今日  首页 - 往期报纸 - 帮助    
  文章搜索:
植物工厂技术如何商业化?
第五届多多农研科技大赛给出答案
作者:桑雪骐/文 桑雪骐 李建/摄
图片
图片

图一:植物工厂内的一排排架子上摆满了郁郁葱葱的草莓植株。 桑雪骐/摄
图二:拟生态团队采用浅液流栽培方法,仅用约40天就收获了头茬草莓。 李建/摄
■本报记者 桑雪骐
  金秋的江南,燥热尚未褪去,但走进第五届多多农研科技大赛决赛现场的植物工厂,却可以从硕果累累的枝头随手摘一粒成熟的草莓尝尝鲜。10月30日,由拼多多、上海市农业科学院、上海农业科创谷主办,中国农业大学、浙江大学联合主办,历时一年多的第五届多多农研科技大赛决赛在上海农业科创谷收官。
  综合植物工厂设计建造、种植成果、成本与能耗等表现,中国农业大学组建的赛博农人团队蝉联赛事一等奖,浙江企业塔金麦牵头的拟生态团队斩获二等奖,上海交通大学领衔的莓立方团队摘得三等奖,上海企业欧普照明主导的欧普智莓团队收获优胜奖。
跨学科融合大比拼
  从第一届到第五届,大赛考题的技术难度和考查维度逐渐增加。本届赛事需要参赛团队自行设计、建设一个占地50平方米的植物工厂,并依托该设施进行国产草莓种植攻关。同时,参赛队伍和人数也逐渐增加,本届大赛共吸引了全球46支团队、超300人报名,人数创历届赛事之最。
  作为“腿上有泥”的新电商平台,拼多多长期扎根农业,并依托“千亿扶持”计划积极推动农业现代化与科技创新。“多多农研科技大赛”项目负责人邓新波表示,“大赛是我们科创布局中重要的实战试验平台,以真实生产场景设置考题,集聚跨学科青年人才协同攻关。我们还积极推动科创成果落地转化,用科技创新培育农业新质生产力,助力我国设施农业走向自主可控、普惠发展。”
  “本届大赛主攻国产化植物工厂装备与核心技术攻关,考题源自产业、场景贴近生产、导向清晰明确。”上海市农业农村委员会副主任夏明林表示,来自全国各地的跨学科团队融合人工智能、自动控制、物联网技术与现代农业栽培理念,在密闭种植环境调控、能耗精准管控、稳产提质增效、标准化体系搭建等关键方向取得扎实突破,形成了一批可复制、可推广、可落地的技术方案。
  “我们原来很担心比赛结果能否达到商业化生产目标,现在看至少有团队的数据可以与国际上的草莓植物工厂‘掰一掰手腕’。”中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙认为,本届大赛的草莓植物工厂从科技创新到商业化实践形成了闭环。
  “从组织形式、考察方向、规则设置等方面看,本届多多农研科技大赛是对前四届比赛的升级,符合当前国家农业发展形势要求。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江表示,赛事创造了公平展示团队技术潜力的舞台,“希望更多参赛者将学习掌握的科学知识赋予现代农业生产实践,服务社会,推动经济发展。”
“手搓”植物工厂填补草莓“空窗期”
  本届赛事的决赛分为现场建造、测试种植、最终种植3个阶段。自今年5月起,4支队伍就在自行设计与建造的植物工厂里开启了种植的“真枪实战”。走进植物工厂,一排排架子从上到下都是郁郁葱葱的草莓植株,不少都挂着鲜红或粉白的果实,随手摘一颗,草莓的果香沁人心脾。
  在传统农业种植中,夏秋两季是草莓市场的“空窗期”。但是,拟生态团队特立独行,放弃基质栽培,采用浅液流栽培方法。在5月初定植后,仅用40天时间就收获了首批草莓,成为最快实现结果的团队;8月上旬,莓立方团队完成首批夏季草莓采收,共计295颗。经检测,单果平均克重超20克,最大逾40克;为保障果实品质与个头均匀度,“五届元老”赛博农人团队主动调控环境条件推迟花期,并将单株结果量控制在3颗左右,通过少而精的管控策略实现品质与产量的均衡。虽然首次采果时间较最早采收的团队晚了近2个月,但由于持续坐果能力强,至比赛结束的50天里,团队累计采收莓果约284.45公斤,居4支队伍之首,最大的一颗草莓重达73.7克。
  在本次大赛中,欧普智莓团队首次参赛。其凭借直流供电的智能集电集控系统和提升作物照光率的灯具设计,在决赛最终种植期间,团队能耗成为4支队伍最少。
  此外,赛博农人团队继续沿用了前几届比赛中使用过的冷凝水回收技术,将植物蒸腾作用产生的水汽通过空调除湿收集起来,循环利用;莓立方团队对风机、空调、除湿机等设备均采用独立开关控制,实现单一设备精准启停。同时,让系统根据植物工厂内的实时温湿度,提前15分钟预测未来温湿走势,并提前5分钟做出设备调节决策。
  这些措施有效降低了植物工厂的草莓种植成本,从而有利于推进方案商业化落地。“植物工厂是整体解决方案,高科技农业简单依靠一个公司、一个团队难以实现突破,需要全世界全专业的交叉融合和相互协作。”贺冬仙表示。
发展植物工厂需要多方破局
  “植物工厂的发展已经有10多年的时间,但目前想要实现规模化、产业化依旧面临许多困难。”第四届大赛的优秀团队墨泉团队的主导单位——上海墨泉生物有限公司联合创始人林维辉分析,目前多数植物工厂布局在经济较为发达的地区,而国内平价蔬菜跨区域流通便捷,植物工厂新鲜直供的优势被大幅削弱。加之消费者可选品类丰富,植物工厂高昂的生产成本进一步转化为短板,产品市场竞争力大打折扣。“植物工厂可布局到新鲜蔬菜供给不便、消费需求不易得到满足,同时土地、用电成本相对低廉的区域。”林维辉表示,该企业已在青藏高原探索出了适配的发展路径,但落地过程依旧困难重重:植物工厂前期投入大、回报周期长,难以吸引投资;偏远地区配套基础设施尚有短板;专业熟练的运维人员匮乏。
  在终期评审环节,赛博农人团队队长陈民慧表示,团队依托自主设计的系统架构种植国产草莓品种“粉玉2号”,并根据植株生长表现,利用算法调整环境管控方案、迭代种植策略。她认为,“比赛验证了全套国产化草莓植物工厂技术的可行性,是一次产学研用的一体化实践落地。”
  融合了农学、算法、装备、能源等多学科背景的莓立方团队,在比赛中经历了从“技术傲慢”到“承认错误”的认知调整过程,也意识到了合力协作的重要性。该团队成立之初,队员吕兆晨只把植物工厂简单地理解为一种替代——替代土地、替代季节、替代人。随着比赛推进,当数字技术仍在调集植株叶片图像、识别生长状态、设计水肥灌溉模型时,团队里的种植专家只需要看一眼就能快速给出应对方案。吕兆晨这才意识到,未来农业不是要用技术替代传统农人,而是需要懂植物的工程师和懂技术的农民站在一起,需要农业与商业、技术合作共赢。

更多>>    中国消费者报近期报纸查看
 
  本文所在版面
【第 4 版:市场】
  本文所在版面导航
·植物工厂技术如何商业化?
©版权所有 中国消费者报社有限公司
©中国消费者报社有限公司 京ICP备09107225号