如何種出又多又好的番茄?
經(jīng)過(guò)8個(gè)多月的比拼,4月25日,第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽峰會(huì)在線上舉行,“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)摘得冠軍。這支隊(duì)伍由荷蘭瓦赫寧根大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、極星農(nóng)業(yè)和拜耳作物科學(xué)的青年“新農(nóng)人”組成,采用“人機(jī)融合智能”的算法策略,將先進(jìn)種植經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換為算法,輔佐種植者種出了高產(chǎn)量、富營(yíng)養(yǎng)的果實(shí)。
4月25日,“第二屆多多農(nóng)研科技大賽”決賽峰會(huì)線上舉行。
第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”由拼多多與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合主辦,聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織、瓦赫寧根大學(xué)提供技術(shù)指導(dǎo)。與第一屆的“科技種草莓”相似,今年的大賽命題是“科技種番茄”,以“既要種得多,又要種得好”為目標(biāo),同時(shí)關(guān)注環(huán)境可持續(xù)性和商業(yè)化可行性。賽事共吸引了全球15支團(tuán)隊(duì)120多名研究人員參賽。最終4支隊(duì)伍闖入決賽,其中既有高校背景的學(xué)術(shù)研究者,也有商業(yè)化種植的從業(yè)者。
去年10月開(kāi)始,入圍決賽的選手分別在北京、上海、浙江、荷蘭等地,通過(guò)軟件遠(yuǎn)程控制位于云南昆明大賽基地的智能溫室,結(jié)合營(yíng)養(yǎng)學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)種植番茄。“其間,雖然我們不能每天見(jiàn)到這些作物,但人機(jī)融合算法實(shí)時(shí)幫助我們,不斷修正種植策略。這也驗(yàn)證了這套算法未來(lái)的商業(yè)價(jià)值,也就是幫助種植者提高效率,降低出錯(cuò)率,并打破時(shí)間和空間的限制。”冠軍隊(duì)“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)長(zhǎng)徐丹表示。
冠軍隊(duì)“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)長(zhǎng)徐丹(右二)與隊(duì)員們。攝影彭來(lái)
除“番茄快長(zhǎng)”外,其他三支隊(duì)伍同樣表現(xiàn)出色。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)牽頭的“智茄”隊(duì)最終獲得卓越獎(jiǎng),具備多元化科研背景的“農(nóng)圣大腦”隊(duì)與浙江大學(xué)青年學(xué)者組成的“喜柿”隊(duì)榮獲優(yōu)秀獎(jiǎng)。評(píng)審結(jié)果顯示,四支決賽團(tuán)隊(duì)的番茄平均產(chǎn)量達(dá)到了傳統(tǒng)種植的兩倍左右,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也符合高品質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
“我們的全球農(nóng)業(yè)糧食體系需要?jiǎng)?chuàng)新和可持續(xù)的解決方案,”聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織駐華代表文康農(nóng)(Carlos Watson)在峰會(huì)上表示,“多多農(nóng)研科技大賽提供了一個(gè)創(chuàng)新平臺(tái),吸引青年學(xué)者、技術(shù)專家、創(chuàng)業(yè)者、研究機(jī)構(gòu)和科技企業(yè),針對(duì)具體需求,共同打造解決小農(nóng)實(shí)際問(wèn)題的實(shí)用型解決方案。”
為“讓更多人吃上好番茄”而賽
作為聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織優(yōu)先推廣的“四大水果”之一,櫻桃番茄是我國(guó)廣泛種植的重要經(jīng)濟(jì)作物,也是農(nóng)民增收致富的重要農(nóng)產(chǎn)品。但至今,國(guó)內(nèi)很多產(chǎn)區(qū),櫻桃番茄的種植依然面臨環(huán)境調(diào)控技術(shù)粗放、機(jī)械化與自動(dòng)化程度較低等瓶頸問(wèn)題,產(chǎn)量與品質(zhì)無(wú)法滿足消費(fèi)者的期待。
言農(nóng)夫之耕,當(dāng)先利其器。做好農(nóng)業(yè),首先要有與時(shí)俱進(jìn)的方法論。本次大賽,四支隊(duì)伍各展所長(zhǎng),開(kāi)啟了完全不同于以往“面朝黃土背朝天”的科技種植模式。
比如,如何讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“仰以鼻息”的氣象信息、光照條件變得可控?“智茄”隊(duì)開(kāi)發(fā)的“數(shù)字番茄智能管控云平臺(tái)”就實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、番茄生長(zhǎng)圖像監(jiān)測(cè)、植株病害識(shí)別等功能。當(dāng)溫室環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出閾值,該系統(tǒng)就會(huì)發(fā)短信提醒操作人員;同理,當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)視覺(jué)技術(shù)識(shí)別到不同生長(zhǎng)階段葉片、花朵、果實(shí)等方面的問(wèn)題,也會(huì)自動(dòng)作出精準(zhǔn)預(yù)警。
“智茄”隊(duì)研發(fā)的“數(shù)字番茄智能管控云平臺(tái)”。
萬(wàn)物生長(zhǎng)依賴光合作用,二氧化碳對(duì)于設(shè)施農(nóng)業(yè)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)起到了重要的作用。鑒于此,“喜柿”隊(duì)的新農(nóng)人們研發(fā)了一種新型輕簡(jiǎn)溫室二氧化碳加富技術(shù),在促進(jìn)植株光合作用的同時(shí),有效避免了直接施用二氧化碳但植物利用有限而導(dǎo)致的二次排放問(wèn)題。得益于此,該團(tuán)隊(duì)種出的果實(shí)品質(zhì)優(yōu)異,維生素、氨基酸和番茄紅素含量均遠(yuǎn)超傳統(tǒng)種植的番茄。
而對(duì)于病害管理,“番茄快長(zhǎng)”隊(duì)的做法是在溫室中安裝相關(guān)傳感器,通過(guò)一套自研的病害管理系統(tǒng),在監(jiān)測(cè)室內(nèi)氣候與植物生長(zhǎng)情況的同時(shí),對(duì)常見(jiàn)的真菌性病害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè),幫助種植者規(guī)避了大部分的病害風(fēng)險(xiǎn)。這也是該團(tuán)隊(duì)在比賽中獲得最高產(chǎn)量與較高品質(zhì)的重要原因之一。
此外,與其他農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新競(jìng)賽不同,“多多農(nóng)研科技大賽”在考核產(chǎn)量、品質(zhì)以及綠色可持續(xù)的生產(chǎn)方式之外,還尤其重視大賽成果的商業(yè)化可行性。
“此次比賽積累的算法模式,我們下一步將在合作基地進(jìn)行小范圍商業(yè)試點(diǎn),不久后希望向全國(guó)推廣,讓不同地區(qū)、不同設(shè)施類型的不同種植戶都能受益。”徐丹表示。四年前,徐丹從荷蘭回國(guó)創(chuàng)業(yè),在北京城郊用頂尖的玻璃溫室種植技術(shù)開(kāi)始種植健康好吃的蔬菜水果。其中,番茄就是主打產(chǎn)品。
“此次大賽為年輕科學(xué)家提供了很好的機(jī)會(huì),幫助他們準(zhǔn)確理解種植戶需求,有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。”浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)何勇說(shuō),“這項(xiàng)賽事為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植人員和農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域的專家學(xué)者,搭建了農(nóng)業(yè)前沿科技交流平臺(tái),能夠推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技的實(shí)際成果應(yīng)用于廣闊的田間地頭。”
古老的農(nóng)業(yè)躺在黃土上 年輕的農(nóng)業(yè)握在AI中
此次入圍決賽的四支隊(duì)伍中,90后成員占比約八成,“我之所以會(huì)從事農(nóng)業(yè)研究,是因?yàn)閺男∫?jiàn)慣了大人用雙手在黃土里刨挖生活,以高強(qiáng)度的勞動(dòng)換來(lái)僅僅溫飽的生活。”“喜柿”隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、浙江大學(xué)博士生朱常安長(zhǎng)在農(nóng)村,傳統(tǒng)的勞動(dòng)方式給他留下了深刻的印記。“我希望能在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率方面貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)力量。”
第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽隊(duì)員。攝影彭來(lái)
談到,此次比賽,“農(nóng)圣大腦”隊(duì)將種植者經(jīng)驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)和櫻桃番茄圖像識(shí)別數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,建立了櫻桃番茄種植知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)庫(kù),并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了云托管服務(wù)系統(tǒng),該系統(tǒng)商業(yè)化后將能顯著提升種植效率。
廣闊農(nóng)村,大有作為。“智茄”也是一支90后挑大梁的團(tuán)隊(duì)。雖然很多隊(duì)員還是博士在讀,種植經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少,但他們?nèi)橥度。有時(shí),他們是科學(xué)家,開(kāi)發(fā)炫酷的新型算法;有時(shí),他們是工人,搬運(yùn)、安裝、調(diào)試各類設(shè)備;有時(shí),他們又是程序員,開(kāi)發(fā)智慧管控云平臺(tái)的前、后端,形成產(chǎn)品雛形。
大賽評(píng)審組組長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士趙春江認(rèn)為,“多多農(nóng)研科技大賽”在從算法模型到智慧種植實(shí)踐等方面進(jìn)行了前瞻性的創(chuàng)新和嘗試,形成了一批實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)方案。這對(duì)國(guó)家未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
位于云南昆明的“多多農(nóng)研科技大賽”賽事基地。攝影彭來(lái)
拼多多自成立以來(lái)就將農(nóng)業(yè)作為核心戰(zhàn)略之一。去年8月,該公司又宣布了旨在面向農(nóng)業(yè)及鄉(xiāng)村重大需求的“百億農(nóng)研專項(xiàng)”,以前沿技術(shù)推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化。其中就包括連續(xù)兩年舉辦“多多農(nóng)研科技大賽”,推動(dòng)精準(zhǔn)種植技術(shù)在農(nóng)業(yè)中加速落地應(yīng)用。
“改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動(dòng)力源于對(duì)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。”拼多多高級(jí)副總裁朱健翀?jiān)诜鍟?huì)上表示,“通過(guò)本次大賽,我們清晰地看到,農(nóng)業(yè)科技的低成本應(yīng)用能夠很好地提升農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與管理水平,有效提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。我們堅(jiān)信,這些技術(shù)的迭代與推廣,可以為農(nóng)產(chǎn)品創(chuàng)造更多附加值,從而為廣大農(nóng)業(yè)種植者帶來(lái)更多收入。”