北方蔬菜报 2025年01月17日 < 上一期  下一期 >
第JSA09版:新闻

集装箱:或是设施农业“新农田”

题记:从集装箱里的生菜,到餐桌上的生意,集装箱里的小小乾坤,或许会在不远的将来,改变世界的面貌。

□南方周末吴一一报道

清晨,集装箱里的灯光慢慢亮起,系统正在模拟大自然里晨曦时分缓缓变化的光线,以及强弱不定的微风。一排排种植架上的水培生菜,浸润在人工温光下,开启新一轮的光合作用。

千里之外,解晓巍通过远程传输数据,看到这些生菜的尺寸,已经跑赢团队最乐观的预期。他很高兴——这意味着,集装箱里小小的“植物工厂”正在按计划工作,他们的理念和设计逐步奏效。

这不是科幻场景,而是前不久举办的光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”的现场。在上海崇明的光明花博邨,每一座集装箱都是一个“小型农场”,集成了工业自动化、人工智能、大数据等现代农业技术,探索着设施农业最前沿的部分。

在植物工厂的科技探索背后,农业产业迎来翻天覆地的重构,智慧农业未来的模样正在显现——交叉的科学领域,多元的人才结构,全新的产业链,以及商业落地的巨大空间。

从集装箱里的生菜,到餐桌上的生意,集装箱里的小小乾坤,或许会在不远的将来,改变世界的面貌。

集装箱里的“实验田”

所谓植物工厂,是一种全新的种植模式,它能够在高度控制的环境中,实现作物的高效、智能化种植。每一个集装箱都充满了科技感,也都是一方新农业探索的“实验田”。

赛博农人队将冷源接入系统与冷凝水回收技术结合,采用了多源节能调控系统。在集装箱内,他们通过冷源接入降低温度,最大程度减少空调能耗。在生菜生长的明期,当箱外温度低于箱内10摄氏度以上,或者在生菜生长的暗期,箱外温度低于箱内7摄氏度以上时,系统就会自动启动冷源。

这一创新系统的价值在寒潮来袭时得到了验证。通过启动冷源接入系统,他们成功将空调的日能耗环比降低了56%。最终,他们的栽培面积和产量较上届比赛分别增加了2倍多、6倍多,而空调能耗占比却下降了近70个百分点,展示了在节能与高效之间的巨大突破。队长杨浩表示:“如果将这套方案应用到大型植物工厂,每公斤生菜的用电成本可以降到行业领先的10度电以内,这让我们看到植物工厂的可持续发展前景。”

上海农科院团队设计了一种可移动的垂直吊挂栽培架,这个栽培架根据作物的不同生长需求,可以逐步展开,确保每一株生菜都能在20厘米的生长间距内茁壮成长。整个集装箱内高达6层的栽培架,为1600多株生菜保障了充足的生长空间。为了确保环境更加适宜生菜的生长,上海农科院团队还为集装箱配备了独特的灯光系统。红光、蓝光和紫外光分别对应着地上部分生长、根系生长和维生素C的积累。“经过50天的悉心照顾,我们最终收获了302千克生菜,超过预期一倍。”队员们骄傲地说道。

叶菜侠队采取了一种更具“人文关怀”的设计思路,将植物生长的环境当作“家”来打造。在他们的集装箱内,每个种植单元都配备了遮光帘,并精心设计了空调风管和通风系统,让生菜在人工线性控制的环境下感受到“自然”的日出日落和清风拂面。“我们把每一棵菜都当做人来照顾,想方设法让它更舒适。”叶菜侠队的解晓巍说,最终的结果超出了预期,单株生菜均重超300克,“这也证明了我们的思路是可行的”。

绿叶先锋队从空间利用的角度出发,突破性地省去“操作舱”,极大提高了集装箱的空间利用率。通过创新的“新农田”模式,他们将集装箱的空间利用率提高至2.8,相较传统的田间种植方式,栽培面积得到了显著提升。最终,绿叶先锋队以近290千克的总产量取得了比赛的第二名。队员孙维拓表示:“接下来,我们将进一步优化结构设计,力求将植物工厂技术做成世界领先的水平。”

值得一提的是,不同队伍种植的同一种生菜,也呈现出了明显不同的口感。

室墨司源队队长熊元科逐一点评了各队的成果:自己种的生菜整体光强比较弱,植物向上生长,叶柄有点长,吃起来叶尖最甜,越往下越脆,“有一点点苦感,但主要是脆”;绿叶先锋队的生菜是极致的脆,有一点甜;上海农科院队的生菜很均衡,哪里都是正常的甜、正常的水;外形最显著的是叶菜侠队的生菜,特别大,口感也不错。“我很惊喜,第一次认识到每个队伍明明种的是同一种菜,但吃出来的味道完全不一样,各有各的侧重点。”

技术商业的“一步之遥”

和每一颗生菜一样,每一个心怀梦想的“新农人”,都必须接受市场的检验,而看起来本应水到渠成的步骤,或许也会有意想不到的波折。

熊元科就分享了自己的“意难平”。在本次参赛方案落地过程中,他们这个有点“书生气”的团队,就因为缺乏经验和资源,导致原本在纸面上“看起来很美好”的方案,最终落地时出现了不少问题,效果大打折扣。

事实上,如何让新科技落地生根,乃至带来更大的产业革新,是藏在“多多农研科技大赛”集装箱里,更大的“野心”。

“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。”大赛评委、中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江表示。

解晓巍说,他们在大赛期间,每天基本都会接到3-10个不等的电话,咨询产品沟通合作,“这让我们觉得非常受用”。而在决赛终期评审时,还有客户专程赶到现场看产品,“我们在现场一共接待了五组这样的客户,最远的是从蒙古国来的”。

墨泉队的参赛方案也获得了不少市场主体青睐,其正在与上海餐饮企业合作,尝试种植健康绿色韭菜,目前处在试验阶段;公司还与中东企业尝试种植罗勒、芝麻菜等沙拉菜品种,在泰国尝试种植草莓等非热带地区常见水果,希望用技术满足更多地区的不同需求。

在中国农业大学教授、博士生导师贺冬仙看来,植物工厂的产业化之路任重道远。她觉得,植物工厂不能单纯地看产量和品质,更要注重商业模式的落地。“我们一直在探索如何通过植物工厂来打造智慧农业的商业化方案,最终让这些技术走向大规模应用,成为一个稳定、可复制的模式。”她说,“我们希望它能进入到普通人家里,逐步降低成本,把这项技术的优势带给更多消费者。”

而在解晓巍看来,“植物工厂”这个当代智慧农业领域炙手可热的方向,也是中国人在农业产业新的突破口。“叶菜侠”背后的公司,来自中国蔬菜之乡山东寿光所在的潍坊,2020年成立以来,就专注于沙拉菜、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,目前其拥有多套自主知识产权的绿叶菜生产装备体系,已经在日本、韩国、阿鲁巴、泰国等国家和地区落地植物工厂模式,而他们未来的方向,也是坚定地“出海”。“我们的种植集装箱,已经卖到新加坡、日本这样的地方,客户根据我们的操作手册,哪怕是零基础的‘小白’,也能种出优质的蔬菜,这对新加坡这样人口密度大、土地稀少、蔬菜种植成本高的地方,有很大的商业价值。”

小小的集装箱里,藏着广阔的市场,以及智慧农业无尽的遐想。

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