近日,第五屆“多多農研科技大賽”決賽正式啟動,四支決賽隊伍——賽博農人、擬生態(tài)、歐普智莓、莓立方,帶著各自的AI“絕活”,在上海農業(yè)科創(chuàng)谷的50平方米植物工廠內展開終極對決,他們要用國產的技術,種出最好吃的國產草莓。
與往屆不同,本屆賽事將“戰(zhàn)場”從高原溫室、集裝箱擴展至50平方米的全人工光植物工廠,要求參賽團隊在完全可控的環(huán)境下,挑戰(zhàn)國產草莓的高產、優(yōu)質與低能耗種植。這不僅是一場關于草莓產量與口感的比拼,更是一次AI技術在農業(yè)核心場景下的“壓力測試”。正如中國農業(yè)大學教授、本次賽事評委賀冬仙所言:“這是一場把科研現場變成生產現場的實驗,我們要讓AI學會‘與植物對話’。”
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圖/四支隊伍的植物工廠 草莓也有了“專屬營養(yǎng)師”
在傳統印象里,種草莓靠的是老師傅的“火眼金睛”和幾十年的“手感”。這一次,來自上海交通大學的莓立方團隊帶來了一套智能診斷系統,這套系統能通過手機拍攝的草莓葉片照片,瞬間分析出植株體內的氮、鉀含量,準確率高達90%以上。
“以前種地是‘莊稼一枝花,全靠肥當家’,現在我們是‘缺啥補啥’。”隊長賀世偉打了個比方,“這就像是給每一株草莓都配了一位專屬營養(yǎng)師,它餓了、渴了,AI都能看出來,然后精準投喂。”
這種從“憑感覺”到“看數據”的轉變,不僅讓草莓長得更好,也讓種植變得有據可依。團隊成員秦清表示,這套系統未來能幫助普通農戶解決“施肥過量”或“診斷滯后”的痛點,讓高科技真正飛入尋常百姓家。
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既要草莓甜,也要省電費
對于農業(yè)企業(yè)來說,如果電費賬單比收成還高,再好的技術也難以落地。本屆大賽的一個核心亮點,就是各支隊伍都在絞盡腦汁地“搞節(jié)能”。
歐普智莓團隊把自家的“老本行”優(yōu)勢發(fā)揮到了極致。這支由照明巨頭歐普照明牽頭的隊伍有一套獨家光技術,他們自主研發(fā)四通道可調水冷植物燈,利用水循環(huán)帶走熱量,既提高了燈具效率,又減輕了空調負擔;另外他們還設計“集中供電系統”,把432盞燈的分散電源整合在一起,不僅省了線纜,還能通過光伏儲能系統利用太陽能。
“我們測算過,這套方案能讓能耗降低10%以上。”隊長王萬海算了一筆賬,“對于商業(yè)化運營來說,省下來的每一度電,都是真金白銀的利潤。”
而“擬生態(tài)”團隊則走了另一條不同的道路。他們利用微生物菌劑,在水培系統中構建了一個微型的“生態(tài)系統”,把植物的殘體通過發(fā)酵變回營養(yǎng)液,實現了資源的循環(huán)利用。這種“變廢為寶”的思路,不僅降低了農資投入,更讓草莓吃上了“有機餐”。
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遠程操控的草莓“云家長”
中國農業(yè)大學的“賽博農人”團隊因為團隊成員都在北京,他們無法天天守在草莓旁邊,而是采用了“遠程操控”的模式。
這聽起來有些不可思議,但正是這種模式,最真實地模擬了未來智慧農業(yè)的場景:專家在實驗室,田地在千里之外。
“我們通過傳感器實時監(jiān)測溫濕度,通過攝像頭觀察草莓長勢,就像養(yǎng)了一群電子寵物。”隊長陳民慧笑著說,“不同的是,我們需要對它們的生長負責。”
為了適應上海的氣候,他們設計了獨特的“二次回風”系統,利用室外的冷空氣給工廠降溫,大幅降低了空調費用。同時,他們還開發(fā)了基于AI的水肥調控模型,根據草莓不同的生長階段(是長葉子還是結果實),自動調整營養(yǎng)液的配方。
這支由“90后”和“00后”組成的新農人隊伍,用實際行動證明:農業(yè)不再是面朝黃土背朝天的苦差事,而是一場融合了算法、硬件和生物科學的精密工程。
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以賽促研:拼多多的“農業(yè)版圖”
自2020年首屆大賽以來,拼多多已連續(xù)五年舉辦“多多農研科技大賽”。 從最初的溫室草莓、番茄,到集裝箱生菜,再到如今的植物工廠國產化,大賽的作物在變,但核心目標始終未變:推動AI等前沿技術在農業(yè)領域的落地應用。
AI技術聽起來光鮮亮麗,然而在農業(yè)應用中卻面臨著“數據慌”和“落地難”的尷尬。“如果打百分比,農業(yè)AI缺99%的數據。” 上海農科院林果所副研究員方獻平提到,雖然環(huán)境數據(如溫濕度、光照)容易采集,但作物本身的表型數據(如干物質積累、病害發(fā)生)卻極度稀缺。沒有這些數據,AI就像一個沒有見過世面的學生,無法做出準確的判斷。
而對于植物工廠而言,能耗是最大的“攔路虎”。方獻平舉例:“如果生產一斤草莓的能耗成本能控制在10-15度電左右,且售價能達到40元/斤,才能實現盈利。”
這正是本次大賽評分標準的核心導向——設計與建設占30%,種植成果占40%,而成本與能耗占到了25%。這意味著,只有那些既能種出好草莓,又能算得過經濟賬的方案,才能笑到最后。
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五年來,數百名來自高校、科研機構和企業(yè)的青年科學家參與“多多農研科技大賽”,他們將AI、物聯網、大數據等技術帶入農業(yè),成為推動農業(yè)現代化的“新農人”。
正如賽博農人團隊的隊長、中國農業(yè)大學博士生陳民慧所說:“我最大的收獲,是學會了如何把實驗室里的算法,變成真正能種出果實的系統。”
本屆大賽評委組組長、中國工程院院士趙春江則對大賽表示期待,“植物工廠是未來農業(yè)的重要方向,它能有效解決土地資源緊張、環(huán)境污染等問題,保障國家糧食安全。”
據了解,本屆大賽,四支參賽隊伍將進行6個月的種植比拼,包括全周期的草莓種植與數據監(jiān)測,最終評出優(yōu)勝隊伍,而四種草莓的答案將屆時揭曉。
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