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            海東日報首頁

            當番茄種植遇上“科技范兒”的新農(nóng)人

            2022-08-12 10:16:01 來源:新華網(wǎng) 點擊:
            環(huán)境傳感器實時收集玻璃溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照等數(shù)據(jù),上載至人工智能系統(tǒng),系統(tǒng)依據(jù)算法模型給出何時調(diào)整光照、何時澆水施肥、何時修剪葉片的建議,種植者即便相隔千里,也能夠及時控制著溫室里的一切……

            你以為這是電影描繪的未來農(nóng)業(yè)?不,這是三位“學霸”在描述他們在一次農(nóng)業(yè)科技大賽上種番茄的場景。從他們的描述里,你是否感覺“未來已至”?

            這三位年輕人,有海歸碩士,有本土博士,雖然他們經(jīng)歷各不相同,卻因種番茄結緣。他們身上,有科技從業(yè)者的求知與探索,有“Z世代”敢于爭先的青春銳氣,更有新農(nóng)人對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的遠大夢想。

            番茄、生菜種出“科技范兒”

            北京密云,三萬平方米的玻璃溫室內(nèi),一排排翠綠鮮嫩的生菜被整齊劃一地碼放在半人高的種植鋼架上。一個白色小方盒從屋頂?shù)跹b在半空,監(jiān)控著環(huán)境的各項指標。隨著午后的日光發(fā)生變化,溫室頂部的漫反射玻璃,被一扇一扇地關上,被散射后的陽光均勻地灑在蓬勃生長的生菜上。

            隔壁的育苗溫室里,櫻桃番茄的種苗正在育苗鋼架上茁壯成長。這批櫻桃番茄是溫室去年剛剛引進的新品種,紫紅色的外皮加上遠高于普通番茄的糖度,使其在市場上極為暢銷。再有一個多月,這批番茄種苗將取代溫室里的生菜,成為溫室新寵。

            種菜不見地,澆灌不見水。這處極具科幻風格的玻璃溫室是徐丹經(jīng)營的極星農(nóng)業(yè)科技園。這處農(nóng)業(yè)科技園已經(jīng)在北京密云運營了六個年頭。

            2011年,徐丹從四川農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)后,赴荷蘭瓦赫寧根大學深造,從事有機農(nóng)業(yè)研究。在荷蘭,徐丹第一次接觸到了荷蘭以芬洛式連棟溫室為代表的設施農(nóng)業(yè)技術。

            “人們可以在一個裝備精良的玻璃溫室里,給番茄提供其需要的生長條件。在可控的環(huán)境中,番茄不僅可以保證品質(zhì),產(chǎn)量也遠高于田間地頭或日光大棚。”徐丹說。

            見識到更先進的農(nóng)業(yè)技術后,徐丹就有了把這套技術帶回國的想法。帶著這樣的希冀,徐丹放棄了申請瓦赫寧根大學的博士項目,入職當?shù)匾患曳逊N植企業(yè)。兩年后,他帶著自己在荷蘭積累的技術和人脈,回國創(chuàng)業(yè),募集投資近2億元,帶回全套荷蘭進口的設備和技術,這才有了如今密云這片小有規(guī)模的玻璃溫室。

            “整套玻璃溫室設施是請荷蘭團隊設計的,并專門根據(jù)北京的氣候進行了優(yōu)化和改良,我們也將荷蘭無土栽培、番茄工廠化育苗、水培生菜等技術帶回國內(nèi),花了三四年消化這些技術,并培養(yǎng)了一批年輕技術骨干。”徐丹介紹道。

            “我可能是我們團隊里為數(shù)不多的‘80后’,團隊里基本都是‘90后’,可能很快‘00后’們就要取代我們幾個‘老家伙’了。”徐丹笑著說。

            廣西小伙兒陳宇沖,是徐丹技術團隊的一員,今年剛剛26歲。他本科畢業(yè)于上海交通大學植物科學與技術專業(yè),碩士同樣畢業(yè)于瓦赫寧根大學,是徐丹的師弟。

            回憶起高考后的專業(yè)選擇,陳宇沖坦言自己是被調(diào)劑才去了農(nóng)業(yè)類專業(yè),但自己學著學著就深愛上了。帶著這份不期而遇的熱情,陳宇沖完成了四年學業(yè),并申請去設施農(nóng)業(yè)領域的頂尖學府瓦赫寧根大學留學,希望學習荷蘭頂尖的溫室技術經(jīng)驗。

            畢業(yè)之際,陳宇沖求職時認識了徐丹。那時徐丹的公司剛成立不久,技術團隊急需懂行的專業(yè)人才。二人一拍即合,陳宇沖就這樣被徐丹從荷蘭招到北京。

            陳宇沖的加入助力了徐丹公司的技術研發(fā)進展,多項新專利得以成功申請,不少溫室環(huán)境控制的“黑科技”被應用到溫室的日常生產(chǎn)中。

            種的是番茄,競的是“黑科技”

            2021年8月,一次偶然的機會,兩人得知由拼多多、中國農(nóng)業(yè)大學、浙江大學聯(lián)合籌劃的第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”即將舉辦,參賽團隊需要運用前沿營養(yǎng)科學、設施農(nóng)業(yè)、人工智能等技術,在6個月的時間里,挑戰(zhàn)遠程在云南百余平米的實驗溫室中種番茄。

            對于徐丹和陳宇沖來說,這項賽事像是為他們量身定制的。兩人從荷蘭帶回并鉆研多年的溫室技術,有了一個展示的舞臺,他倆也希望在比賽中見識其他團隊的技術成果,取長補短。

            就這樣,徐丹和陳宇沖組建了“番茄快長”隊參加了比賽,他們采用“人機融合智能”的算法策略,將自己多年積累的種植經(jīng)驗轉換成算法模型輔佐種植。出色的技術優(yōu)勢,積累多年的實踐經(jīng)驗,讓“番茄快長”隊順利進入了決賽。

            進入決賽的四支隊伍中,陳宇沖和來自浙江大學的“喜柿”隊隊長朱常安結下了深厚的友誼。陳宇沖在荷蘭研究番茄的溫室種植,朱常安則在浙江大學研究番茄育種的基因編輯技術,兩人的研究方向一個偏實踐操作,一個偏基礎研究,相仿的年齡,互補的研究方向,讓二人時常在比賽之余暢談番茄。

            與陳宇沖漸漸愛上農(nóng)業(yè)不同,山東小伙兒朱常安從小就對農(nóng)業(yè)有深厚感情。

            “我是農(nóng)村長大的孩子,從小就看著家人面朝黃土背朝天種地。2016年高考結束后,我選擇了西北農(nóng)林科技大學的設施農(nóng)業(yè)專業(yè)。非常希望通過自身所學,為國家農(nóng)業(yè)發(fā)展出一份力,也想為家鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)面貌的改善提供支持。”朱常安道出自己的初衷。本科畢業(yè)后,朱常安被浙江大學的碩博連讀項目錄取,目前在農(nóng)業(yè)與生物技術學院就讀,師從中國工程院院士喻景權教授。

            決賽階段,“番茄快長”隊、“喜柿”隊與另外的兩支隊伍在算法、環(huán)境控制、農(nóng)事操作等多個方面進行了激烈的比拼。四支隊伍用線上系統(tǒng)遠程控制著遠在云南的實驗溫室,各隊成績的比拼是用番茄的產(chǎn)量和質(zhì)量來衡量,這些顯性指標背后,是各隊多學科交叉研究成果科技水平的較量。

            當幾支隊伍種在實驗溫室的作物出現(xiàn)相似問題時,幾支隊伍也會一起交流,為番茄“把脈”。

            “有一次,我們幾個隊伍的種苗同時出現(xiàn)了葉片發(fā)黃的疑似病害現(xiàn)象,但奇怪的是四個隊的AI系統(tǒng)都沒有報警。我們交流過后堅信不是算法出了問題,而是另有隱情。把‘發(fā)病’植株從云南郵寄到實驗室檢測也發(fā)現(xiàn),植株并未遭遇病害。后來我們反復查看比賽的監(jiān)控畫面時才發(fā)現(xiàn),原來是農(nóng)事操作過程中,實驗溫室內(nèi)的卷簾上的露水不小心濺到植株的葉片上,才導致了病斑,著實讓我們虛驚一場。”朱常安和陳宇沖共同回憶著比賽過程中的小插曲。

            2022年4月,決賽結果公布,挺進決賽的四支隊伍的櫻桃番茄平均產(chǎn)量均達到傳統(tǒng)種植的兩倍以上,營養(yǎng)價值也均符合高品質(zhì)的行業(yè)標準。這對于徐丹、陳宇沖、朱常安這些農(nóng)業(yè)科研人來講,是共同的勝利。

            “科研+實踐”經(jīng)驗豐富的“番茄快長”隊,在環(huán)境控制上更出色,決賽拔得頭籌。朱常安的“喜柿”隊,則在番茄品質(zhì)的較量中最終獲勝,維生素C和番茄紅素的含量均為四支隊伍中最高的。

            “比賽的結果對于我們來講不是最重要的。這次比賽讓我們知道,起碼在設施農(nóng)業(yè)這個領域,有這么多志同道合的人,大家既有實踐派,又有學院派,在彼此相互交流的過程中,碰撞出了許多好的想法,這些想法讓我們對中國設施農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展充滿了希望。”徐丹說。

            今年8月,第三屆“多多農(nóng)研科技大賽”開啟報名,這屆比賽聚焦用科技的力量挑戰(zhàn)種生菜。徐丹和陳宇沖看著自己溫室里生菜綠意盎然的景象,哥倆想衛(wèi)冕的心情溢于言表,商量著今年要繼續(xù)參賽。

            設施農(nóng)業(yè)之路,未來如何走?

            番茄是三大世界性貿(mào)易蔬菜之一,在全球蔬菜貿(mào)易中占有重要地位。截至2020年,全球番茄種植面積達505.5萬公頃。中國是世界番茄產(chǎn)量最大的國家,2020年中國番茄產(chǎn)量為6515萬噸,接近全球番茄產(chǎn)量的1/3,番茄種植面積達到110.4萬公頃。

            即便是全球第一大番茄產(chǎn)地,中國與農(nóng)業(yè)技術發(fā)達國家相比,番茄種植效率卻落后不少。2020年全球番茄產(chǎn)量數(shù)據(jù)顯示,中國番茄每平方米產(chǎn)量為5.9千克,而在荷蘭,每平方米番茄產(chǎn)量可達50.7千克。通過溫室技術對番茄的生長環(huán)境進行精確控制,極大地提升了荷蘭的生產(chǎn)效率。

            在徐丹和陳宇沖看來,雖然荷蘭的設施農(nóng)業(yè)裝備和技術可以進口,但這項技術在中國的“本地化”還有很長的一段路要走。

            陳宇沖告訴記者,荷蘭是典型的溫帶海洋性氣候,冬天不會特別冷;夏天不會特別熱,氣候波動小,北京則是冬冷夏熱,荷蘭的溫室最重要的是解決冬季的光照問題,而北京的溫室就必須在溫度控制上花更大的心思。

            “我們現(xiàn)在引進的是這套產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品,如果想讓這項技術在中國大規(guī)模擴展,就需要構建中國自己的設施農(nóng)業(yè)技術產(chǎn)業(yè)鏈。這樣才能控制溫室的建設成本,并培養(yǎng)更多的技術人員。”陳宇沖補充道。

            而在朱常安看來,荷蘭設施農(nóng)業(yè)高效率與其遵循的生產(chǎn)銷售制度分不開。荷蘭的番茄產(chǎn)業(yè)是訂單農(nóng)業(yè),訂單中規(guī)定農(nóng)產(chǎn)品收購數(shù)量、質(zhì)量和最低保護價,訂單農(nóng)業(yè)使農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)之前就明確了銷路,在一定程度上避免了價格波動和市場供求關系所帶來的風險。而生產(chǎn)者只需要承擔生產(chǎn)風險,按照訂單保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務即可。

            “相比之下,國內(nèi)的蔬菜種植農(nóng)戶,既要管好生產(chǎn),又要拓展銷路,生產(chǎn)者需要直面市場,蔬菜的價格稍微一波動,種植戶們的收益就會大受影響。很多種植戶不敢將大量的資金用于農(nóng)業(yè)設施和農(nóng)業(yè)技術,擔心會血本無歸。”朱常安說道。

            設施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。“中國的設施農(nóng)業(yè)還處在起步階段,急需其他學科的人才進入到這個領域群策群力,我們經(jīng)常去一些高校交流,發(fā)現(xiàn)許多高校是有符合我們溫室技術標準的研究成果的,但他們卻從沒想過自己的研究成果可以在農(nóng)業(yè)領域落地。”徐丹說。

            中國農(nóng)業(yè)大學國際學院院長、教育部長江學者李道亮在第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽后表示,高水平農(nóng)業(yè)科研人才隊伍對于中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展極其重要。在他看來,中國未來探索現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、設施農(nóng)業(yè)等新的方向,需要年輕學者在算法模型、基因編輯、智慧種植等方面進行大膽的前瞻性創(chuàng)新和嘗試。當這些技術真正落地之時,將對我們國家農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展起到極大推動作用。

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