农场上演“番茄大战”:面朝黄土,技不压身

农场上演“番茄大战”:面朝黄土,技不压身
2022年05月02日 21:41 杨国英观察

文/观察者

“端牢饭碗”,盯紧粮食和蔬菜,自上而下,近两年突然成了一个热门话题。

荷兰光照不足,饭碗端得却很牢,因为温室技术领航全球;

以色列水贵如油,缺水必然缺粮,本该是要命的,硬是凭滴灌技术逆天改命,成了娇艳夺目的“沙漠之花”……

这些不被“祝福”的国家,却成了农业强国,无他:先天禀赋不足,科技创造来补。

这对我们有何启发?

01

“技术代差”是条大长腿

中国作为一个传统的农业大国,曾经世代面朝黄土,发展农业靠的是“人海战术”。

今天则大可不必,因为我们的农业,正处在技术有代差、二三产业可反哺的红利期!

政策上,早在2019年,国家就开始了数字农业的具体规划,围绕着“网络化”、“信息化”、“数字化”三个特点开展农业改革——显然,中国发展数字农业有一个关键优势,就是我们在工业、服务业领域已经有大量的技术积累和成功经验,形成了可以为农业所用的“技术代差”。

(数字农业的概念,1997年由美国两院院士正式提出,指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。今天中国发展数字农业,关键优势就是“技术代差”。)

所以我们看到,2020年7月和2021年8月,拼多多已经先后两次举办“多多农研科技大赛”。这家全国最大的农产品上行平台再进一步,成为助力农业科技下沉的先锋,并不是偶然。

4月25日,经过8个多月的比拼,第二届“多多农研科技大赛”决赛峰会在线上举行,夺冠的“番茄快长”队种植的番茄,产量和品质都远超传统的种植方式。

第二届多多农研科技大赛,比拼的是智能温室种番茄,标准比上一届有所提高——既拼投入和产量,也拼风味和营养。用拼多多的话说,是“既要吃饱,又要吃好”。

体现在“番茄大战”的过程和结果上,技术竞赛的效应显而易见。

(第二届多多农研科技大赛决赛,智慧温室种番茄,“番茄快长”团队最终夺冠)

在这届科技竞赛中,冠军团队“番茄快长”研发了“病害管理系统”,该系统可以可以预测四种番茄真菌性病害。从最终结果看,整个智能温室的设计,让番茄产量接近了同期荷兰温室技术的颠峰产量水平。其他团队的技术,也在番茄的风味、营养上,超越了传统种植的水平……

事实上,过去的两届多多农研大赛,都在探索将AI技术集成应用于温室种植,其部分科研成果甚至走出赛场,得到了农民的认可。

中国的农民,勤劳且经验丰富。先进的技术能得到农民的认可,说明真正成了一条大长腿。

02

瞧不起“温室里的花朵”?这是对技术的赞美!

AI算法决胜和农技体系改良共舞,数字农业和“碳中和”齐飞……第二届多多农研大赛令业内专家学者印象深刻。

没错,有了技术的加持,温室种番茄这件小事,也可以做得很牛。

先科普一下,在全球范围内,温室种植技术是一种“广普”技术——用于种植各种果蔬、花卉,可以超越季节的限制和天气的影响,明显提高产量。“温室里的花朵”在农人看来,其实是一种赞美。

整体看,温室种植沿着标准化、自动化、规模化的方向在发展,而在智能化方面又迎来了新的机会—软硬件一体的大数据、云计算、人工智能技术,在这一领域的应用前景非常好。

温室栽培注重各种生长条件的可控性,可以说是数字农业最佳的应用场景。

(云南昆明的多多农研智慧温室基地)

第二届多多农研大赛,几个团队比拼温室种番茄,更好的“算法”成了冠军团队决胜的关键:

“在六个月的种植过程中,番茄快长团队每周的产量一直都处于领先的地位。随着 AI 算法所收集的数据越来越多,通过校准不断的更新迭代,番茄产量的提升在种植后期十分明显。”(第二届多多农研大赛官方资料)

硬件决定基础和成本,算法才决定差距。就像自动驾驶,智能硬件用于采集数据,但决定如何使用这些数据、做出决策的软件或算法才是关键,这也是数字农业的根本。

一套成熟的算法可以多、快、好、省地推广应用,这也是数字农业最有前景的地方。

事实也是如此,第二届多多农研大赛产生的科研成果,多数都与算法有关。中国农业大学的智茄队开发了一整套“智慧番茄数字管控云平台”,其中包含了一个历史数据分析系统,该团队还开发了“番茄生长状态识别模型构建”,用算法就可以判断果实的大小和成熟度——不仅很快,而且可能比技能水平参差不齐的人工还要靠谱。

(智茄队的“智慧番茄数字管控云平台”,覆盖灌溉、施肥、环境控制、数据分析等功能)

从多多农研大赛看,智能温室注重数据分析、精准控制,这种技术特征,不仅是数字农业的精髓,其实对“碳中和”也大有帮助。

农研大赛中的智能温室,由于其精准智能,可以在各个方面减少资源的浪费式消耗,特别是在农药、化肥方面,对低碳、环保有重大意义——番茄快长团队开发的“病害管理系统”,通过对气候、作物生长状况的技术监测,可以预测 10 天内常见的真菌性病害感染的风险,这就可以帮助种植者做到提前干预、精准用药。

用药更少了,自然更环保、更低碳。

如今,即便是在一些农业强国,农业依然是一个高消耗、高污染的行业。以美国为例,美国每年生产的3亿吨粮食,须消耗石油6000~7000万吨、钢铁约800万吨、化肥(折纯)约4000万吨,广义农药(原药)100万吨以上。

所以说,农业减碳的潜力非常大。

也因此,在温室栽培方面,多多农研大赛并没有拘泥于数字技术,而是涉及到了整个农技体系的改良,这对“碳中和”也起到了意料之外的作用——浙江大学的喜柿团队开发的一套“新型轻简温室二氧化碳加富技术”,就做到了这一点。(温室的密封性较好,而二氧化碳又是植物光合作用中最重要的气体,因此,通过加富技术保证二氧化碳的浓度,对温室作物的生长非常重要。)

由于沸石对一些营养物质或二氧化碳的吸附性、捕捉能力很强,将沸石作为营养基质,是温室栽培的趋势。基于此,喜柿团队实验室筛选出多种适宜在农业栽培环境施用的沸石分子筛,研发出了一套“高效捕捉、 轻便转移、可控施用”的技术体系——该团队通过改变孔径结构及原料配比,改良了沸石对二氧化碳 的选择性吸脱附性能,并调整了合成方法及加工工艺,生产制备可以做到0污染、低成本、高产量;同时,基于沸石分子筛,该团队还开发了轻简化二氧化碳加富装置,适用于玻璃温室、塑料大棚,材料本身可以再生后重复使用。

开发这套技术的喜柿团队,虽然没有夺冠,但这项技术改良成果,被认为是温室栽培面向“碳中和、碳达峰”时代极具潜力的新方向。

多多农研大赛非常务实,从第一届种草莓,到第二届种番茄,都是“小处着眼”,但技术却不设边界——温室种草莓、种番茄这件小事,已经让我们看到了数字农业广阔的技术宽度。

告别“人海战术”之后的中国农业,技术是唯一的方向,特别是数字农业。就像从简单的辅助驾驶,到真正的自动驾驶,中间的道路很长,但潜力也很大——农业是长期而艰辛的事业,但放在科技视角下,数字农业的赛道足够宽阔,从吃饱到真正吃好,这可能是最关键的一步。

面朝黄土,曾经是看天吃饭,未来是技不压身!

财经自媒体联盟更多自媒体作者

新浪首页 语音播报 相关新闻 返回顶部