圖說:在集裝箱內種植蔬菜 新民晚報記者 金旻矣 攝(除注明外,下同)
用AI在集裝箱“新農田”里種菜,用手機就能澆水施肥。昨天,光明多多垂直農業挑戰賽暨第四屆“多多農研科技大賽”在上海崇明光明花博邨落幕。大賽聚焦AI種植,選手們比拼智能化集裝箱植物工廠方案,“新農人”們各顯身手。
記者獲悉,大賽所在地光明花博邨基地圍繞新“農業+”融合發展戰略,以科技賦能園藝花卉產業為中心展開探索。目前,科技農業、農業實踐教育和研學等多個領域正在“開花結果”。
集裝箱“植物工廠”種生菜
昨天,花博邨的花藝館內,6個色彩鮮艷的集裝箱“植物工廠”一字排開。箱內,栽培架和育苗盤層層疊疊,LED燈光顏色各異,水、電、網絡一應俱全,蔬菜小苗在盤內“安家”,鮮嫩可愛。
圖說:蔬菜小苗
記者看到,每座“植物工廠”都暗藏乾坤。上海農科院隊的垂直吊掛可移動式種植架,能在水平方向移動,根據植物生長中的大小變化來確定種植架的間距,光譜、光強、光周期等也都是可調的,可以調控生菜的生長品質。通過小程序,“農人們”可以對植物工廠進行遠程控制,還可對溫度、二氧化碳濃度進行監測預警。中國農業大學“賽博農人隊”的植物工廠空間利用率則高達2,種植的生菜達到“免洗鮮食”標準,箱內溫差可控制在1℃以內,能耗也較低。墨泉隊的栽培架采用旋轉式設計,高度智能的軟硬件能提高種植效率,降低能耗成本。
圖說:可移動式種植架,可以根據植株大小調節間距
據悉,本次大賽中,參賽隊伍必須自己動手,在預算范圍內將一只20英尺的集裝箱改造為“新農田”,并設計智慧種植方案,最終評選出設計科學、建設便捷、種植高效、可復制推廣的智能化集裝箱植物工廠方案。賽事吸引了16支隊伍、142位國內外優秀青年專家學者參加,最終賽博農人隊拔得頭籌,上海農科院團隊位居第二。
圖說:集裝箱“植物工廠”
整個種植比拼過程持續了160多天,多項成果比肩國際水平。6支決賽隊伍中,4支隊伍在播種后的38-42天內,實現了單株生菜產量超150克,達到國際先進水平。其中,賽博農人隊將集裝箱種生菜的栽培面積生產效率提升到了0.33千克/平方米/天,采收時每公斤生菜耗電量為12.25kWh,處行業領先水平;上海農科院團隊在約42立方米的空間中實現了一茬生菜超300公斤的產量突破,且綜合品相、食味排名第一;葉菜俠隊則收獲了單株重達460克的“菜王”。
圖說:大眾評審在品嘗生菜風味 采訪對象提供
AI為農業帶來創新空間
連續兩年聯手拼多多舉辦垂直農業挑戰賽,有哪些驚喜?對此,上海花卉園藝(集團)有限公司光明花博邨總經理袁偉告訴記者,相比去年,今年的挑戰賽給予了選手更多的發揮空間:“上屆挑戰賽是我們是把建造好集裝箱植物工廠提供給參賽團隊,種植排布和各項配置已經固定,選手們只能在給定的設備條件開展種植。今年,選手們是在給定尺寸的箱子里自行設計建造,搭載AI技術種植,擁有更多設計制造的自主權。”
圖說:蔬菜小苗
更多創新空間,帶來了更高產量和品質的蔬菜。袁偉透露,大部分決賽隊伍的種植面積空間利用率達到了2,即在14.4平方米的集裝箱內,種植面積高達30-40平方米。從產量、能耗等方面來看,很多團隊已達到了國際上垂直農業產業領先國家的平均水平,說明箱子設計成熟、種植策略精細,這都讓評委們感到驚喜。
圖說:很多產品達到國際領先水平
AI技術更是給了農業和園藝更廣闊的想象空間。以往,植物種植要靠人工感官和經驗判斷,而現在大家都用算法去判斷植物的生長狀況,決定是否要給肥、給水,這本身就是農業的最高級形態。而從大賽結果來看,最終的產品已經非常成熟,達到了正常建“植物工廠”產業化的水平,且各支隊伍都各有優勢,可以直接面向市場。在路演時,選手們也在商業模式上提出了建立“社區農場”等設想,這讓大賽結果具有了應用場景和落地可能。
圖說:生菜達到免洗鮮食標準 采訪對象提供
袁偉透露,去年花博邨首次與拼多多聯手舉辦農研科技大賽后,雙方又建立了農研基地,比賽用的集裝箱并未廢棄,而是繼續承載各項科研實驗,保持創新連續性。“這并非僅僅是一次比賽,更是建立了一個創新同盟,吸引各個領域的人才用不同視角來看待農業,也有不少人來問詢、關注科研和市場前景。通過大賽,創新理念被帶動,通過系統、算力來達到‘農業可控’的未來也越來越近了。”他說。
為青少年科創教育提供陣地
事實上,花博邨內的集裝箱“植物工廠”早已不止6個。據悉,花博會結束后,上花集團旗下光明花博邨負責負責花博園區的利用、運營及產業培育,希望圍繞“求新求變”的主基調,探索新型理念和商業模式,對農業附加價值進行開發,培育“新農人”團隊。
利用花博場景探索垂直農業集裝箱“植物工廠”就是一個方面。花博邨目前已有17個集裝箱植物工廠組成的“集群”,嘗試種植不同品種的植物,對外起到展示效果,對內則收集種植數據,組建垂直農業技術集散中心和創新平臺,開展垂直農場設備技術演繹、種植實踐和技術探索,與上海交大、同濟大學聯手開展垂農數字化設備和技術研發。記者獲悉,目前基地已嘗試用集裝箱種植蝴蝶蘭等花卉,今后還可能種植名貴植物和中藥材。
圖說:選手在集裝箱內操作
“植物工廠”和園區內的萬畝機械化良田、無人化農場、高標準水產養殖、育種研發基地、崇明農場番茄產業園等場景,也為青少年校外綜合實踐、研學和科創教育提供了陣地。袁偉透露,光明花博邨現代農業科創教育基地已成功申報上海市學生(青少年)科創教育基地,并集聚了一支高學歷、專業素養高的“新農人”團隊,兼具農業專業和教育學背景。
目前,基地聯合高校和優質企業資源,研發了一系列現代化農業技術科創課程,累積接待學生活動6萬人次以上。以“垂直農業”特色科創課程為例,老師們帶領學生深入研究中心,了解垂直農業的內涵與未來趨勢,并通過實際操作體驗垂直農場技術。該課程榮獲2023年社區教育“能者為師”優秀課程和長三角校外教育實踐課程優秀成果。
圖說:植物工廠智能環控系統
“新時代的勞動教育不應僅僅是傳統的農業體能勞動,而應注重結合智慧農業和科創課程。”袁偉表示,今后花博邨基地將利用花博場景,結合光明旗下產業和產品,讓學生們走近現代農業,深度體驗科技改變農業生產力?;貙⒗^續聚焦智慧農業教培場景、校園農場產品和科創課程的建設開發,打造更專業的農科教融合基地。
新民晚報記者 金旻矣