2024光明多多垂直农业挑战赛初赛落幕：142位青年科学家同台竞技，6支参赛团队晋级

如何将一只20尺的标准集装箱改造成产量高、品质好、能耗少、成本低的植物工厂？近日，在2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”的初赛现场，16支参赛队伍、142位不同学科背景的国内外青年专家通过线上路演、答辩的方式展示、较量各自精心准备的“施工图纸”与种植方案。

经过激烈角逐，最终，赛博农人队（Cyberfarmer）、上海农科院植物工厂队、墨泉队、叶菜侠队（Leafyman）、绿叶先锋队、室墨司源队6支队伍成功闯入决赛，其中既有往届“多多农研科技大赛”的获奖团队，也有不少首次参赛但种植经验丰富的新面孔。部分团队还拥有来自法国、加拿大等地的外籍科研力量。由于初赛团队整体水平较高，为探讨植物工厂建设、生产的更多可能性，本届大赛将决赛晋级团队从4支增加至6支。

▲2024光明多多垂直农业挑战赛暨第四届“多多农研科技大赛”。

“国内相关企业和归国优秀团队积极参与，把国际先进技术与理念引入国内植物工厂建设。”本届大赛评委、中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江表示，赛事吸引了浙江大学、中国农业大学、上海交通大学等985名校的研究力量踊跃参与，知名科研院所如北京市农林科学院国家农业智能装备技术研究中心也组队参加。“参赛队伍的方案基本都实现了计算机、农业工程、设施园艺等多学科交叉融合。”

按照赛制，6支晋级队伍下一步将根据各自的方案，改建集装箱，开展AI种植。赛事选定的种植品种是日本植物工厂常见的生菜“优雅”。“生菜是植物工厂的模式植物。”大赛评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙表示，“期待参赛团队能与代表行业先进水平的日本植物工厂在生产与能效上一竞高低。”

▲    2024光明多多垂直农业挑战赛初赛比赛现场。

“比赛不仅要比拼水培生菜AI种植，还要较量集装箱式植物工厂的制造水平，从系统设计、装备制造、安装调试能力、种植水平等方面进行全方位技能考核，完整体现了工学、农学乃至商学的学科交叉与跨界融合。”贺冬仙表示。

全球不同技术流派同台竞技

这是光明多多垂直农业挑战赛第二次比拼集装箱种生菜。去年，参赛队伍在已配备硬件模块设施的集装箱内展开生菜增产降能的比拼。今年的赛事难度升级，首次将集装箱改装设计方案与建设成本纳入比赛内容。

目前，世界各国对集装箱式植物工厂的构造设计并未形成统一范式，较为主流的构造形式包括日本的层架式、新加坡和加拿大的旋转式、美国的垂直式等，各有优势。其中，日本层架式栽培架的应用较为广泛。

▲    国内市场上已投入使用的集装箱式植物工厂。  莫斯提｜摄

来自上海交通大学的室墨司源队便在日本层架式栽培架的基础上进行创新——让栽培架移动起来。该团队引入动态导轨结构，在空间不变的情况下，栽培架从常规的两排变为三排，种植面积可以提升130%。

此外，通过在栽培架上设置高度可调节的灯板，可根据生菜长势远程调整光源高度，匹配不同生长周期，融易新媒体消息，防止生菜灼伤。“用目前的方案再种一遍去年的‘翠恬’生菜，理想状态的年均产能可提升2-3倍。”曾参与上一届比赛的室墨司源队队长熊元科表示。

除了优化后的“日式”设计，“加拿大流派”的方案也赚足评委眼球。墨泉队是一支国际化团队，队长秦楚汉毕业于加拿大的西安大略大学，如今专注于将农业自动化技术应用到莓果、叶菜、牧草、中药材等作物种植中，拥有植物工厂设计、搭建的丰富经验，其队员包括加拿大最大组培克隆公司CannTx生命科学创始人巴克·杨（Buck Young）。

通过引入加拿大的旋转式栽培理念，墨泉队让栽培架可以如工厂流水线般移动——所有种植槽通过传输链条形成闭合大环，共享一套灌溉系统。

据秦楚汉介绍，旋转式设计在空间利用、成本降低、蔬菜品质、局部气候改善上均有优势。“首先，动态环境使蔬菜生长更加稳定，避免局部温度过高等情况，降低整体散热能耗和成本；其次，每个种植槽均会旋转至管理人员面前，可节省走廊空间，增加栽培空间；再者，在种植槽不断移动的小幅抖动中，水肥利用率得以提升，同时刺激生菜生长。”