【亿邦原创】一颗草莓的生长，对环境有着近乎苛刻的要求。
温度高了，花芽分化可能受到影响；光照不足，果实的生长和品质也会打折扣。传统种植中，草莓通常要经历秋季定植、冬春季采收的周期。到了夏秋两季，市场上的草莓供应几乎“断档”。
如果把温度、光照、水分和营养都交给一套智能系统控制，草莓供应能否摆脱季节的限制？
在第五届“多多农研科技大赛”上，四支获奖的参赛队伍给出了肯定的答案。“多多农研科技大赛”是由拼多多发起的一项农业科技创新竞赛，自2020年起已成功举办四届，这一届要求参赛团队自行设计并建设50平方米的植物工厂，并依托该设施开展为期6个月的国产草莓种植实践。
本届赛事由拼多多、上海市农业科学院、上海农业科创谷主办，中国农业大学、浙江大学联合主办，共吸引了全球46支团队、超300人报名，人数创历届赛事之最。
综合植物工厂设计与建造、种植成果、成本与能耗等表现，中国农业大学组建的赛博农人团队蝉联赛事一等奖，浙江企业塔金麦牵头的拟生态团队斩获二等奖，上海交通大学领衔的莓立方团队摘得三等奖，上海企业欧普照明主导的欧普智莓团队收获优胜奖。
中国农业大学组建的赛博农人团队，蝉联“多多农研科技大赛”一等奖。张杭|摄
面对设施农业在环境调控、种植精度、生产能耗等方面的行业痛点，上述获奖队伍跳出传统科研思维，融合视觉识别、物联网、自动化控制等前沿技术，设计、建造各具特色的植物工厂（能够控制植物生长环境的农业工厂），并进行国产草莓栽培攻关。经过170天种植比拼，方案落地性得到验证，部分团队的方案还展现出可复制、可推广的应用潜力。
“赛事收官不是句号，而是成果推广的起点。比赛结束后，赛事技术成果正在从赛场走向真实的田间地头与生产产线。”“多多农研科技大赛”项目负责人邓新波说道。
01
同题竞赛 各有解法
在4支参赛队伍中，赛博农人团队的草莓并不是最早成熟的。
定植后第113天，团队才迎来首次采收，比最早采收的队伍晚了近两个月。但到了比赛结束时，赛博农人团队却交出了最高的累计产量：累计采收草莓约284.45公斤，居4支队伍之首，最大单果重达73.7克。
这一结果，与团队在种植初期做出的选择有关。
作为连续参加五届赛事的“老选手”，赛博农人团队并没有一味追求草莓尽早成熟或单株多结果。在决赛阶段，团队在占地50平方米的植物工厂里种下3146株草莓苗，种植规模位列4支队伍第三。为了保障果实品质与果个均匀度，团队主动调控环境条件、推迟花期，将单株结果量控制在3颗左右。
少结一些果，换取更好的品质和持续坐果能力。这套“少而精”的管控策略，最终帮助团队在采收后期实现了产量上的反超。凭借最高产量、最低畸形率和零病害的表现，赛博农人团队蝉联赛事一等奖，并获得“硕果先锋奖”单项奖。
“植物工厂是草莓终年优质稳产的重要保障。”赛博农人团队队长陈民慧希望，在人工智能加持下打破技术壁垒，提高生产效率，让行业小白也能在植物工厂种出高品质果实。
不过，在植物工厂里，草莓的种植并没有一套统一的解法。
拟生态团队选择从栽培方式入手，走出了一条差异化路径。作为本届赛事中唯一放弃基质栽培、采用浅液流栽培的队伍，团队引入自主研发的浅液流栽培专用槽和种植设备，大幅提升植物工厂空间利用率，种植植株数量位列4支队伍第一。
在品种选择上，团队采用栽培成熟期较短、口感甜的“越王”草莓，仅用约40天便收获头茬莓果，成为最早采收的队伍。
拟生态团队采用浅液流栽培方案，仅用约40天就收获头茬草莓。李建|摄
拟生态团队的方案不仅验证了在植物工厂中利用浅液流方式栽培国产草莓的可行性，也为设施草莓种植提供了新的技术思路。最终，团队获得赛事二等奖和“创意创新奖”。
唯一采用浅液流栽培的拟生态团队，斩获“多多农研科技大赛”二等奖和“创意创新奖”。张杭|摄
“我们参加比赛，不只是展示一台机器，而是希望用真实生产发现问题、纠正模型，为都市农业和资源受限地区提供一种值得继续验证的路径。”拟生态团队队员何朝辉说道。
除了种植方式和产量，如何降低植物工厂的运行成本和能耗，也是本届赛事评分的重要维度。
植物工厂的全人工环境意味着更高的设备投入和能源消耗，只有在水、电等资源利用效率上持续优化，草莓植物工厂才有进一步商业化的可能。
赛博农人团队继续沿用了此前比赛中使用过的冷凝水回收技术，将植物因蒸腾作用产生的水汽通过空调除湿收集起来，循环利用。统计显示，团队在最终种植的165天里，实际用水量为7.8立方米，远低于其他队伍；冷凝水回收量超2.45万升，回收率高达75.7%，大大降低了植物工厂运营成本。
莓立方团队则从设备控制和能源管理入手。团队为风机、空调、除湿机等设备设置独立开关，实现精准启停，减少不必要的能源消耗。同时，系统能够根据植物工厂内的实时温湿度，提前15分钟预测未来温湿度走势，并提前5分钟作出设备调节决策。得益于这套制冷方案，团队空调能耗占总能耗的比重不足20%，而其他队伍均在30%左右。
以照明技术见长的欧普智莓团队同样在能耗上交出不错成绩。凭借直流供电的智能集电集控系统和提升作物照光率的灯具设计，团队在决赛最终种植期间实现了4支队伍中最低的总能耗。
“本次比赛从草莓植物工厂科技创新到商业化实践，我们认为它可以画一个完美的闭环了。”中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙在赛后总结道。
02
一颗草莓背后的多方协作
在植物工厂里，温度、光照和湿度都可以交由算法和设备控制，但如贺冬仙所说：“好不好植物说了算。”
植物的生长是一个复杂的过程，环境调控、营养供给等环节彼此关联。要让一座植物工厂持续稳定运转，农学、算法、装备、能源等不同领域的专业力量缺一不可。
莓立方团队，正是这样一支拥有跨学科背景的队伍。起初，团队成员吕兆晨只把植物工厂简单理解为一种“替代”——替代土地、替代季节、替代人。
随着比赛推进，当数字技术仍在调集植株叶片图像、识别生长状态、设计水肥灌溉模型时，团队里的种植专家只消看一眼就能快速给出应对方案。吕兆晨这才意识到，未来农业不是要用技术替代传统农人，而是需要懂植物的工程师和懂技术的农民站在一起，需要农业与商业、技术合作共赢。
上海交通大学领衔的莓立方团队，摘得“多多农研科技大赛”三等奖。张杭|摄
“拼多多为我们提供了从零搭建植物工厂的机会，整个过程享有极高自由度，让我们能尽情发挥创意，把实验室里的理论知识运用到实际生产中。”吕兆晨表示，团队将把自建的植物工厂移至大学校园内用作教学示范基地，培养更多智慧农业人才和专家，“我们希望能优化种植方案、聚拢行业资源，让成果直面消费者、直面市场，让种植从‘实验室里的好’走向‘市场认可的好’”。
莓立方团队的探索，也是本届大赛多元参与者共同实践的缩影。本届赛事吸引了高校、科研院所和企业等多方参与，既有深耕草莓育种领域的资深专家，也有活跃在设施农业上下游的产业代表，还有心怀强农梦想的“00后”新农人。不同背景的参与者围绕真实生产场景展开交流，为农业技术的研发与应用提供了更多可能。
中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江认为，这样的赛事创造了公平展示团队技术潜力的舞台，“希望更多参赛者将学习掌握的科学知识，赋予现代农业生产实践，服务社会，推动经济发展”。
“农业科技创新是培育农业新质生产力、推进乡村全面振兴的核心动力。”在颁奖典礼现场，上海市农业农村委员会副主任夏明林表示，“‘多多农研科技大赛’，是对接产业需求、集聚青年科创力量的重要载体。自扎根上海以来，赛事紧盯行业痛点、立足生产场景，逐步成长为本市农业领域颇具影响力的科创品牌，为广大青年人才搭建起施展才华、比拼创新的平台。”
从政策层面看，设施农业也正迎来新的发展机遇。近期，中共中央、国务院印发的《关于发展新质生产力的意见》提出，要推动科技创新与产业创新融合，深入实施设施农业现代化提升行动和农业科技创新条件建设工程，发展农业工厂等新形态。
在这一背景下，作为“腿上有泥”的新电商平台，拼多多也在探索平台参与农业科技创新的路径。依托“千亿扶持”计划，拼多多牵头举办五届“多多农研科技大赛”，所搭建的正是一个连接科研与农业实践的平台。但技术能否走得更远，仍要回到土地和生产本身寻找答案。
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