一边是纷繁复杂的科技数据,一边是物竞天择的自然法则,听上去似乎相隔千里。但在海门区常乐镇,“A+温室工场”将现代农业与都市农业融合创新,正催化一种智慧田园的新场景。
渴了自动喂水、冷了自主加温,这种“半养殖半种植”的模式是否噱头大于产出?没有土壤,作物如何生长?番茄能达到3.5米的生长高度,到了成熟期怎么收获?作为长三角第三个“A+温室工场”,本月底,常乐镇的“A+温室工场”将迎来蔬果收获季。近日,记者走进神奇的植物世界,探访温室工场里的种植“黑科技”。
种菜不用土:智慧“大脑”增效环保
在“A+温室工场”的番茄工厂,从荷兰引进的番茄加西娜植株郁郁葱葱,底部的方块状椰糠基质排列整齐,滴灌、温控、水肥一体化系统各司其职,目光所及不见一粒土,满是科技的新绿。20多天以后,这批番茄将会出现在江浙沪各大商超、市场。
“A+温室工场”是对标国际最先进标准、根据我国气候条件自主研发的高标准智能连栋温室。“反差感”是A+温室工场给人留下的第一印象。但细究起来,工场里每一处都透着越品越有味的“未来感”。
放眼鱼菜共生示范区2592平方米的种植区域,苏州青、上海青、生菜、甜菜等蔬菜葱茏,仅有2名工人正在忙碌。“他们日常的工作就是负责蔬菜的‘婴儿期’移栽和‘壮年期’采收,至于中间的成长过程,全都交给自动化设备。”负责人李智军介绍,经过前期可控的育苗阶段,叶菜30天就能收获,劳动强度要低很多。据估算,较传统的人工全流程种植方式,“智慧手段”可以提高3倍多的工作效率。
在李智军看来,工场的顺利运营,离不开两个要素:一是技术,二是品种。
技术端依托中国科学院下属子公司中环易达的技术支持,用国家队的技术下沉,赋能工场的“类无人化”运作,同时,华东中心的科研人员也为工场的蔬果们分门别类进行了数据跟踪、定制了种植模式。
品种端也不乏好品种。工场内不仅汇集了貂蝉、西施、昭君、玉环四大名品番茄,还引进了荷兰品种佛兰朵草莓,相较市面上的红颜等品种,佛兰朵口感微酸、甜度较低,草莓生长过程中的红蜘蛛和白粉虱少,整个过程都不需要打药,即便被掐叶、采摘后,裸果也能在常温下储存10天。
“智慧工场”也是“绿色工厂”。鱼菜共生项目设置了一套纯绿色循环的系统:鱼的粪便经过鱼池底部的统一进行处理后,经由地下铺设的专门管道,水肥直达叶菜根部,而这一切,都可以通过后台终端进行操作。
在授粉方面,工场还引入了10—15箱熊蜂,每只蜂箱都有100多只蜜蜂帮助番茄和草莓授粉,“与其他授粉方式相比,熊蜂授粉不仅能提高番茄单果质量,降低畸形果率,还能改善果实品质,降低病害发生率,有利于番茄的高效栽培。”李智军说。
作物吃得好:“管家”精准投喂水肥
“太官园种冬生葱、韭菜茹,覆以屋庑,昼夜燃蕴火,待温气乃生。”在古代,早已探索出越冬生产的技术。如今,在人类追求农业环境高度可控和定制化的背景下,“智慧农业”应运而生。
在番茄工厂里,番茄植株长势良好。整片番茄园都采用了立体栽培的种植方式,每株番茄上方分别悬挂白色、绿色的“攀爬线”,纯白色背景下的植物种植景观显得科技范儿十足。
“由于这种番茄是无限生长型的品种,最高可以长到3.5米,挂果高度也有2米高,攀爬线相当于给番茄向上生长提供了‘扶手’的同时,也一定程度给长势设了限,从而生长得更加标准化。”李智军说。
扒开叶片,只见每株番茄苗的基质上都统一插有滴灌水管,原来,“管家”会在充分考虑室内的湿度情况后及时“喂水喂饭”。例如,当天的气温在10度左右,大脑感应到数据后就会立即“告诉”滴灌系统:“每隔25秒,滴1滴水就可以了。”
同时,这条水肥一体化的滴灌系统也像个营养输送通道,作物目前吸收了多少营养、还要继续补充多少,都会通过这个管道进行数据传输。“比如在作物‘长个儿’的阶段,需要的氮就多,而在草莓开花结果的时候,就得给它多添加磷。”李智军说。
站在工场地面上,记者感受到了一股暖意从脚底涌起。原来,为了更好地控制室温,整个番茄工厂都铺上了“地暖”和立体暖水管,当室温低于15℃时,这些“暖宝宝”接到中控系统发电加热的指令后,便即时给水管里的水升温,不到半小时就能奏效。
从番茄区走向草莓区的几百米里,悬挂着的温湿度表显示,湿度光照完全一致,抬头看去,奥妙就藏在屋顶上覆盖的三层薄膜上。其中,一层黑色用于遮阳,二层银色膜布可以通过中央控制开关窗,而三层则是透明色保温层,控温误差不超过1℃,可以让整个番茄工厂的温度保持在22℃—23℃。
除了护航整个番茄的生长周期外,“管家”还能通过控肥料配比、光温等,来影响番茄的口味、大小。“目前,经过测算,番茄工厂里生产的番茄甜度大概为11%,平均每颗重18克,能以较好外观、统一规格销往市场。”李智军说。
到了盛果期,每天预计能有600公斤的产量,在整个生产周期内能有超50万公斤的产量。到时候,自动小车可以辅助工人灵活行动、不用弯腰轻松采摘,届时,番茄将分批销往沃尔玛、盒马鲜生等大型商超。
温室会思考:用物联网思维种菜
走进工场大门,空气的温度湿度,滴灌的灌溉量、光照强度等各种数据在一体化智能展示平台一目了然。李智军说,在传统种菜的方式中,想要知道菜长得怎么样得亲自去菜地看,而现在每天上班前,只要瞥一眼门口的大屏幕,蔬菜的生长状况便尽收眼底。
整个温室工场占地约89亩,设立“生态科普研学区”“鱼菜共生示范区”“鱼菜共生水肥区”“农产品价值提升转储中心”“智慧果菜工厂”“湿帘走廊”六大功能区。
在如此庞大的运行系统中,数据从哪里来?
智能屋面及墙面、温室自动控制、悬挂种植等智能化、自动化系统……这座温室不仅不用土培,还有个聪明的“大脑”:只要下达指令,它不仅可以出色地完成任务,还能根据指令选择最优的解决方案。
A+温室工场技术研发人员王伟介绍,不同于传统农业的靠天吃饭,为了科学高效种好菜,大棚里安装了多个传感器,通过数字化“智慧大脑”,实现水肥一体化系统等智能化装备一键“物联”:传感器可以实时获取光照、温度、湿度等信息,同步传输到数据平台。
而在另一端,聪明的“大脑”能根据设定好的参数,对于作物生长所需要如光照、营养和环境等条件,全都可以实现智能化调控,人可以自由、精准地为作物提供适宜的生长环境。“植物喜欢吃什么我就给它喂什么”。
精细化管理为蔬果从种植到收获全程提供了智慧支持。而物联网技术的运用,也使种植环境各项指标得以实时监控,在这种可控的环境下,作物的病虫害风险也微乎其微。
当前,研发团队正致力于推动国产化设备的创新与应用,期望通过先进的机器人技术,实现蔬菜成熟度和品质的自动识别与精准采收同时,项目不仅关注农产品的种植与销售,还积极拓展周边农产品的包装与销售,以期带动整个产业链的协同发展。
李智军透露,预计到2025年,温室工场将吸引3至5万人次的深度研学活动,成为智慧农业教育与培训的重要基地。
“智慧农业改变了传统农业的粗放生产管理模式,提高了农业生产效率,高效地利用了各种各样的农业资源。下一步,我们也希望将这座温室工场作为学校课堂活动的重要场域,助力学生零距离开展校外研学,零障碍学习农业知识。”李智军说。