如何“優(yōu)雅”地種植生菜？年輕人用上了AI
本文轉自【人民網(wǎng)】；
現代化農業(yè)正吸引年輕人利用AI技術(shù)“智慧種地”。
如何將一只20尺標準集裝箱改造成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、節能、低成本的植物工廠(chǎng)，成為近期一場(chǎng)農研科技大賽的熱點(diǎn)議題?，F場(chǎng)，16支參賽隊伍、142位不同學(xué)科背景的國內外青年專(zhuān)家通過(guò)線(xiàn)上路演、答辯的方式展示、交流各自精心準備的“施工圖紙”與種植方案，展現了農業(yè)科技創(chuàng )新的無(wú)限可能。
經(jīng)過(guò)激烈角逐，6支隊伍成功晉級決賽。隊伍中既有往屆獲獎?wù)?，也有種植經(jīng)驗豐富的新面孔，部分團隊還有外籍科研力量參與。
“國內眾多優(yōu)秀企業(yè)和歸國團隊積極投身其中，將國際尖端技術(shù)與理念有效融入國內植物工廠(chǎng)建設實(shí)踐?！贝筚愒u委、中國工程院院士、國家農業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江指出，此次大賽得到了不少高校研究力量的響應和參與。同時(shí)，科研院所如北京市農林科學(xué)院國家農業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心也組織團隊參賽?！皡①悎F隊的方案普遍實(shí)現了計算機、農業(yè)工程、設施園藝等多個(gè)學(xué)科的深度交叉融合，充分展現了我國農業(yè)科技的創(chuàng )新能力和發(fā)展潛力?！?/p>
國內市場(chǎng)上已投入使用的集裝箱式植物工廠(chǎng)。受訪(fǎng)方供圖
讓AI種植技術(shù)從實(shí)驗室走向實(shí)際應用，正是2024光明多多垂直農業(yè)挑戰賽暨第四屆“多多農研科技大賽”新賽季的核心任務(wù)。根據比賽安排，6支脫穎而出的參賽隊伍將依照各自的設計方案對集裝箱進(jìn)行改造，并在此平臺上開(kāi)展AI種植的探索與實(shí)踐。此次大賽所選的種植作物為日本植物工廠(chǎng)中常見(jiàn)的生菜品種——“優(yōu)雅”。
大賽評委、中國農業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授賀冬仙表示，她期待各參賽團隊能夠充分發(fā)揮創(chuàng )新精神，在種植技術(shù)與能效方面與日本植物工廠(chǎng)展開(kāi)切磋，共同促進(jìn)AI種植技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。
“比賽不僅要比拼水培生菜AI種植，還要較量集裝箱式植物工廠(chǎng)的制造水平，從系統設計、裝備制造、安裝調試能力、種植水平等方面進(jìn)行全方位技能考核，全面體現了工學(xué)、農學(xué)乃至商學(xué)的學(xué)科交叉與跨界融合?！辟R冬仙表示。
據了解，今年賽事難度升級，首次將集裝箱改裝設計方案與建設成本納入比賽范疇，以檢驗參賽隊伍的創(chuàng )新和實(shí)踐能力。
目前，各國對集裝箱式植物工廠(chǎng)的設計尚無(wú)統一標準。主流構造形式包括日本層架式、新加坡和加拿大旋轉式、美國垂直式等，各具特色。其中，日本層架式栽培架應用較廣。
上海交通大學(xué)室墨司源團隊在日本層架式栽培架基礎上創(chuàng )新，實(shí)現栽培架移動(dòng)。引入動(dòng)態(tài)導軌結構，空間不變情況下，栽培架從兩排變三排，種植面積提升130%。此外，通過(guò)在栽培架上設置高度可調節的燈板，可根據生菜長(cháng)勢遠程調整光源高度，匹配不同生長(cháng)周期，防止生菜灼傷?！坝媚壳暗姆桨冈俜N一遍去年的‘翠恬’生菜，理想狀態(tài)的年均產(chǎn)能可提升2-3倍?！痹鴧⑴c上一屆比賽的室墨司源團隊隊長(cháng)熊元科表示。
“參賽隊伍對植物工廠(chǎng)的生產(chǎn)與能源效率展現出深刻的理解和強烈的認知?！痹谫R冬仙看來(lái)，參賽隊伍在系統設計階段便確立了效率與效益的雙重目標，并將技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐緊密地結合在一起，這無(wú)疑是本屆比賽的一大鮮明特色。
“盡管植物工廠(chǎng)使農業(yè)生產(chǎn)擺脫了對自然環(huán)境的依賴(lài)，但倘若建設、運營(yíng)成本昂貴，所產(chǎn)蔬果無(wú)法走入尋常百姓家，那農業(yè)‘靠天吃飯’的現狀便不會(huì )改變。這也是我們連續舉辦大賽的原因，希望面向農業(yè)發(fā)展的實(shí)際痛點(diǎn)、難點(diǎn)，廣泛集結一線(xiàn)青年科學(xué)家，利用前沿的農業(yè)、生物科學(xué)等技術(shù)攻堅克難?！逼炊喽喔呒壐笨偛?、首席發(fā)展官朱政表示。
與往屆不同，本次比賽聚焦植物工廠(chǎng)產(chǎn)業(yè)化難題，吸引更多產(chǎn)業(yè)團隊參與。在兩天初賽中，現代農業(yè)企業(yè)牽頭的人工智能綠色農人隊、葉菜俠隊、墨泉隊等表現出色。其中，葉菜俠隊、墨泉隊晉級決賽。
葉菜俠隊隊長(cháng)解曉巍提出，植物工廠(chǎng)所使用的集裝箱可用快速裝配房替換?？煅b房造價(jià)低，每個(gè)約1萬(wàn)-1.5萬(wàn)元，遠低于標準集裝箱的6萬(wàn)-7萬(wàn)元，且不影響運行。
除了把造價(jià)降下來(lái)，還有企業(yè)帶來(lái)了創(chuàng )新的節能方案。墨泉隊提出，在種植環(huán)境保持合適溫、濕度的前提下，在植物燈中集成液冷系統，將多余熱量及時(shí)導入收集管道，可以在夏季將廢熱排到室外以降低制冷能耗，在冬季導入地暖、墻暖系統實(shí)現能量循環(huán)利用。這一“液冷系統環(huán)控方案”引得多名評委期待落地效果。
“產(chǎn)業(yè)派”實(shí)力強勁，“學(xué)院派”的表現同樣可圈可點(diǎn)。例如，綠葉先鋒隊所依托的北京市農林科學(xué)院國家農業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心。決賽期間，該團隊將采用自主設計的葉菜專(zhuān)用LED生長(cháng)光源，光源成本和能耗均預計可降低20%。
關(guān)于“學(xué)院派”與“產(chǎn)業(yè)派”之間的競技，究竟誰(shuí)能在這場(chǎng)角逐中脫穎而出，無(wú)疑是業(yè)界人士所關(guān)注的重要議題。對此，賀冬仙認為：“在產(chǎn)學(xué)研用一體化的背景下，植物工廠(chǎng)榮冠究竟花落誰(shuí)家，是極具期待性的看點(diǎn)?！?/p>
來(lái)源｜人民網(wǎng) 記者：許維娜
