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來(lái)源:人民網(wǎng)
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)正吸引年輕人利用AI技術(shù)“智慧種地”。
如何將一只20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱改造成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、低成本的植物工廠,成為近期一場(chǎng)農(nóng)研科技大賽的熱點(diǎn)議題。現(xiàn)場(chǎng),16支參賽隊(duì)伍、142位不同學(xué)科背景的國(guó)內(nèi)外青年專家通過(guò)線上路演、答辯的方式展示、交流各自精心準(zhǔn)備的“施工圖紙”與種植方案,展現(xiàn)了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的無(wú)限可能。
經(jīng)過(guò)激烈角逐,6支隊(duì)伍成功晉級(jí)決賽。隊(duì)伍中既有往屆獲獎(jiǎng)?wù)撸灿蟹N植經(jīng)驗(yàn)豐富的新面孔,部分團(tuán)隊(duì)還有外籍科研力量參與。
“國(guó)內(nèi)眾多優(yōu)秀企業(yè)和歸國(guó)團(tuán)隊(duì)積極投身其中,將國(guó)際尖端技術(shù)與理念有效融入國(guó)內(nèi)植物工廠建設(shè)實(shí)踐。”大賽評(píng)委、中國(guó)工程院院士、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江指出,此次大賽得到了不少高校研究力量的響應(yīng)和參與。同時(shí),科研院所如北京市農(nóng)林科學(xué)院國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心也組織團(tuán)隊(duì)參賽?!皡①悎F(tuán)隊(duì)的方案普遍實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、農(nóng)業(yè)工程、設(shè)施園藝等多個(gè)學(xué)科的深度交叉融合,充分展現(xiàn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿??!?
讓AI種植技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用,正是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”新賽季的核心任務(wù)。根據(jù)比賽安排,6支脫穎而出的參賽隊(duì)伍將依照各自的設(shè)計(jì)方案對(duì)集裝箱進(jìn)行改造,并在此平臺(tái)上開展AI種植的探索與實(shí)踐。此次大賽所選的種植作物為日本植物工廠中常見的生菜品種——“優(yōu)雅”。
大賽評(píng)委、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授賀冬仙表示,她期待各參賽團(tuán)隊(duì)能夠充分發(fā)揮創(chuàng)新精神,在種植技術(shù)與能效方面與日本植物工廠展開切磋,共同促進(jìn)AI種植技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。
“比賽不僅要比拼水培生菜AI種植,還要較量集裝箱式植物工廠的制造水平,從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝備制造、安裝調(diào)試能力、種植水平等方面進(jìn)行全方位技能考核,全面體現(xiàn)了工學(xué)、農(nóng)學(xué)乃至商學(xué)的學(xué)科交叉與跨界融合?!辟R冬仙表示。
據(jù)了解,今年賽事難度升級(jí),首次將集裝箱改裝設(shè)計(jì)方案與建設(shè)成本納入比賽范疇,以檢驗(yàn)參賽隊(duì)伍的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。
目前,各國(guó)對(duì)集裝箱式植物工廠的設(shè)計(jì)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。主流構(gòu)造形式包括日本層架式、新加坡和加拿大旋轉(zhuǎn)式、美國(guó)垂直式等,各具特色。其中,日本層架式栽培架應(yīng)用較廣。
上海交通大學(xué)室墨司源團(tuán)隊(duì)在日本層架式栽培架基礎(chǔ)上創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)栽培架移動(dòng)。引入動(dòng)態(tài)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),空間不變情況下,栽培架從兩排變?nèi)?,種植面積提升130%。此外,通過(guò)在栽培架上設(shè)置高度可調(diào)節(jié)的燈板,可根據(jù)生菜長(zhǎng)勢(shì)遠(yuǎn)程調(diào)整光源高度,匹配不同生長(zhǎng)周期,防止生菜灼傷。“用目前的方案再種一遍去年的‘翠恬’生菜,理想狀態(tài)的年均產(chǎn)能可提升2-3倍。”曾參與上一屆比賽的室墨司源團(tuán)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)熊元科表示。
“參賽隊(duì)伍對(duì)植物工廠的生產(chǎn)與能源效率展現(xiàn)出深刻的理解和強(qiáng)烈的認(rèn)知?!痹谫R冬仙看來(lái),參賽隊(duì)伍在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段便確立了效率與效益的雙重目標(biāo),并將技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐緊密地結(jié)合在一起,這無(wú)疑是本屆比賽的一大鮮明特色。
“盡管植物工廠使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫了對(duì)自然環(huán)境的依賴,但倘若建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本昂貴,所產(chǎn)蔬果無(wú)法走入尋常百姓家,那農(nóng)業(yè)‘靠天吃飯’的現(xiàn)狀便不會(huì)改變。這也是我們連續(xù)舉辦大賽的原因,希望面向農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際痛點(diǎn)、難點(diǎn),廣泛集結(jié)一線青年科學(xué)家,利用前沿的農(nóng)業(yè)、生物科學(xué)等技術(shù)攻堅(jiān)克難?!逼炊喽喔呒?jí)副總裁、首席發(fā)展官朱政表示。
與往屆不同,本次比賽聚焦植物工廠產(chǎn)業(yè)化難題,吸引更多產(chǎn)業(yè)團(tuán)隊(duì)參與。在兩天初賽中,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)牽頭的人工智能綠色農(nóng)人隊(duì)、葉菜俠隊(duì)、墨泉隊(duì)等表現(xiàn)出色。其中,葉菜俠隊(duì)、墨泉隊(duì)晉級(jí)決賽。
葉菜俠隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)解曉巍提出,植物工廠所使用的集裝箱可用快速裝配房替換??煅b房造價(jià)低,每個(gè)約1萬(wàn)-1.5萬(wàn)元,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的6萬(wàn)-7萬(wàn)元,且不影響運(yùn)行。
除了把造價(jià)降下來(lái),還有企業(yè)帶來(lái)了創(chuàng)新的節(jié)能方案。墨泉隊(duì)提出,在種植環(huán)境保持合適溫、濕度的前提下,在植物燈中集成液冷系統(tǒng),將多余熱量及時(shí)導(dǎo)入收集管道,可以在夏季將廢熱排到室外以降低制冷能耗,在冬季導(dǎo)入地暖、墻暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用。這一“液冷系統(tǒng)環(huán)控方案”引得多名評(píng)委期待落地效果。
“產(chǎn)業(yè)派”實(shí)力強(qiáng)勁,“學(xué)院派”的表現(xiàn)同樣可圈可點(diǎn)。例如,綠葉先鋒隊(duì)所依托的北京市農(nóng)林科學(xué)院國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心。決賽期間,該團(tuán)隊(duì)將采用自主設(shè)計(jì)的葉菜專用LED生長(zhǎng)光源,光源成本和能耗均預(yù)計(jì)可降低20%。
關(guān)于“學(xué)院派”與“產(chǎn)業(yè)派”之間的競(jìng)技,究竟誰(shuí)能在這場(chǎng)角逐中脫穎而出,無(wú)疑是業(yè)界人士所關(guān)注的重要議題。對(duì)此,賀冬仙認(rèn)為:“在產(chǎn)學(xué)研用一體化的背景下,植物工廠榮冠究竟花落誰(shuí)家,是極具期待性的看點(diǎn)?!?