2024光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽求解如何種出更實惠的智慧生菜

你會消費(fèi)一包產(chǎn)自植物工廠、新鮮健康，但比普通葉菜貴十多倍的生菜嗎？不，這不經(jīng)濟(jì)。那就試一試，把價格打下來。

3月底，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”開賽，未來一個月將向全球公開招募15支參賽團(tuán)隊。作為拼多多牽頭打造的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新平臺，本次大賽揭曉的新賽題，與以往一樣聚焦AI種植，但又不限于AI種植。大賽要求參賽隊伍自己動手，在規(guī)定的預(yù)算范圍內(nèi)，將一只20尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱改造為“新農(nóng)田”，并設(shè)計智慧種植方案進(jìn)行生菜生產(chǎn)。最終，產(chǎn)量高、品質(zhì)好、花費(fèi)少的團(tuán)隊獲得勝利。

▲2024光明多多垂直農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)賽歡迎青年科學(xué)家報名：https://smartagricompetition.com/cn/register

這是“多多農(nóng)研科技大賽”第二次比拼集裝箱種生菜。去年，拼多多與光明母港種業(yè)創(chuàng)新區(qū)合作，聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)兩所高校，在統(tǒng)一改裝的集裝箱植物工廠中舉辦了一場“沒有日照和土壤”的生菜種植大比武。

在去年的基礎(chǔ)上，本屆比賽升級難度，針對投入大、成本高這一阻礙植物工廠發(fā)展的行業(yè)難題，首次將集裝箱改成植物工廠的設(shè)計方案與建設(shè)成本納入比賽內(nèi)容。考核維度上，生菜品質(zhì)與產(chǎn)量依舊是兩大重點指標(biāo)，不同的是，去年考查的能源消耗變?yōu)榻衲甑募b箱建設(shè)成本控制及合理性考量。

“與上一屆相比，此次大賽新增了集裝箱硬件設(shè)計和智能環(huán)控等考核內(nèi)容，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的較量從產(chǎn)中延伸至產(chǎn)前，考查的能力維度更多，難度也明顯增加。”大賽評審組副組長、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授賀冬仙鼓勵具有創(chuàng)新思維和跨學(xué)科研究能力的青年學(xué)者踴躍參賽、挺膺擔(dān)當(dāng)，為植物工廠的降本增效和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展貢獻(xiàn)聰明才智，以科技創(chuàng)新助力鄉(xiāng)村振興。

種一棵普通人買得起的智慧菜

春雨貴如油，多了又發(fā)愁，農(nóng)業(yè)的發(fā)展是一部與自然抗?fàn)幍臍v史。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)即便擁有高效的化肥、農(nóng)藥、育種、農(nóng)業(yè)機(jī)械等，但氣候、地形、土壤等自然條件的制約依然使之無法擺脫“看天吃飯”的命運(yùn)。

而在設(shè)施內(nèi)進(jìn)行農(nóng)事生產(chǎn)，為農(nóng)業(yè)“逆天改命”提供了一種可能。公開數(shù)據(jù)顯示，目前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積達(dá)4270萬畝，占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的80%以上，是設(shè)施農(nóng)業(yè)第一國。不過，超過一半的設(shè)施農(nóng)業(yè)以簡易型為主，正處于提質(zhì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期。

▲本次比賽將在光明花博邨的花藝館中舉行。賽事主辦方供圖

多多農(nóng)研科技大賽自2020年開辦以來就一直圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)展開攻堅克難。前兩屆以云南高原溫室為種植場景，比賽AI種草莓、番茄；自上一屆始，賽場升級為集裝箱植物工廠。這一種植形式是垂直農(nóng)業(yè)的最新代表之一，而垂直農(nóng)業(yè)相對大棚、溫室而言，是設(shè)施農(nóng)業(yè)的“高階版本”。

不過，植物工廠在國內(nèi)至今仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，其中一大重要原因便是“貴”。相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，植物工廠的前期投入與運(yùn)營經(jīng)費(fèi)都是不小的開支，例如，陽光免費(fèi)，但人造光不免費(fèi)。而疊加各種成本，植物工廠種植的蔬果，價格往往是市面上同類產(chǎn)品的十多倍乃至幾十倍。

“我們一直希望把比賽辦到田間地頭，深入產(chǎn)業(yè)一線，面向農(nóng)業(yè)發(fā)展中遇到的實際痛點、難點，廣泛集結(jié)一線青年科學(xué)家合力攻克，利用最前沿的農(nóng)業(yè)、生物科學(xué)等技術(shù)，探索更多突破性的創(chuàng)新成果。”拼多多高級副總裁、首席發(fā)展官朱政認(rèn)為，往屆賽事的創(chuàng)新成果和影響力說明這一活動可以吸引更多農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才和優(yōu)秀的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)參與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，推動農(nóng)業(yè)技術(shù)的升級和轉(zhuǎn)型。

招募啟事顯示，新賽季由拼多多、光明母港現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新區(qū)的運(yùn)營方上海花卉園藝（集團(tuán)）有限公司光明花博邨科技分公司、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合主辦，旨在角逐出設(shè)計科學(xué)合理、建設(shè)快速便捷、種植節(jié)能高效、可復(fù)制推廣的智能化集裝箱植物工廠方案。

根據(jù)賽制，初賽階段，參賽團(tuán)隊需提交涵蓋集裝箱改裝、智慧種植等在內(nèi)的項目整體方案，其中，硬軟件、自動化系統(tǒng)等集裝箱改裝費(fèi)用上限為40萬元。經(jīng)公開選拔后，初賽得分最高的四支隊伍晉級決賽，進(jìn)行實際改裝與作物種植。此后，專家團(tuán)隊會從集裝箱植物工廠的設(shè)計與制造、作物產(chǎn)量、生長一致性、商品化率、營養(yǎng)價值等維度進(jìn)行評比。其中，經(jīng)費(fèi)控制是重要的考核項目，評委將根據(jù)實際花費(fèi)進(jìn)行梯度打分，敦促選手從市場可復(fù)制性和推廣性的角度展開科研創(chuàng)新。

“光明食品集團(tuán)始終秉承著專注于農(nóng)業(yè)與食品科技發(fā)展的理念，長期關(guān)注高科技農(nóng)業(yè)、未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展，希望通過比賽突破一些高科技農(nóng)業(yè)的技術(shù)瓶頸。這項挑戰(zhàn)需要長期積累和集體智慧，因此我們期待吸引具備交叉學(xué)科背景的頂尖科技團(tuán)隊，匯聚人工智能、作物科學(xué)、設(shè)施園藝等領(lǐng)域的專業(yè)知識，探索解決垂直農(nóng)業(yè)中可能遇到的痛點與難點，共同推動垂直農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。”上海花卉園藝（集團(tuán)）有限公司總裁諸偉琦表示，“我們希望通過比賽，使大家更加注重實際運(yùn)營，打造出可持續(xù)復(fù)制和推廣的集裝箱植物工廠方案，更利于中國未來垂直農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

農(nóng)研賽事長尾效應(yīng)持續(xù)釋放

自2020年首次開賽以來，多多農(nóng)研科技大賽已走出10余支成績優(yōu)異的科研隊伍，并將農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的種子撒進(jìn)了很多青年學(xué)者的心里。

在上屆比賽中帶領(lǐng)團(tuán)隊奪得第三名的上海交通大學(xué)博導(dǎo)鮑華教授擁有深厚的工科背景，對植物工廠密切使用的裝備技術(shù)等研究頗深，但在參賽前沒有種過菜。

• 光明花博邨的工作人員正在為新賽季做種苗等方面的準(zhǔn)備工作。高祎祺▕攝

“比賽讓我意識到自己掌握的專業(yè)理論知識和實操經(jīng)驗可以給智慧農(nóng)業(yè)賦能，這令我非常欣慰且興奮。”鮑華表示，賽后，團(tuán)隊持續(xù)研究比賽所用方案的可操作性和可實現(xiàn)性，不僅發(fā)表了2篇相關(guān)學(xué)術(shù)論文，目前還在試驗一種有望推向市場、惠及大眾的智能植物栽培架模型。不止于此，鮑華還決定將農(nóng)-工交叉作為其未來學(xué)術(shù)研究的重點方向。

比賽的結(jié)束也是新一輪研究的起點。“比賽讓我們重新認(rèn)識了植物工廠軟硬件技術(shù)、環(huán)境調(diào)控技術(shù)、智能化技術(shù)等方面的復(fù)雜性，發(fā)現(xiàn)了更多值得研究的問題。”何立中博士去年帶領(lǐng)上海農(nóng)科院隊奪得大賽冠軍。以此為契機(jī)，上海農(nóng)科院整合院內(nèi)相關(guān)團(tuán)隊和資源，搭建了垂直農(nóng)場創(chuàng)新研究平臺，目前開展了一些綠葉菜、草莓、大麥草以及西紅花等中藥材的植物工廠栽培技術(shù)研究。

作為“企業(yè)隊”代表，曾兩度參賽的北京極星農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人徐丹將比賽中積累的部分經(jīng)驗運(yùn)用到了實際生產(chǎn)中。例如，該團(tuán)隊提出的動態(tài)密度策略，被持續(xù)應(yīng)用于公司基地的實際生產(chǎn)中。其間，他們不斷尋找生菜各個生長階段最適合的種植密度，以達(dá)到產(chǎn)量、能耗和品質(zhì)之間的最佳平衡。“我們將這套動態(tài)密度調(diào)整的水培系統(tǒng)進(jìn)行了對外展示和示范推廣，收到了來自同行和農(nóng)戶的良好反饋。”徐丹表示。

截至目前，已有多項多多農(nóng)研科技大賽的賽事成果被寫成論文或進(jìn)入專利實審受理階段，涉及植物工廠環(huán)境優(yōu)化技術(shù)和調(diào)控方法、營養(yǎng)液配方動態(tài)調(diào)整技術(shù)等。與此同時，包括基于日累積光照量的植物補(bǔ)光方法、增加空氣流動降低生菜燒邊癥狀發(fā)生率的方法、番茄產(chǎn)量預(yù)測模型等一系列比賽過程中形成的創(chuàng)新種植技術(shù)，經(jīng)賽后實踐論證后也開始運(yùn)用或推廣至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線。此外，還有團(tuán)隊在比賽過程中看到“技術(shù)產(chǎn)品化”的場景和廣闊的市場前景，由此開啟了將科研成果應(yīng)用于田間地頭的創(chuàng)業(yè)之路。

農(nóng)業(yè)是拼多多的初心。去年，拼多多連續(xù)第二年研發(fā)投入突破100億元，其中，農(nóng)研投入是重要的組成部分之一。對此，拼多多集團(tuán)執(zhí)行董事、聯(lián)席首席執(zhí)行官趙佳臻表示，“今年，我們將加大對農(nóng)研賽事、農(nóng)云行動等農(nóng)業(yè)重點項目的投入，繼續(xù)推動各地打造更具韌性的數(shù)字化農(nóng)產(chǎn)帶，助力鄉(xiāng)村振興與農(nóng)民增收。”

編輯：李明
校對：楊旭
責(zé)編：楊東溟