用人工智能种出“又脆又甜”的生菜

第三届“多多农研科技大赛”决赛结果揭晓 上海农科院队夺得“蔬”荣

2023-06-29

上海市农业农村委员会党组书记、主任冯志勇(左四)为冠军团队颁奖。付梵 摄

记者 梁应杰

日前,光明多多垂直农业挑战赛暨第三届“多多农研科技大赛”揭晓比赛结果。由几十位不同领域、不同学科背景的年轻专家组成的4支战队从全球15支初赛队伍中脱颖而出,闯入决赛。他们尝试突破学科壁垒,合力挑战在全封闭的集装箱以更低能耗种植更优品质、更高产量的全新生菜品种“翠恬”。

党的二十大报告指出,要树立大食物观,发展设施农业,构建多元化食物供给体系。在此背景下,这届比赛是一次“向设施农业要食物”的尝试。

经专家评委审定,何立中博士带领的上海农科院队最终摘得冠军,并夺得“最高产量奖”。这支农学家团队曾为我国南极科考队员提供极端环境的蔬菜种植培训。来自中国农业大学的“赛博农人”队荣获大赛第二名与“最佳节能奖”。上海交通大学博导鲍华带领的“生生不息”队与极星农业创始人徐丹领衔的“生菜快长”队并列第三。

以赛为媒 促进工农融合

今年决赛最大的看点是上海农科院队、“生菜快长”队代表的农学团队与上海交大“生生不息”队、“赛博农人”队代表的工学团队的较量。

双方的区别在于,农业学者习惯从作物栽培的需求与规律入手,将传统种植经验与人工智能结合,获取更佳的种植结果;工科专家则将生菜种植作为应用场景,以前沿技术解决农业生产的现实难题。工农联合,解决农学难题,谁更胜一筹?

数据显示,上海农科院队最后一茬生菜的生产效率达到0.18千克/平方米/天。“此次赛用集装箱式植物工厂并非生产型,仅安装了三层层架,如果增加种植架层数,提高空间利用效率,以我们的种植方案推算,生产效率完全可能达到0.4千克/平方米/天的国际先进水平。”何立中说。

品质方面,该队送检生菜的可溶性糖含量达到0.43%,为4支团队之最。6月初,赛事主办方曾邀请包括厨师、消费者等在内的15位大众评审从外观色泽、脆度、食味香气等五项感官指标对决赛轮生菜进行品鉴,上海农科院队在脆度一项中的得分同样名列前茅。又脆又甜,冠军队成功种出了“翠恬”生菜的品种特点。

比赛期间,上海农科院队还开发了一套智慧种植决策管理系统。该系统融合植株的生长模型、光截获模型、蒸腾模型等算法,实时收集各类传感器回传的数据,尤其是利用深度相机多源采集图像数据进行植株长势监测,可辅助有关光配方优化、环境调控、缓解烧心以及及时采收等方面的种植策略判断。

当然,工科专家的表现也可圈可点。例如,“赛博农人”队队长郑建锋认为,如果将他们的种植方案运用到大型植物工厂,每千克生菜的耗电量可以降低到9.5度,“优于1千克生菜10度电的行业较高水平”。

农研成果转化成效初显

本届比赛结束后,作为主办方之一,拼多多将鼓励获奖团队进一步完善农研成果,把技术方案应用到广袤的田间地头,让青年科学家的聪明才智与时代的需求结合起来,助力农户增收与乡村振兴。

首届“多多农研科技大赛”获奖团队“智多莓”就在比赛过程中看到技术产品化的市场前景,从而决定成立“智多莓”公司,帮助中小种植者提升效益。

目前,“智多莓”已形成智能灌溉、智能温室环控等硬件、软件、算法产品,截至今年一季度已在辽宁、云南、安徽、内蒙古、上海、北京等地输出40套系统,用于辅助草莓、蓝莓生产。

在乡村振兴重点帮扶地云南省怒江州老窝村,“智多莓”为当地搭建数字化草莓生产体系,使得老窝村草莓产业用工成本下降30%以上,包括肥料支出减少2500元/亩、植保支出减少1000元/亩,草莓产量增加30%,有效助力了当地的农民增收与产业发展。

而“赛博农人”队在此前赛事中积累的营养液配方动态调整技术,目前已被写成科普论文,所有数据也已嵌入模型,形成了标准算法,正在北京小汤山基地应用。

“拼多多连续举办了三届‘多多农研科技大赛’,我们希望借此促进农业领域的技术交流、创新和发展,推动我国农业技术的高质量发展。”拼多多党委书记、高级副总裁王坚认为,这一赛事可以吸引更多的青年农业创新人才和优秀的现代农业企业参与农业领域的科技创新,还可以促进农业科技成果的转化和应用,提高农业生产的效益和竞争力,为农业高质量发展提供有力支持。