/j. energía.2014.01.049
Yang H, Du T, Qiu R, Chen J, Wang F, Li Y, Wang C, Gao L, Kang S (2017) Mejora de la eficiencia del uso del agua y la calidad de la fruta de los cultivos de invernadero bajo riego deficitario regulado en el noroeste de China. Gestión de agua agrícola 179:193–204. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.05.029
Ye J (2018) Stayers en China's "ahuecado" aldeas: una contranarrativa sobre la ruralidad masiva–migración urbana. Plaza Espacio Popul 24:e2128. https://doi.org/10.1002/psp.2128
Yuan H, Wang H, Pang S, Li L, Sigrimis N (2013) Diseño y experimento de sistema de cultivo cerrado para invernadero solar. Trans Chin Soc Agric Ing 29:159–165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.020
Zhang J (2007) Barreras a los mercados de agua en la cuenca del río Heihe en el noroeste de China. Gestión de agua agrícola 87:32–40. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2006.05.020
Zhang Y, Zou Z, Li J (2014) Experimento de rendimiento sobre iluminación y almacenamiento térmico en un invernadero solar con techo basculante. Transchina Soc Agr Ing 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) La influencia de la producción agrícola de instalaciones en la distribución de ésteres de ftalato en suelos negros del noreste de China. Ciencia Total Medio Ambiente 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) Closing yield gaps in China by empoderar a los pequeños agricultores. Naturaleza 537:671–674. https://doi.org/10.1038/nature19368
Zhang J, Wang J, Guo S, Wei B, He X, Sun J, Shu S (2017) Estudio sobre las características de transferencia de calor de la pared de bloques de paja en un invernadero solar. Energía Edificios 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) Rendimiento de una unidad activa de almacenamiento y liberación de calor asistida con una bomba de calor en un nuevo tipo de invernadero solar chino. Appl Ing Agrícola 32:641–650. https://doi.org/10.13031/aea.32.11514