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用AI在集装箱里种菜,用手机浇水施肥,这场农研科技大赛为何选址花博邨?
2024-12-30  浏览:11
信息来源:来源:新民晚报
图说:在集装箱内种植蔬菜 新民晚报记者 金旻矣 摄
图说:在集装箱内种植蔬菜 新民晚报记者 金旻矣 摄(除注明外,下同)
 
 
用AI在集装箱“新农田”里种菜,用手机就能浇水施肥。昨天,光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”在上海崇明光明花博邨落幕。大赛聚焦AI种植,选手们比拼智能化集装箱植物工厂方案,“新农人”们各显身手。
 
记者获悉,大赛所在地光明花博邨基地围绕新“农业+”融合发展战略,以科技赋能园艺花卉产业为中心展开探索。目前,科技农业、农业实践教育和研学等多个领域正在“开花结果”。
 
集装箱“植物工厂”种生菜
 
昨天,花博邨的花艺馆内,6个色彩鲜艳的集装箱“植物工厂”一字排开。箱内,栽培架和育苗盘层层叠叠,LED灯光颜色各异,水、电、网络一应俱全,蔬菜小苗在盘内“安家”,鲜嫩可爱。
 
图说:蔬菜小苗
图说:蔬菜小苗
 
记者看到,每座“植物工厂”都暗藏乾坤。上海农科院队的垂直吊挂可移动式种植架,能在水平方向移动,根据植物生长中的大小变化来确定种植架的间距,光谱、光强、光周期等也都是可调的,可以调控生菜的生长品质。通过小程序,“农人们”可以对植物工厂进行远程控制,还可对温度、二氧化碳浓度进行监测预警。中国农业大学“赛博农人队”的植物工厂空间利用率则高达2,种植的生菜达到“免洗鲜食”标准,箱内温差可控制在1℃以内,能耗也较低。墨泉队的栽培架采用旋转式设计,高度智能的软硬件能提高种植效率,降低能耗成本。
 
图说:可移动式种植架,可以根据植株大小调节间距
图说:可移动式种植架,可以根据植株大小调节间距
 
据悉,本次大赛中,参赛队伍必须自己动手,在预算范围内将一只20英尺的集装箱改造为“新农田”,并设计智慧种植方案,最终评选出设计科学、建设便捷、种植高效、可复制推广的智能化集装箱植物工厂方案。赛事吸引了16支队伍、142位国内外优秀青年专家学者参加,最终赛博农人队拔得头筹,上海农科院团队位居第二。
 
图说:集装箱“植物工厂”
图说:集装箱“植物工厂”
 
整个种植比拼过程持续了160多天,多项成果比肩国际水平。6支决赛队伍中,4支队伍在播种后的38-42天内,实现了单株生菜产量超150克,达到国际先进水平。其中,赛博农人队将集装箱种生菜的栽培面积生产效率提升到了0.33千克/平方米/天,采收时每公斤生菜耗电量为12.25kWh,处行业领先水平;上海农科院团队在约42立方米的空间中实现了一茬生菜超300公斤的产量突破,且综合品相、食味排名第一;叶菜侠队则收获了单株重达460克的“菜王”。
 
图说:大众评审在品尝生菜风味 采访对象提供
图说:大众评审在品尝生菜风味 采访对象提供
 
AI为农业带来创新空间
 
连续两年联手拼多多举办垂直农业挑战赛,有哪些惊喜?对此,上海花卉园艺(集团)有限公司光明花博邨总经理袁伟告诉记者,相比去年,今年的挑战赛给予了选手更多的发挥空间:“上届挑战赛是我们是把建造好集装箱植物工厂提供给参赛团队,种植排布和各项配置已经固定,选手们只能在给定的设备条件开展种植。今年,选手们是在给定尺寸的箱子里自行设计建造,搭载AI技术种植,拥有更多设计制造的自主权。”
 
图说:蔬菜小苗2
图说:蔬菜小苗
 
更多创新空间,带来了更高产量和品质的蔬菜。袁伟透露,大部分决赛队伍的种植面积空间利用率达到了2,即在14.4平方米的集装箱内,种植面积高达30-40平方米。从产量、能耗等方面来看,很多团队已达到了国际上垂直农业产业领先国家的平均水平,说明箱子设计成熟、种植策略精细,这都让评委们感到惊喜。
 
图说:很多产品达到国际领先水平
图说:很多产品达到国际领先水平
 
AI技术更是给了农业和园艺更广阔的想象空间。以往,植物种植要靠人工感官和经验判断,而现在大家都用算法去判断植物的生长状况,决定是否要给肥、给水,这本身就是农业的最高级形态。而从大赛结果来看,最终的产品已经非常成熟,达到了正常建“植物工厂”产业化的水平,且各支队伍都各有优势,可以直接面向市场。在路演时,选手们也在商业模式上提出了建立“社区农场”等设想,这让大赛结果具有了应用场景和落地可能。
 
图说:生菜达到免洗鲜食标准 采访对象提供
图说:生菜达到免洗鲜食标准 采访对象提供
 
袁伟透露,去年花博邨首次与拼多多联手举办农研科技大赛后,双方又建立了农研基地,比赛用的集装箱并未废弃,而是继续承载各项科研实验,保持创新连续性。“这并非仅仅是一次比赛,更是建立了一个创新同盟,吸引各个领域的人才用不同视角来看待农业,也有不少人来问询、关注科研和市场前景。通过大赛,创新理念被带动,通过系统、算力来达到‘农业可控’的未来也越来越近了。”他说。
 
为青少年科创教育提供阵地
 
事实上,花博邨内的集装箱“植物工厂”早已不止6个。据悉,花博会结束后,上花集团旗下光明花博邨负责负责花博园区的利用、运营及产业培育,希望围绕“求新求变”的主基调,探索新型理念和商业模式,对农业附加价值进行开发,培育“新农人”团队。
 
利用花博场景探索垂直农业集装箱“植物工厂”就是一个方面。花博邨目前已有17个集装箱植物工厂组成的“集群”,尝试种植不同品种的植物,对外起到展示效果,对内则收集种植数据,组建垂直农业技术集散中心和创新平台,开展垂直农场设备技术演绎、种植实践和技术探索,与上海交大、同济大学联手开展垂农数字化设备和技术研发。记者获悉,目前基地已尝试用集装箱种植蝴蝶兰等花卉,今后还可能种植名贵植物和中药材。
 
图说:选手在集装箱内操作
图说:选手在集装箱内操作
 
“植物工厂”和园区内的万亩机械化良田、无人化农场、高标准水产养殖、育种研发基地、崇明农场番茄产业园等场景,也为青少年校外综合实践、研学和科创教育提供了阵地。袁伟透露,光明花博邨现代农业科创教育基地已成功申报上海市学生(青少年)科创教育基地,并集聚了一支高学历、专业素养高的“新农人”团队,兼具农业专业和教育学背景。
 
目前,基地联合高校和优质企业资源,研发了一系列现代化农业技术科创课程,累积接待学生活动6万人次以上。以“垂直农业”特色科创课程为例,老师们带领学生深入研究中心,了解垂直农业的内涵与未来趋势,并通过实际操作体验垂直农场技术。该课程荣获2023年社区教育“能者为师”优秀课程和长三角校外教育实践课程优秀成果。
 
图说:植物工厂智能环控系统
图说:植物工厂智能环控系统
 
“新时代的劳动教育不应仅仅是传统的农业体能劳动,而应注重结合智慧农业和科创课程。”袁伟表示,今后花博邨基地将利用花博场景,结合光明旗下产业和产品,让学生们走近现代农业,深度体验科技改变农业生产力。基地将继续聚焦智慧农业教培场景、校园农场产品和科创课程的建设开发,打造更专业的农科教融合基地。
 
新民晚报记者 金旻矣
 
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