2024-10-22 10:02:17
可移動(dòng)種植架。
古人以天地為師，以四時(shí)為友，耕作于田間，遵循自然的律動(dòng)。春種秋收不僅是農(nóng)耕的節(jié)奏，更是一種生活智慧，體現(xiàn)了順應(yīng)天時(shí)、尊重自然的態(tài)度。
然而，這田園牧歌的美好背后，農(nóng)業(yè)始終沒有擺脫“看天吃飯”的命運(yùn)。自古以來，人類就希望減少對(duì)天氣環(huán)境的依賴?！稘h書》記載：“太官園種冬生蔥、韭菜茹，覆以屋廡，晝夜燃蘊(yùn)火，待溫氣乃生?！惫糯r(nóng)學(xué)家早已探索出越冬生產(chǎn)的技術(shù)。
如今，在人類追求農(nóng)業(yè)環(huán)境高度可控和定制化的背景下，植物工廠應(yīng)運(yùn)而生。
植物工廠作為一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，采用封閉式結(jié)構(gòu)，利用人工光源提供植物所需的光能，并使用無(wú)土栽培或基質(zhì)培植等技術(shù)。結(jié)合先進(jìn)的控制手段，這種系統(tǒng)能夠在室內(nèi)或半室內(nèi)環(huán)境中模擬和優(yōu)化植物生長(zhǎng)條件，實(shí)現(xiàn)高效和可持續(xù)的植物生產(chǎn)。
日前，2024光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽暨第四屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽啟動(dòng)。6支決賽團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)并改建集裝箱，競(jìng)逐“植物工廠”建成后的作物生長(zhǎng)穩(wěn)定性與可持續(xù)性。
在上海崇明島上，6個(gè)50多立方米的集裝箱內(nèi)，沒有自然日照和廣袤的肥沃土地，一群90后和00后利用研發(fā)的智能系統(tǒng)，展現(xiàn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新與無(wú)限可能。
植物工廠的對(duì)話舞臺(tái)
●植物工廠的產(chǎn)出普遍是相同面積農(nóng)田的60倍以上
●打破自然束縛，讓科技保障餐桌四季鮮
墨泉隊(duì)的集裝箱內(nèi)，長(zhǎng)達(dá)5米、高度超過2.4米的巨型旋轉(zhuǎn)式種植架，由四組半徑約30厘米的滑輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。逾兩米長(zhǎng)的食品級(jí)不銹鋼種植槽緩緩旋轉(zhuǎn)。LED燈帶的紅藍(lán)光線將整個(gè)集裝箱渲染成一個(gè)粉紅空間。
旋轉(zhuǎn)式種植架在國(guó)內(nèi)植物工廠中并不常見。隊(duì)長(zhǎng)秦楚漢詳細(xì)介紹了這套裝置的設(shè)計(jì)理念，“無(wú)論在采摘的便捷度或者空間利用率、氣候一致性上，旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)都有自己的優(yōu)勢(shì)?！?/p>
90后上海青年秦楚漢曾在加拿大學(xué)習(xí)生活15年。擺弄花草是這名計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的業(yè)余愛好。2016年前后，北美植物工廠產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)風(fēng)口。自詡不安分的秦楚漢辭去工作，創(chuàng)辦了自己的公司，并實(shí)現(xiàn)了盈利。
2022年春節(jié)，秦楚漢回鄉(xiāng)探親，他開始將目光投向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
他意識(shí)到，極端天氣等不可控因素，有可能危及農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈，而植物工廠因?yàn)榭拷M(fèi)終端市場(chǎng)，對(duì)土地需求少，成為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的理想選擇。
本次比賽中，墨泉隊(duì)提出“讓人類不再看天吃飯”的口號(hào)。“植物工廠的產(chǎn)出普遍是相同面積農(nóng)田的60倍以上。隨著城鎮(zhèn)化提速，農(nóng)村勞動(dòng)力減少。自動(dòng)化、智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式也順應(yīng)了趨勢(shì)。”秦楚漢說。
據(jù)了解，進(jìn)入決賽的6支隊(duì)伍，從地域劃分，南北各三支，而且各有一家大學(xué)、一家研究所和一家企業(yè)。
來自上海交通大學(xué)的室墨司源隊(duì)以“打破自然束縛，科技保障餐桌四季鮮”為口號(hào)。作為工科團(tuán)隊(duì)的代表，隊(duì)長(zhǎng)熊元科在決賽首秀中展示了許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括層架式栽培與動(dòng)態(tài)導(dǎo)軌的組合、節(jié)能率高達(dá)25%-35%的新型反光膜、以及預(yù)計(jì)能使作物生長(zhǎng)提速60%-70%的椰殼腐殖土。更具創(chuàng)意的是，團(tuán)隊(duì)甚至考慮讓作物聽音樂，以研究聲波對(duì)植物吸收養(yǎng)分的影響。
室墨司源隊(duì)的前身是上一屆賽事的生生不息隊(duì)。熊元科表示：“在上屆比賽中，我們通過與其他團(tuán)隊(duì)的交流，特別是在植物生理模型方面收獲頗豐。此次參賽，我們希望繼續(xù)積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，未來能夠打造一個(gè)讓任何希望利用植物工廠技術(shù)種植蔬果的團(tuán)隊(duì)都能高效操作的開源平臺(tái)。”
熊元科坦言，盡管今年種植的是不同品種的生菜，但他對(duì)植物的需求，如光強(qiáng)、溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)液配比和二氧化碳濃度，已經(jīng)通過自研算法進(jìn)行精密配置。
對(duì)于未來的產(chǎn)能，熊元科信心滿滿：“如果用目前的方案再種一遍去年的‘翠恬’生菜，理想狀態(tài)下的年均產(chǎn)能可提升2-3倍。”盡管決賽才剛剛進(jìn)入葉菜種植的階段，他對(duì)團(tuán)隊(duì)在今年的表現(xiàn)充滿期待。
種菜，也要掙錢
●植物工廠的出路是商品化
●結(jié)合國(guó)情進(jìn)行本土化
與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，植物工廠的前期投入和運(yùn)營(yíng)成本較高，能耗與其他費(fèi)用疊加，導(dǎo)致種植的蔬果價(jià)格往往是市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的十倍甚至數(shù)十倍。
比賽評(píng)委、上海花卉園藝（集團(tuán)）有限公司光明花博邨總經(jīng)理袁偉表示：“我們更加關(guān)注農(nóng)業(yè)創(chuàng)新成果與市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)化之間的距離?！?/p>
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，山東壽光以其全國(guó)最大的蔬菜生產(chǎn)和批發(fā)市場(chǎng)而著稱。在6支參賽隊(duì)伍中，葉菜俠隊(duì)正是成長(zhǎng)于這片沃土。與其他高校或?qū)嶒?yàn)室背景的團(tuán)隊(duì)不同，葉菜俠隊(duì)由葉菜俠（山東）農(nóng)業(yè)科技有限公司組建，擁有豐富的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)落地經(jīng)驗(yàn)，目前已在日本、韓國(guó)、俄羅斯等地實(shí)施植物工廠項(xiàng)目。
走進(jìn)葉菜俠團(tuán)隊(duì)的集裝箱，映入眼簾的并非種植區(qū)，而是一個(gè)充滿實(shí)驗(yàn)室氣息的前艙。前艙長(zhǎng)1.5米，整齊配備了肥料、工具盤、操作工具、清洗工具、監(jiān)測(cè)工具等物料，所有物品都經(jīng)過標(biāo)簽化處理，即使沒有種植經(jīng)驗(yàn)的人也能輕松操作。
隊(duì)長(zhǎng)解曉巍表示，相較傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，植物工廠對(duì)操作人員的要求更高，不僅需要了解農(nóng)業(yè)種植，還需具備工學(xué)等交叉學(xué)科知識(shí)，這是植物工廠商業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)之一?！耙虼耍覀兿Ｍ蛟煲粋€(gè)中小型生活社區(qū)能夠負(fù)擔(dān)得起、易于操作的集裝箱植物工廠?！?/p>
葉菜俠隊(duì)認(rèn)為，商品化是植物工廠的唯一出路。一些日本的植物工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)盈利。上海農(nóng)科院團(tuán)隊(duì)指出，成功盈利的植物工廠必須具備兩個(gè)關(guān)鍵條件：日產(chǎn)量達(dá)到1萬(wàn)株，以及每株重超過100克。這意味著，從植物的角度出發(fā)，選擇優(yōu)質(zhì)品種是支撐植物工廠產(chǎn)量和生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)。
“在中國(guó)發(fā)展植物工廠，必須結(jié)合國(guó)情進(jìn)行本土化。以上海為例，消費(fèi)者喜歡風(fēng)味強(qiáng)烈的霜打菜和雞毛菜。因此，植物工廠在國(guó)內(nèi)的落地需要通過品種與消費(fèi)者建立聯(lián)系，不能僅著眼模式化的蔬菜種植。”解曉巍說。
秦楚漢對(duì)此表示認(rèn)同。他認(rèn)為，植物工廠商業(yè)化應(yīng)注重選品，優(yōu)先選種季節(jié)性強(qiáng)、口感新鮮、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的品類。目前，墨泉公司和葉菜俠一樣，均對(duì)經(jīng)濟(jì)附加值更高的中藥材種植有所涉獵。
2024年9月15日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于踐行大食物觀構(gòu)建多元化食物供給體系的意見》，提出加快發(fā)展現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)，拓展食物開發(fā)新空間。積極發(fā)展日光溫室、塑料大棚，集中連片推進(jìn)老舊設(shè)施改造提升，加快發(fā)展集約化育苗，發(fā)展基質(zhì)、水培等無(wú)土栽培，在大中城市周邊布局建設(shè)植物工廠。
政策出臺(tái)讓秦楚漢感到振奮。目前，他的企業(yè)已入駐上?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園（橫沙新洲）?！爸参锕S是大城市保供的重要補(bǔ)充。雖然農(nóng)業(yè)賽道在資本眼中不那么吸引人，但長(zhǎng)期而言，絕對(duì)是值得深耕的事業(yè)。”他說。
延伸閱讀
鏈接未來農(nóng)業(yè)與市場(chǎng)
自2020年啟動(dòng)以來，多多農(nóng)研科技大賽已成功舉辦四屆，旨在探索農(nóng)業(yè)發(fā)展的新路徑。該比賽吸引了大量青年農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)參與，為農(nóng)業(yè)數(shù)字化和智能化的發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力。
拼多多高級(jí)副總裁、首席發(fā)展官朱政表示，作為一家新興電商平臺(tái)，拼多多將農(nóng)業(yè)視為重要的發(fā)展領(lǐng)域，積極推動(dòng)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和科技創(chuàng)新。多多農(nóng)研科技大賽的舉辦，正是這一理念的具體體現(xiàn)。
“從云南的高原溫室，到上海的都市植物工廠；從草莓、番茄到生菜；從傳統(tǒng)種植到AI種植。每一個(gè)改變，都意味著我們?cè)谔剿魑磥磙r(nóng)業(yè)的道路上又向前邁進(jìn)了一步?！敝煺f。
經(jīng)過四年的發(fā)展，農(nóng)研科技大賽已從探索期邁向更注重實(shí)際應(yīng)用的階段，吸引了更多“產(chǎn)業(yè)派”團(tuán)隊(duì)的加入。在賽事中形成的多項(xiàng)技術(shù)成果已被轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。這些技術(shù)包括植物工廠環(huán)境優(yōu)化和營(yíng)養(yǎng)液動(dòng)態(tài)調(diào)整，顯示出高科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛前景。
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