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AI种出高品质番茄,第二届“多多农研科技大赛”决赛打响

昆滇经济 2023-02-03


9月底,随着第二届“多多农研科技大赛”初赛落幕,大赛决赛正式打响,9月26日各个团队番茄种苗定植以来,目前种苗高度已接近1米,陆续开出黄色的小花,有的已经开始结出青色的小果。


番茄种苗开始结青色小果。

这是“多多农研基地”迎来的第二批农业科研团队。去年,全球青年科学家们利用作物生长模型、卷积算法等AI技术,成功在农研基地培育出“科技草莓”。与传统种植方式相比,技术将草莓产量提升了196.32%,且投入产出比平均值高出传统方式75.51%。


“多多农研科技大赛”是由拼多多发起的一项农业科技创新竞赛,旨在唤起全球青年农业科技工作者参与,探索更加本土化的食品和农业解决方案。本届比赛由拼多多、中国农业大学、浙江大学联合主办。


今年的比赛,喜柿Hamato、番茄快长TomaGrow、农圣大脑Horti-AI和智茄CyberTomato4支团队在初赛中脱颖而出,将利用前沿的营养科学、精准农业等技术,在6个月内以绿色和可持续的种植方式挑战种出高品质、高产量的番茄,并在关键营养元素指标上进行考核。





既要“种得多” 还要“种得好”


与去年相比,今年的参赛队伍更加年轻化,数百名来自世界各地的选手报名参赛,最终有15支团队超过120名青年科学家进入初赛。其中,大部分参赛队伍的队员为90后、95后,甚至不乏00后的身影,年轻一代的农研工作者开始崭露头角。


在此次大赛上,联合国粮农组织驻华代表文康农(Carlos Watson)表示,“多多农研科技大赛”为全球青年科学家提供了一个实用的平台。“通过应用创新技术,为农民探索出一套基于实践、降本增效的技术模型和解决方案,促进可持续农业转型。”


据悉,今年的比赛提出了更高目标——既要“种得多”,还要“种得好”。选手们需要利用传感器、光谱、算法模型等,探索种植出更高产量、更高品质的农作物。大赛将为进入决赛的4支队伍分别提供一个独立温室及对应的环境控制应用接口,队伍可以远程调节温室内的水肥、光照、二氧化碳等生长环境要素,实现无人种植。最终成果将由专家团队和第三方实验室进行测定。


云南省农业科学院花卉研究所研究员阮继伟指导种植。


评分从几方面进行,环境控制上,每个队根据情况对肥水、温度、湿度、光照等进行设置,差异化环境控制下,最终从产量、品质、植株健康程度等方面评判番茄在地里的表现。比赛过程中,大赛技术委员会综合评估各个队在种植过程中使用的策略、算法、人工智能手段等,给出相应分值。在后续比赛中,还会根据番茄产量进行评分。通过此次比赛,探索人工智能在农业上的应用。


喜柿Hamato表示,他们会采用一种创新性高效番茄种植方案,利用温室传感器和植物传感器实时判断植物的生长状态,并有效运用补光技术促进番茄生长发育,最终实现“中国化、智能化、标准化、高效优质和低成本”的目标。


第一届“多多农研科技大赛”决赛中选手正在调试数据接口。


番茄快长TomaGrow团队透露,他们会将多年来的种植经验设置为“规则”,高产量、高品质作为“胜利条件”,高能耗作为“惩罚”。通过AI增强学习,寻找番茄在达到“胜利”的过程中,所能采取的最优路径。同时,团队强调“绿色农业”,会在比赛过程中精确水肥管理,提升能源利用率并减少污水排放。


浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长何勇教授表示,“中国的农业产业正发生巨大变化,催生更多新型农业经营主体的同时,数字技术、前沿的农业和食品技术将推动传统农业一步步迈入领先的现代农业。我们希望通过这一比赛,鼓励更多科技力量推动中国农业加速发展。”


每亩地降低成本8000元


10月28日,在位于富民县的“多多农研基地”,智慧温室里的番茄长势良好。云南省农业科学院花卉研究所研究员阮继伟介绍,番茄是喜温作物,主要在夏天生长,夜间生长温度不能低于14摄氏度,温度低于5摄氏度停止生长,低于2摄氏度会发生冻害,因此从前昆明周边没有番茄种植基地。在此背景下,设施农业的发展给了作物良好的生长环境。


位于富民的“多多农研基地”。



“9月26日定植以来,现在番茄苗高度已接近1米。”顺着阮继伟手指的方向可以看到,绿色的番茄苗上,已陆续开出黄色的小花,有的已经开始结出青色的小果。温室里,除了统一设置的消毒区、粘虫板,每株番茄苗上方还有一根线,当番茄长到一定高度时,线往下放,藤蔓顺着线一圈一圈往上长。“理论上番茄藤可以一直往上生长,10年甚至20年都没有问题。”

阮继伟说,近年来,受土壤变化、病虫害等影响,传统种植地已经很难种出番茄,设施农业的发展让种植相对可控,解决传统问题的同时降低成本。有了现代化设施设备,番茄定植后第三个月就可以开始采收,持续时间达10个月,果子品质好、单价低,有商业化推广的成功模式。从成本上看,传统栽培采收期只有4至5个月,同时肥水管理复杂,病虫害多。采用智能化种植后,肥水管理方面每亩地半年可省5000元,植保方面每亩地半年可省3000元,综合来看每亩地半年就能省下8000元,大大降低了种植成本。
大赛为番茄提供了良好的智能生长环境。

“新的农业种植手段具有吸引力。”阮继伟表示,作为一项国际性赛事,“多多农研科技大赛”算得上农业上的先锋和探索,通过聚集全国乃至世界知名高校专家,搭建起各方交流的平台,给云南智慧农业发展提供了良机。作为赛事组织方和管理方,云南省农业科学院汇总了技术细节并执行,能进一步掌握世界上最先进的肥水配方、环境控制技术、种植管理理念等,对下一步云南甚至国内类似种植形成技术储备,进行推广应用。
中国是农业生产大国,但智慧农业的发展水平与发达国家相比,还有很大发展空间,尤其是农业传感器、农业模型和核心算法、智能农机装备等核心关键技术,还需要坚持创新和突破。拼多多作为国内最大的农产品上行平台,近年来一直致力于农业科技领域的投入。此前不久,拼多多宣布投入100亿元正式设立“百亿农研”专项,并由董事长兼CEO陈磊担任一号位。
据拼多多高级副总裁朱建翀介绍,“百亿农研”专项不以商业价值和盈利为目的,致力于推动农业科技进步,科技普惠,以农业科技工作者和劳动者进一步有动力和获得感为目标。其中,“多多农研科技大赛”即是“百亿农研”专项今年落地的重点项目之一。




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