第五届“多多农研科技大赛”10月30日在上海农业科创谷圆满收官。赛事吸引全球46支团队、超300人参赛,规模创下历届之最。
经过170天草莓植物工厂种植比拼,中国农业大学组建的赛博农人团队蝉联一等奖,拟生态、莓立方、欧普智莓团队分获二、三、优胜奖。各参赛团队搭建国产化植物工厂,以前沿技术、新型栽培模式破解设施农业痛点,完成草莓植物工厂从科研试验到商业化落地的实战探索。
中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江评价,本届赛事实现全面升级,为青年科研人才搭建了理论落地的优质平台,有效推动农业科创成果赋能产业高质量发展。赛事评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙表示,本届比赛实现了草莓植物工厂从科学技术创新到商业化的实践闭环,有团队沉淀的有关数据已具备对标国际顶尖水平的实力。
比赛过程中,团队直面遇到的问题、复盘短板,依托多学科交叉协作,以真实生产数据验证产业可行性,为行业发展注入新动能。
本次大赛一等奖获得者、五届参赛“元老”赛博农人团队,由中国农业大学硕博学子组成,深耕设施农业AI应用多年。团队选用国产优质草莓品种“粉玉2号”,全程实现植株零病害,50天累计采收草莓284.45公斤,果实畸形率仅8%,斩获“硕果先锋奖”。团队队长陈民慧在采访中介绍,自研的“与植物对话”智能环控系统是核心优势,有别于传统固定参数调控模式,系统实时监测草莓光合、蒸腾、叶片生长等生理状态,以植株真实生长反馈指导环境调控,让设备适配作物而非作物适配设备。模型训练完成后可自主运行,仅需定期人工复核。
谈及参赛难点,陈民慧表示,相较于往届玻璃温室种植,全可控植物工厂需要搭建更精细化的管控策略,彻底规避外界气候干扰,对技术精度要求更高。同时赛事规则要求全程远程操控,现场非专业种植工人带来的操作偏差,也是团队实时修正的重点问题。
在节水降耗与植保方面,团队成熟的冷凝水回收技术实现75.7%的水资源回收率,全周期仅用水7.8立方米,大幅度降低了经营成本。团队坚持源头植保防控,选用脱毒种苗、赛前全域消杀,精准匹配熊蜂数量严控畸形果。陈民慧坦言,参赛最大收获是将实验室科研落地到真实产线,发现了诸多理想科研场景中不存在的实操问题,同时验证了AI的辅助价值——技术可降低种植门槛,让行业小白也能种出优质草莓,但无法替代农艺底层逻辑,必须为算法划定专业边界,保障方案可解释、可落地。
斩获二等奖及“创意创新奖”的拟生态团队,是决赛唯一采用NFT浅液流闭环栽培模式的队伍,汇聚育种、植保、微生物领域专家,选用国产品种“越王”草莓,仅40天便收获头茬果实,成功填补夏秋草莓供给空白。
团队队员何朝辉详解技术优势:该模式摒弃传统基质栽培,依靠专属栽培槽与微生物技术消解根系自毒有机酸,能轻松实现水肥零排放、无污染,不仅节约世界资源、减少病虫卵寄生,还能快速换茬轮作、大幅度降低耗材成本。谈及技术推广难点,团队坦言,浅液流栽培模式下,根系无基质缓冲保护,对温湿度变化极度敏感,本次赛事因硬件温控支撑不足,导致根系生长异常、植株出现病害,这也是团队后续重点优化的方向。团队强调,植物工厂病害几乎均为外源带入,只要实现工厂内部育苗、做好物理隔离与全域消杀,依托物理、生物防控手段,可全程无需喷施农药,真正的完成绿色种植。标准化的栽培参数与AI管控,也能极大降低普通种植户的操作门槛。
获得三等奖的莓立方团队,由上海交通大学多学科师生与产业企业联合组建,在草莓智能诊断与节能环控技术方面具备优势。团队研发的草莓图像定点诊断模型识别精度超90%,通过设备独立启停、温湿度预判算法,将空调能耗占比控制在20%,远低于行业30%的平均水平。
回顾参赛历程,小组成员在采访中深刻复盘短板:前期植株长势优异,但因环控策略过于激进,加之远程作业沟通机制不完善、人工巡检疏漏,微小问题持续扩散,导致后期植株长势下滑。队员坦言,参赛彻底改变了自己对农业的认知,智慧农业不是用技术替代农人经验,而是工科技术与传统农艺的深层次地融合,自动化可覆盖环境调控,但植株长势研判、农事精细管理仍离不开专业经验。作为复合型新农人,团队表示相较传统农学专业学生,新增了AI、深度学习、智能装备等工科能力,更适配现代农业发展需求。
对于产业未来,莓立方团队认为,植物工厂可实现零农残标准化生产,解锁都市农业、定制化果品种植新场景,待能耗痛点突破后,有望走进大众生活。赛后团队计划将自建植物工厂改造为校内教学示范基地,持续优化技术方案,推动科研成果落地市场。
主打智能照明技术的欧普智莓团队凭借专属灯具与集控系统拿下全场最低能耗,却因病害产量没有到达预期。贺冬仙重点强调,植物工厂并非绝对无菌环境,植保是生产核心,再先进的硬件与算法,都抵不过植株病害扩散带来的损失。行业发展核心是把控植株生长三大平衡,依托农学、植保、工程多学科融合,打造整体解决方案。
贺冬仙总结国内植物工厂产业优势时表示,我国在研发技术、成本控制、人才储备上具备换道超车潜力,国产“粉玉”“越王”“越秀”等优质草莓品种已经验证了种植可行性,未来有望打破国外品种权垄断。目前行业已有量产盈利参考数据:每平方米栽培面积产量5公斤实现可持续种植、8公斤有望收支平衡、12公斤可实现盈利,距离商业化规模化落地仅一步之遥。同时她呼吁金融、产业界加大赛道投入,助力国产草莓植物工厂技术迭代升级。
上海市农业农村委员会副主任夏明林认为,多多农研科技大赛集聚青年科创力量,是培育农业新质生产力、推进设施农业现代化的重要载体。“多多农研科技大赛”项目负责人邓新波表示,平台将持续打通研发、试验、转化全链路,集聚科创人才与技术资源,以科技赋能乡村振兴与农业强国建设。(完)