山東,蔬菜大省,蔬菜產量連續多年領跑全國。不過,山東人種菜的技藝與追求遠非于此,他們正以科技為翼,將種菜技藝推向Next Level(新高度)。9月20日,2024光明多多垂直農業挑戰賽暨第四屆“多多農研科技大賽”決賽在上海崇明的光明花博邨啟幕。大賽自3月底開啟招募以來,16支參賽隊伍、142名來自不同學科背景的國內外青年專家同臺競技。最終,賽博農人、上海農科院、墨泉、葉菜俠、綠葉先鋒、室墨司源6支隊伍成功闖入決賽。其中,就有一支隊伍是來自山東濰坊的葉菜俠(Leafyman)。
這支生長于“中國蔬菜之鄉”的隊伍究竟掌握著怎樣的“種菜寶典”?他們又將如何施展妙手,把一只20英尺集裝箱改造成產量高、品質好、能耗少、成本低的“植物工廠”?
探索商業化讓“植物工廠”走進社區
第四屆“多多農研科技大賽”決賽在7月上旬已打響,6支隊伍要進行為期半年、兩大任務的比拼:集裝箱改造和生菜種植。
首先,各團隊需針對賽事主辦方統一提供的集裝箱進行自行設計和改建。經過40多天的施工,改裝完畢的6只集裝箱植物工廠已于9月初被送至決賽場地——上海崇明光明花博邨的花藝館,等待評委打分。
大賽鼓勵參賽隊伍改建集裝箱時合理布局空間,擴大作物產量,同時要符合工作要求、設計美觀,并兼顧設計的可復制推廣性。此外,比賽還限定,硬件設備、軟件系統、自動化系統、安裝運輸費用的上限為40萬元。
眼下,各團隊已進入葉菜種植階段的較量:在純人工光環境下水培“優雅”生菜,最后50天的種植成果計入最終成績。
與其他參賽團隊相比,葉菜俠的“植物工廠”獨具一格。考慮到產量,多數參賽團隊盡最大努力充分利用集裝箱內部空間種植生菜,但葉菜俠隊卻拿出近1/4的空間打造了一個“前艙”,整齊配備了肥料、工具盤、操作工具、清洗工具、監測工具等所有物料,并落地5S標準化生產管理體系,讓種植小白也能“一鍵”縱享種植樂趣。
提及改造初衷,隊長解曉巍表示,相較傳統農業,植物工廠對操作人員的要求更高,不僅要懂農業種植,還要有工學等交叉學科知識儲備,成為植物工廠商業化需要攻克的難題之一,“所以,我們希望打造一個中小型生活社區能夠買得起、玩得轉,本地供應商修得了的集裝箱植物工廠”。
一方面,葉菜俠隊在產品外觀設計上追求簡單、時尚、大方,并借鑒當下火爆的社區“口袋”概念,給集裝箱植物工廠取名“口袋農場”。另一方面,即按照“設備倉+種植倉”的模式,對集裝箱進行改造,讓工具、耗材、操作、工藝、收獲都能實現標準化。
“我們的目標是提供一套完整的植物工廠解決方案。”在解曉巍看來,這場比賽并非軍備競賽,不僅僅為了攀登技術高點,還要保障整個系統的穩定性,實現自主生產,同時降低種植門檻,展現出方案的商業想象力,“我們可以推廣、銷售的產品不僅是植物工廠,也可能是菜苗、民生基礎配套設施服務等”。
在解曉巍的暢想里,未來,“口袋農場”可能走進社區、學校,成為一個絕佳的蔬菜展示平臺、銷售平臺甚至教學平臺,“比如,我們早晨可以在‘口袋農場’買一份夾有新鮮生菜葉的三明治、要一杯咖啡或沙拉碗”。
瞄準種菜標準化實驗數據驚艷評委
另外,與其他參賽團隊在學術和研究領域擁有亮眼成績不同,葉菜俠隊是一支在實踐中成長起來的隊伍,也是本次比賽“產業派”的代表之一。
眾所周知,有“中國蔬菜之鄉”美譽的山東壽光不僅建成了全國最大的蔬菜生產和批發市場,還將蔬菜種子種進了太空,成為“宇宙壽光”,葉菜俠隊正是成長于這片沃土。
2020年,在農業公司摸爬滾打多年的解曉巍,創立了葉菜俠(山東)農業科技有限公司,依托“山東制造”的強勢優勢,借助濰坊國家農綜區科創平臺優勢,為農業種植注入科技力量,專注于沙拉菜、中國菜、中草藥材、合成生物等綠葉草本類作物標準化生產工藝研究,目前已在日本、韓國、阿魯巴、泰國等國家和地區落地植物工廠模式。
得益于過往積累,本次葉菜俠僅耗時8天就完成了集裝箱改建的硬件交付,是速度最快的團隊。
與此同時,葉菜俠還更看重對植物的友好度。比如,他們為每個種植單元安裝了遮光簾,配備了專屬的空調風管,讓作物擁有“五星級”的居住體驗。
解曉巍介紹,在集裝箱改建階段,團隊人員對優雅生菜進行了約20組種植測試,從光應激、光譜等方面對該品種建立了比較全面的認知,最終選定光源,并為植物安裝遮光簾,“傳統植物工廠LED燈光呈點狀分布,往往會導致照在中心點和四周的植物光強不均,所以,我們在每個種植單元設計了兩塊遮光幕簾,大幅度提升生長面光和有效輻射均勻度,為植物創造最佳生長環境”。
此外,葉菜俠總結過去經驗,采用了具有自主專利的VAF通風裝置,“對比傳統吊頂式風機系統,這一方案解決了空氣流速、均勻度、二氧化碳供給等問題,讓每一棵菜都被溫柔以待”。
恰如他們的slogan“與碳基生物交個朋友”,或許是植物得到了溫柔呵護,葉菜俠的實驗數據讓評委眼前一亮。在接受媒體采訪時,本屆大賽評委、中國農業大學教授賀冬仙表示,“葉菜俠提出的42天—45天種植周期能種出單株重達250克的生菜,是目前行業理想水平的近2倍,完全顛覆了我對單株生菜產量的認知”。
解曉巍謹慎表示,這一結果僅是實驗室測試結果,與集裝箱實際種植結果或許存在一定差距。
這支從經歷到思維都“別具一格”的隊伍,會在這場比賽中走到什么位置?我們拭目以待。
聚焦良法良機拼多多賦能農業新質生產力
在新時代背景下,保障農產品供給安全,不僅需要培育良種良田,更需要創新良法良機。其中,良法是先進的種植技術、管理方法等,而良機則是現代化農業機械設備和智能化農業科技裝備等。
作為“身上有土、腿上有泥”的新電商平臺,拼多多一直以振興發展農業為己任,將農業作為其安身立命、以圖發展的重要領域,尤其多多農研科技大賽始終圍繞良法良機不斷展開前瞻性的創新與嘗試。迄今為止,大賽已連續舉辦四屆,吸引了眾多青年農業創新人才和優秀現代農業企業參與,驗證了數字技術和人工智能能夠切實有效賦能農業,智慧農業大有可為。尤其從第三屆開始,比賽場景從玻璃溫室升級為集裝箱植物工廠,對垂直農業和智能裝備進行探索。
“植物工廠是農業數字化的前沿板塊,也是近年來農業高新技術成果落地應用的活躍領域。”中國工程院院士、國家農業信息化工程技術研究中心主任、首席專家趙春江認為,大賽匯聚了全球青年農業創新人才和成長性很好的農業科技企業,促進了農業前沿技術交流和創新,推動了一系列科研成果的實際應用與推廣,為農民增收和產業發展注入了新動力。
“想要實現農業大國向農業強國的華麗轉變,智能裝備一定是主力軍。”賀冬仙說,在智能裝備的基礎上,利用AI技術顛覆傳統的農業生產方式,植物工廠一定是最具顛覆性的重要體現,也是生產力向新突破的典型范本。
與靠天吃飯的傳統農業不同,集裝箱植物工廠不僅不受天氣影響,還擁有一套“智慧大腦”,操作人員動動手指,就能完成整個空間內的澆水、施肥、調光、補溫等工作。從本次大賽看,每支入圍決賽的隊伍都有自己的AI技術特色,“一鍵種菜”的科技夢想正在照進現實。
“青年人才的創新思維、科技能力和科研精神對于農業新質生產力的發展至關重要。”拼多多集團高級副總裁、首席發展官朱政表示,多多農研科技大賽致力于探索具有前瞻性的農業發展新路徑,“我們希望鼓勵越來越多的青年科學家投身到農業領域,打破行業壁壘,利用技術專長,跨界賦能,為農業注入新活力”。
(濟南時報·新黃河客戶端記者石曉丹)