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【资讯】集装箱变实验室,90天种菜大比拼!“垂直农业”未来已来

源于:央视财经     时间:2023-07-11 08:46 188

垂直农业,指的是在室内设施中以多层垂直堆叠的方式种植作物。它与人工智能、区块链以及机器人一起,被视为未来驱动农业发展的四大技术。今年2月开始,上海崇明岛上四支专业团队在集装箱里开展了一场种菜大比拼,没有土、没有日照、没有降雨,共同破解垂直农业发展难题。

比赛落下帷幕,来自上海的农科院团队脱颖而出获得一等奖。同台比拼的另外三支队伍分别来自中国农业大学“赛博农人”团队、上海交大“生生不息”团队和北京“生菜快长”团队。

90天时间,四支团队在四只标准的20尺柜里一较高下。看谁能在没有土壤与日照的情况下,种植的生菜产量高、品质好、算法优、能耗少。

近年来,“植物工厂”作为现代农业的产业方向,得到国内外的普遍关注。它不受自然环境影响,通过LED照明、室内环境控制技术、算法、模型等,模拟作物生产所需的“温、光、水、肥、气”等要素,实现连续、稳定、高效的农业生产。在90天的决赛时间里,普普通通的集装箱变成了“魔法实验室”。

本次比赛种植的是一种叫“翠恬”的“水果生菜”,全新的品种,可以说毫无经验可借鉴。

目前,价格阻碍了品质蔬菜进入大众餐桌。因此,这次比赛中所有能耗都会变成水表与电表的数字,它们将与作物产量及品质一起,成为评委打分的重要评判指标。

各团队在比赛期间总共种植三茬“翠恬”生菜,但只有第三茬的种植结果计入决赛成绩。因此,前两茬的种植相当于试错,各组都主打数据搜集,用来建模或极限测试。至于种植的成本多少、品相如何,并不是最重要的考虑因素。但到了第三茬种植,这样的操作模式彻底发生了变化。

北京“生菜快长”团队自第三茬生菜种下以后,他们的原则是非必要不使用人工,因为人工要计入成本。比赛规定最后一茬生菜的采摘时间是6月5日到8日,“生菜快长”团队决定在第一天就采摘,一是可以省下两天能耗,二是因为生菜已经出现了烧边,品质是最终测评的一个重要维度。

同样是出现烧边的情况,中国农业大学“赛博农人”团队却做出了截然相反的决定。他们把采摘时间定在了最后一天,也就是6月8日。一方面他们及时调整了环境,新长的叶子已经完全不烧尖了;另一方面,单株的重量和总的产量权重要大于能耗权重。他们权衡再三,认为推迟采摘是最划算的。

而对于上海交大“生生不息”团队来说,这支从建筑能源控制专业“跨界”参赛的团队,创建了以节能为导向的环控算法,将温度始终稳定控制在一个合理区间,从而有效降低能耗。

上海农科院团队则通过蒸腾模型、智能算法、经验决策应用等多举措来降低能耗,同时把第三茬种植的关注重点放在了口感上。

综合运用人工智能、作物科学、植物生物技术等多学科交叉融合,让集装箱成了新的科技赛场。6月8日一早是采摘的最后时限,除了由专业人员检测株高、重量、农残之外,组委会还随机招募了15位大众评审,根据色泽、脆爽程度、香气、苦味、甜味这五个指标对生菜依次打分。

如何以更低的能耗产出更多的作物、更好的品质是这次比赛挑战的终极目标。

最终,基于多个环节的比拼,上海农科院团队夺得本届大赛的冠军。来自中国农业大学的“赛博农人”团队排名第二,综合用电量、用水量、二氧化碳用量、人工、营养液用量等指标,团队还获得“最佳节能”奖。上海交大的“生生不息”团队、北京“生菜快长”团队并列第三。

中国农业大学“赛博农人”团队队长 郑建峰:我们根据这次比赛产生的数据,进行了生产成本的核算。未来进行大规模推广的时候,成本可能在每株2.8元,如果产品价格定在4元或者5元,会有很好的经济效益。

 

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