11月初,杭州的超市、水果店里,第一茬冬草莓陆续摆上货架。店员说,本地草莓还得再等二十来天。

而在100多公里外的上海奉贤农业科创谷,四座植物工厂里的草莓,刚刚结束了连续170天的采摘期——横跨夏秋两季,正是传统草莓种植的断档期。

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▲ 四支决赛团队搭建的植物工厂,从左往右依次是拟生态团队、赛博农人团队、莓立方团队、欧普智莓团队。陆云波 摄

近日,第五届“多多农研科技大赛”在这里收官。过去半年,莓立方、拟生态、赛博农人和欧普智莓等四支决赛团队,在各自设计建造的50平方米植物工厂里,用国产草莓品种、国产软硬件系统,完成了一场从定植到采收的全周期种植挑战。

他们要回答的问题很具体:植物工厂能不能种出好草莓?能不能算得过账?

答案各不相同。

NO. 1

水培的“裸泳者”

“拟生态”团队的植物工厂里,草莓挂在架子上,没摘完。

决赛答辩那天,来访的人一拨接一拨,在立体种植架之间来回看。团队成员、塔金麦(嘉兴)智慧农业有限公司的创始人何朝辉站在门口,见人拉开防虫帘往里走,总要扭头提醒一句:“直接吃啊,摘下来就能吃。明天这里就要收掉了,不要浪费。”

这是四支决赛入围队伍里,唯一采用浅液流水培的团队。其他队伍用基质培,用泥炭、珍珠岩做缓冲,植物工厂内的温湿度变化不会立刻影响到根系;拟生态却不,根系直接泡在流动的营养液里,像“裸泳”。

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▲ 工人操作轨道式采摘车,在可移动种植架间穿行,便捷采摘高位草莓。陆云波 摄

“浅液流一旦控制不当,整片植株可能直接死掉。”何朝辉知道风险,但还是选了这条路。儿子何政洋(拟生态团队队长)给这套系统起名为“拟生态”,以自然界的循环代谢为蓝本,旨在实现水肥零排放、全循环。

5月12日定植后,团队仅用约40天就采收了头茬果,是四支队伍里最早的。但水培的考验,也来得比别家更快。

例如花芽分化要夜间低温,室温降下来,营养液水温也跟着降。水温过低,根系活力下降,吸肥能力不够,莓果长不大。“我们在赛前没有考虑到加装液流保温设备。”何朝辉说。

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▲工人通过数字看板实时核对植物工厂的环境参数。陆云波 摄

现场,大赛评委、杭州市农科院草莓研究团队负责人余红问他,能不能把技术和以市场为导向的产量结合起来。何朝辉坦言:“植物工厂目前还谈不上经济效益,这是一项未来技术。我的目标是先突破技术。”

凭借这套创新种植方案,拟生态团队斩获赛事二等奖,同时赢得“创意创新奖”单项荣誉。

NO. 2

重新厘清技术与传统农艺的关系

上海交大领衔的“莓立方”团队,前期种植成绩还不错:糖度比市售草莓均值高出14.3%,大众评审第二名。

种植过程中,他们也走过了一段磨合期。队员来自算法、农学、能源、装备等不同专业,既有种了多年草莓的老手,也有搞自动化控制的科研人员。开赛之初,团队想用数字模型把种植经验全部变成可复制的程序,让机器替人做判断。草莓一天天长起来,大家才慢慢意识到,智能系统得跟一线农艺经验来回校准,谁也替代不了谁。

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▲采莓立方团队队长贺世伟正在记录试种植阶段的草莓果径,确保每一颗果实都符合生长预期。陆云波 摄

他们还遭遇了一次“熊蜂暴走”。近百只熊蜂进厂后集体“罢工”,不出巢,还啃花。排查到最后,不是蜂的问题——蜂箱被摆在了噪音和气流的扰动中心,熊蜂应激了。挪个位置,给足适应期,它们才重新干活。

“赛前,我心里多少有点‘技术傲慢’。”队员吕兆晨赛后接受采访时如是说。他以为只要给足传感器、算法和光源,经验就可以被替代。亲手种下去才明白,老师傅看到叶片边缘一点焦黄,三秒就知道是缺水还是缺光。“我们可以把其中一个环节写成代码,但那三秒的整体感,我至今不知道怎么建模。”

“植物工厂没有消灭农业的不确定性,只是把这种不确定从‘自然天气’变成了‘我们的决策’,好在人的决策可以调整、优化。”

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▲四周覆以高反射率反光膜,通过增加二次折射显著提升光能利用效率。陆云波 摄

NO. 3

听懂了植物的语言

“赛博农人”团队种出的“粉玉”草莓,在大众评审环节就拿了第一名,最终糖酸比11%-13%,坐果率超过90%,畸形率控制在8%左右。他们还做了一件很“抠”的事:回收冷凝水,回收率75.7%,整个种植期只用了7.8立方米水,远低于其他队伍。

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▲试种植阶段,赛博农人团队正测试生长光源的光谱配方。陆云波 摄

这支来自中国农业大学的队伍,七名博士、三名硕士,连续参加了五届大赛。团队植物工厂设计方案的核心理念叫“与植物对话”——不让植物去适应环控,而是让植物的生长反馈来指导环控。工厂里布了100多个传感器监测点,通过连续监测净二氧化碳交换量和蒸腾量,反馈给AI算法自动调整环境控制策略。

在最后50天采收期内,团队收获草莓284.45公斤,最大单果重量达73.7克。凭借这套系统,赛博农人团队将本届大赛一等奖收入囊中。队长陈民慧说,这170天最大的收获,是把生产现场变成了科研现场。“我们这群没种过草莓的博士生、硕士生,通过算法和传感器,硬是听懂了植物的语言。”

欧普智莓团队是四支队伍里唯一由照明企业牵头的。凭借直流供电的智能集电集控系统和提升作物照光率的灯具设计,在决赛最终种植期间,团队能耗为4支队伍最少。

NO. 4

换道超车的潜力

植物工厂是设施农业的高阶形态,不再靠天吃饭,光、温、水、气、肥全部由人工精准控制。过去6年,“多多农研科技大赛”的赛场一步步升级,从云南高原温室,到崇明集装箱,再到上海奉贤的植物工厂;参赛队伍和人数也在逐年增加。刚刚结束的第五届比赛,由拼多多、上海市农业科学院、上海农业科创谷主办,中国农业大学、浙江大学联合主办,共吸引全球46支团队、超300名国内外青年人才参与,人数创历届之最。

中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家赵春江表示,从组织形式到流程设置,本届大赛比前四届更规范,“消除了技术以外因素给团队成绩带来的差异”,为参赛团队提供了一个公平展示技术潜力的平台。他希望参赛者把学到的科学知识用于现代农业生产实践,“只要能参加这个比赛,而且走到最后,本身就是胜利”。

中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师贺冬仙,连续五届担任大赛评委。她在赛后提到,我国在技术研发、成本控制、人才储备上具备换道超车的潜力。国产“粉玉”“越王”“越秀”等优质草莓品种已经验证了在植物工厂种植的可行性,未来有望打破国外品种权垄断。目前行业已有一套草莓植物工厂盈利参考数据:每平方米栽培面积年产量5公斤可以持续种植,8公斤有望收支平衡,12公斤可实现盈利。

但她更看重的,是此次大赛中团队各自暴露的问题。“以往同类比赛,可能很少有团队主动复盘,说自己哪里出了问题。这次不一样,好几个团队愿意讲。大家知道哪些技术行、哪些不行,不避讳问题。”她也呼吁金融界、产业界加大投入,助力国产草莓植物工厂技术迭代升级。

NO. 5

赛场之外

这五届大赛的背后,是拼多多持续多年的农业科技投入。从2020年首届赛事开始,这个平台就把资源投向农业科创,不是简单地帮农民把农产品卖出去,而是往更上游走,围绕设施农业攻坚克难,希望帮农民种得好、消费者吃得好。

比赛结束后,这些成果也没有停在赛场上。有的团队把技术带到了示范园区,有的团队在青藏高原建起了植物工厂,还有的团队把赛场上的经验变成了边境村民餐桌上的新鲜叶菜。

“拼多多为我们提供了从零搭建植物工厂的机会,整个过程享有极高自由度,让我们能尽情发挥创意,把实验室里的理论知识运用到实际生产中。”吕兆晨说,团队将把自建的植物工厂移至大学校园内用作教学示范基地,培养更多智慧农业人才。“我们希望能优化种植方案、聚拢行业资源,让成果直面消费者、直面市场,让种植从‘实验室里的好’走向‘市场认可的好’。”

上一届比赛获得优胜奖的“墨泉”团队,赛后也持续推进植物工厂落地应用。2025年,团队把植物工厂设备和技术送到了上海普陀区对口支援的地方——亚东县。但只有设备不行,当地人不会技术,植物工厂就是一堆废铁。几名团队成员开始上海、西藏来回跑,招当地员工,从零培养。

亚东县的老百姓近十年才吃上叶菜,本地集市上的叶菜大多从四川、云南转运,价格高,新鲜度打折。墨泉团队运了13个植物工厂过去,试种芽苗菜、生菜、小青菜、菌菇等10余个品种,月产量可以达到6000斤。

“第一次把植物工厂运过去,里面空荡荡的。十几个附近村民探头探脑往里看,相互开着玩笑,既好奇又开心。”队长、墨泉生物创始人兼CEO秦楚汉说,“如今这些居民已经能吃上新鲜的芽苗菜,甚至做上了菜包子。”

上海市农业农村委员会副主任夏明林认为,“多多农研科技大赛”集聚青年科创力量,是培育农业新质生产力、推进设施农业现代化的重要载体。

“多多农研科技大赛”项目负责人邓新波则表示,平台将持续打通研发、试验、转化全链路,汇聚科创人才与技术资源,以科技赋能乡村振兴与农业强国建设。

橙柿互动·都市快报 记者 童蔚

编辑 刘景燕

审核 毛迪 陈欣文

校对 陈震海