无土无日光,集装箱里种生菜!山东人种菜已是“Next Level”

山东,蔬菜大省,蔬菜产量连续多年领跑全国。不过,山东人种菜的技艺与追求远非于此,他们正以科技为翼,将种菜技艺推向Next Level。

9月20日,2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”决赛在上海崇明的光明花博邨启幕。大赛自3月底开启招募以来,16支参赛队伍、142名来自不同学科背景的国内外青年专家同台竞技。最终,赛博农人、上海农科院、墨泉、叶菜侠、绿叶先锋、室墨司源6支队伍成功闯入决赛。其中,就有一支队伍是来自山东潍坊的叶菜侠(Leafyman)。

这支生长于“中国蔬菜之乡”的队伍究竟掌握着怎样的“种菜宝典”?他们又将如何施展妙手,把一只20英尺集装箱改造成产量高、品质好、能耗少、成本低的“植物工厂”?

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探索商业化,让“植物工厂”走进社区

第四届“多多农研科技大赛”决赛在7月上旬已打响,6支队伍要进行为期半年、两大任务的比拼:集装箱改造和生菜种植。

首先,各团队需针对赛事主办方统一提供的集装箱进行自行设计和改建。经过40多天的施工,改装完毕的6只集装箱植物工厂已于9月初被送至决赛场地——上海崇明光明花博邨的花艺馆,等待评委打分。

大赛鼓励参赛队伍改建集装箱时合理布局空间,扩大作物产量,同时要符合工作要求、设计美观,并兼顾设计的可复制推广性。此外,比赛还限定,硬件设备、软件系统、自动化系统、安装运输费用的上限为40万元。

眼下,各团队已进入叶菜种植阶段的较量:在纯人工光环境下水培“优雅”生菜,最后50天的种植成果计入最终成绩。

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与其他参赛团队相比,叶菜侠的“植物工厂”独具一格。考虑到产量,多数参赛团队尽最大努力充分利用集装箱内部空间种植生菜,但叶菜侠队却拿出近1/4的空间打造了一个“前舱”,整齐配备了肥料、工具盘、操作工具、清洗工具、监测工具等所有物料,并落地5S标准化生产管理体系,让种植小白也能“一键”纵享种植乐趣。

提及改造初衷,队长解晓巍表示,相较传统农业,植物工厂对操作人员的要求更高,不仅要懂农业种植,还要有工学等交叉学科知识储备,成为植物工厂商业化需要攻克的难题之一,“所以,我们希望打造一个中小型生活社区能够买得起、玩得转,本地供应商修得了的集装箱植物工厂”。

一方面,叶菜侠队在产品外观设计上追求简单、时尚、大方,并借鉴当下火爆的社区“口袋”概念,给集装箱植物工厂取名“口袋农场”。另一方面,即按照“设备仓+种植仓”的模式,对集装箱进行改造,让工具、耗材、操作、工艺、收获都能实现标准化。

“我们的目标是提供一套完整的植物工厂解决方案。”在解晓巍看来,这场比赛并非军备竞赛,不仅仅为了攀登技术高点,还要保障整个系统的稳定性,实现自主生产,同时降低种植门槛,展现出方案的商业想象力,“我们可以推广、销售的产品不仅是植物工厂,也可能是菜苗、民生基础配套设施服务等”。

在解晓巍的畅想里,未来,“口袋农场”可能走进社区、学校,成为一个绝佳的蔬菜展示平台、销售平台甚至教学平台,“比如,我们早晨可以在‘口袋农场’买一份夹有新鲜生菜叶的三明治、要一杯咖啡或沙拉碗”。

瞄准种菜标准化,实验数据惊艳评委

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另外,与其他参赛团队在学术和研究领域拥有亮眼成绩不同,叶菜侠队是一支在实践中成长起来的队伍,也是本次比赛“产业派”的代表之一。

众所周知,有“中国蔬菜之乡”美誉的山东寿光不仅建成了全国最大的蔬菜生产和批发市场,还将蔬菜种子种进了太空,成为“宇宙寿光”,叶菜侠队正是成长于这片沃土。

2020年,在农业公司摸爬滚打多年的解晓巍,创立了叶菜侠(山东)农业科技有限公司,依托“山东制造”的强势优势,借助潍坊国家农综区科创平台优势,为农业种植注入科技力量,专注于沙拉菜、中国菜、中草药材、合成生物等绿叶草本类作物标准化生产工艺研究,目前已在日本、韩国、阿鲁巴、泰国等国家和地区落地植物工厂模式。

得益于过往积累,本次叶菜侠仅耗时8天就完成了集装箱改建的硬件交付,是速度最快的团队。

与此同时,叶菜侠还更看重对植物的友好度。比如,他们为每个种植单元安装了遮光帘,配备了专属的空调风管,让作物拥有“五星级”的居住体验。

解晓巍介绍,在集装箱改建阶段,团队人员对优雅生菜进行了约20组种植测试,从光应激、光谱等方面对该品种建立了比较全面的认知,最终选定光源,并为植物安装遮光帘,“传统植物工厂LED灯光呈点状分布,往往会导致照在中心点和四周的植物光强不均,所以,我们在每个种植单元设计了两块遮光幕帘,大幅度提升生长面光和有效辐射均匀度,为植物创造最佳生长环境”。

此外,叶菜侠总结过去经验,采用了具有自主专利的VAF通风装置,“对比传统吊顶式风机系统,这一方案解决了空气流速、均匀度、二氧化碳供给等问题,让每一棵菜都被温柔以待”。

恰如他们的slogan“与碳基生物交个朋友”,或许是植物得到了温柔呵护,叶菜侠的实验数据让评委眼前一亮。在接受媒体采访时,本届大赛评委、中国农业大学教授贺冬仙表示,“叶菜侠提出的42天—45天种植周期能种出单株重达250克的生菜,是目前行业理想水平的近2倍,完全颠覆了我对单株生菜产量的认知”。

解晓巍谨慎表示,这一结果仅是实验室测试结果,与集装箱实际种植结果或许存在一定差距。

这支从经历到思维都“别具一格”的队伍,会在这场比赛中能走到什么位置?我们拭目以待。

聚焦良法良机,拼多多赋能农业新质生产力

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在新时代背景下,保障农产品供给安全,不仅需要培育良种良田,更需要创新良法良机。其中,良法是先进的种植技术、管理方法等,而良机则是现代化农业机械设备和智能化农业科技装备等。

作为“身上有土、腿上有泥”的新电商平台,拼多多一直以振兴发展农业为己任,将农业作为其安身立命、以图发展的重要领域,尤其多多农研科技大赛始终围绕良法良机不断展开前瞻性的创新与尝试。迄今为止,大赛已连续举办四届,吸引了众多青年农业创新人才和优秀现代农业企业参与,验证了数字技术人工智能能够切实有效赋能农业,智慧农业大有可为。尤其从第三届开始,比赛场景从玻璃温室升级为集装箱植物工厂,对垂直农业和智能装备进行探索。

“植物工厂是农业数字化的前沿板块,也是近年来农业高新技术成果落地应用的活跃领域。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江认为,大赛汇聚了全球青年农业创新人才和成长性很好的农业科技企业,促进了农业前沿技术交流和创新,推动了一系列科研成果的实际应用与推广,为农民增收和产业发展注入了新动力。

“想要实现农业大国向农业强国的华丽转变,智能装备一定是主力军。”贺冬仙说,在智能装备的基础上,利用AI技术颠覆传统的农业生产方式,植物工厂一定是最具颠覆性的重要体现,也是生产力向新突破的典型范本。

与靠天吃饭的传统农业不同,集装箱植物工厂不仅不受天气影响,还拥有一套“智慧大脑”,操作人员动动手指,就能完成整个空间内的浇水、施肥、调光、补温等工作。从本次大赛看,每支入围决赛的队伍都有自己的AI技术特色,“一键种菜”的科技梦想正在照进现实。

“青年人才的创新思维、科技能力和科研精神对于农业新质生产力的发展至关重要。”拼多多集团高级副总裁、首席发展官朱政表示,多多农研科技大赛致力于探索具有前瞻性的农业发展新路径,“我们希望鼓励越来越多的青年科学家投身到农业领域,打破行业壁垒,利用技术专长,跨界赋能,为农业注入新活力”。

记者:石晓丹 编辑:俞丹 校对:高新