如何種出又多又好的番茄？

經(jīng)過8個(gè)多月的比拼，4月25日，第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽峰會在線上舉行，“番茄快長”隊(duì)種植的番茄以遠(yuǎn)超傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量和品質(zhì)摘得冠軍。這支隊(duì)伍由荷蘭瓦赫寧根大學(xué)、中國農(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”決賽峰會線上舉行。

第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”由拼多多與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)聯(lián)合主辦，聯(lián)合國糧食及農(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月開始，入圍決賽的選手分別在北京、上海、浙江、荷蘭等地，通過軟件遠(yuǎn)程控制位于云南昆明大賽基地的智能溫室，結(jié)合營養(yǎng)學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺和深度學(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?！惫谲婈?duì)“番茄快長”隊(duì)長徐丹表示。

冠軍隊(duì)“番茄快長”隊(duì)長徐丹（右二）與隊(duì)員們。彭來｜攝

除“番茄快長”外，其他三支隊(duì)伍同樣表現(xiàn)出色。中國農(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)合國糧農(nóng)組織駐華代表文康農(nóng)（Carlos Watson）在峰會上表示，“多多農(nóng)研科技大賽提供了一個(gè)創(chuàng)新平臺，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)，針對具體需求，共同打造解決小農(nóng)實(shí)際問題的實(shí)用型解決方案。”

為“讓更多人吃上好番茄”而賽

作為聯(lián)合國糧農(nóng)組織優(yōu)先推廣的“四大水果”之一，櫻桃番茄是我國廣泛種植的重要經(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)械化與自動化程度較低等瓶頸問題，產(chǎn)量與品質(zhì)無法滿足消費(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，開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)開發(fā)的“數(shù)字番茄智能管控云平臺”就實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、番茄生長圖像監(jiān)測、植株病害識別等功能。當(dāng)溫室環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出閾值，該系統(tǒng)就會發(fā)短信提醒操作人員；同理，當(dāng)系統(tǒng)通過視覺技術(shù)識別到不同生長階段葉片、花朵、果實(shí)等方面的問題，也會自動作出精準(zhǔn)預(yù)警。

萬物生長依賴光合作用，二氧化碳對于設(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。

而對于病害管理，“番茄快長”隊(duì)的做法是在溫室中安裝相關(guān)傳感器，通過一套自研的病害管理系統(tǒng)，在監(jiān)測室內(nèi)氣候與植物生長情況的同時(shí)，對常見的真菌性病害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測，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?！毙斓け硎?。四年前，徐丹從以智能溫室農(nóng)業(yè)聞名的荷蘭回國創(chuàng)業(yè)，在北京城郊用頂尖的玻璃溫室種植技術(shù)開始種植健康好吃的蔬菜水果。其中，番茄就是主打產(chǎn)品，在今年北京冬奧會及冬殘奧會期間還曾先后六次為奧運(yùn)村供應(yīng)。

“此次大賽為年輕科學(xué)家提供了很好的機(jī)會，幫助他們準(zhǔn)確理解種植戶需求，有針對性地開發(fā)產(chǎn)品。”浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院院長何勇說，“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，能夠推動農(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

如今的90后已經(jīng)不會種菜了？

非也。此次入圍決賽的四支隊(duì)伍中，90后成員占比約八成，其中不乏立志報(bào)效家鄉(xiāng)的農(nóng)二代?！拔抑詴氖罗r(nóng)業(yè)研究，是因?yàn)閺男∫姂T了大人用雙手在黃土里刨挖生活，以高強(qiáng)度的勞動換來僅僅溫飽的生活?！薄跋彩痢标?duì)隊(duì)長、浙江大學(xué)博士生朱常安長在農(nóng)村，傳統(tǒng)的勞動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?！?/p>

第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽隊(duì)員。彭來｜攝

與之類似，“農(nóng)圣大腦”隊(duì)隊(duì)長、90后祝清震曾是一名汽車工程師，在工作中了解到我國農(nóng)業(yè)技術(shù)和裝備發(fā)展落后的現(xiàn)狀后，便主動放棄造車，轉(zhuǎn)而攻讀農(nóng)業(yè)工程博士學(xué)位。

“我雖然走出了那個(gè)生我養(yǎng)我的小鄉(xiāng)村，但依然希望改變家鄉(xiāng)那種相對落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式?！弊Ｇ逭鹫f。此次比賽中，“農(nóng)圣大腦”隊(duì)將種植者經(jīng)驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)和櫻桃番茄圖像識別數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，建立了櫻桃番茄種植知識結(jié)構(gòu)和知識庫，并在此基礎(chǔ)上開發(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?！爸乔选币彩且恢?0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)相對較少，但他們?nèi)橥度?。有時(shí)，他們是科學(xué)家，開發(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，開發(fā)智慧管控云平臺的前、后端，形成產(chǎn)品雛形。

“人才是第一資源，農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技人才是強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)的根本?！敝袊r(nóng)業(yè)大學(xué)國際學(xué)院院長、教育部長江學(xué)者李道亮在第二屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽峰會上表示，“打造高水平農(nóng)業(yè)科研人才隊(duì)伍，需要激發(fā)每個(gè)人的活力，同時(shí)要注重團(tuán)隊(duì)精神的塑造。該賽事搭建了農(nóng)業(yè)人才切磋和交流的平臺，是一種非常好的人才培養(yǎng)模式?！?/p>

而大賽評審組組長、中國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。這對國家未來智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

拼多多自成立以來就將農(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)動力源于對技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。”拼多多高級副總裁朱健翀?jiān)诜鍟媳硎?，“通過本次大賽，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)種植者帶來更多收入?！?/p>