【中国新农人】一名青年科学家的新农业之路
种植
  
2022-05-19 22:53:51
[ 导读 ] 徐丹的农业创业之路~

回顾“五四运动”的历史,奋斗一直是青春最强的旋律。以奋斗为笔,才能书写出中国青年青春无畏的一笔一画。不少年轻人,正在用自己的技术和创意,为现代农业发展注入新鲜血液。

作为一名新农人,今年已经是徐丹在温室里种番茄的第九年。每天早晨7点40分,他准时从北京市区的家中出发,开车100多公里,抵达城郊一处占地3万平方米的种植基地。在早高峰的拥挤车流中,他是一个逆行者,正如很多人眼中的他,逆行向农。

去年10月,徐丹带领“番茄快长”队从全球15支团队中脱颖而出,闯入由拼多多与中国农业大学、浙江大学联合主办的第二届“多多农研科技大赛”决赛,并最终摘得冠军。

值得注意的是,入围此次决赛的四支队伍中,90后成员占比约八成,有的来自顶尖科研院校,有的来自一线生产机构,有的在国外求学任职,但无一例外都对农业满怀热情。

“我们能够从这些年轻人身上感受到光芒,因为选择从事农业这个非常辛苦的行业,实际上大家心里都有一个愿望,都是希望我国的农业能够向前发展。”徐丹告诉笔者。

他希望,能够通过像多多农研赛这样的活动,让大家看到现代农业发生着翻天覆地的变化,未来农业是广义的,它不仅涵盖数据科学、材料科学,也牵涉传感器、互联网等等。

他呼吁,更多农业学科以外的青年人,把技术带到农业里,共同提高我国的农业水平。浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长何勇看来,此次大赛为年轻科学家提供了很好的机会,帮助他们准确理解种植户需求,有针对性地开发产品。同时,也搭建了农业前沿科技交流平台,能够推动农业科技的实际成果,应用于广阔的田间地头。

成为新农人

“我国在农业种植上科技化水平跨度很大,既有技术水平、机械化水平非常高的农业示范区,也必须承认大部分地区仍然属于比较简陋的原始种植方式,在很多的田间地头还看不到技术的大规模的应用。”徐丹表示。

以樱桃番茄为例,作为联合国粮农组织优先推广的“四大水果”之一,樱桃番茄是我国广泛种植的重要经济作物,也是农民增收致富的重要农产品。目前国内樱桃番茄主产区分散在宁夏、广西、海南、山东、内蒙古等地,以露天种植、季节性供应为主,极易受到极端天气的影响,产量与品质无法满足消费者的期待。

实际上,樱桃番茄的种植所面临环境调控技术粗放、机械化与自动化程度较低等瓶颈问题,同样也是中国农业的普遍现状,尽管走农业这条路注定非常辛苦,但改变农业技术普遍落后的局面也成为一众新农人们的共同理想。

“喜柿”队队长、浙江大学博士生朱常安自小长在农村,“面朝黄土背朝天”的劳作画面是他对家乡的记忆。“我之所以从事农业研究,就是因为见惯了大人用双手在黄土里刨挖生活,以高强度的劳动换来将将温饱的生活。我立志要为他们贡献自己的力量。”

“农业是最传统的行业和学科,应用AI等最新技术与传统农业结合,是实现产业升级的途径。学科交叉带来技术赋能,传统行业的发展也会进入新维度。”“智茄”队队长、中国农业大学副教授赵然笑称自己是“农业里搞计算机的老师”,拥有贯穿如一的工学学科背景,但学成归国后,他看好中国农业广阔的前景和巨大的空间,选择将之作为自己的跨学科应用方向。

现代化农业探索

与传统的种植大比武不同,“多多农研科技大赛”以远程的方式展开。入围决赛的四支队伍分散在北京、上海、浙江、荷兰等地,大家通过软件远程调控温室。影响比赛结果的是各队采取的种植策略,而这种策略是人工与算法共同决策的结果。

围绕水肥调控、补光策略、病害防治等影响番茄健康成长的关键方面,每个团队都会根据以往的种植经验开发不同的算法,践行各自的策略。

徐丹第一次到大赛基地现场是去年11月,作物即将入冬。他果断调整了疏花疏果的策略,让现场工人减少留果,让植株尽可能“保存体力”。

每周,赛事组委会会根据各个团队的要求,完成植株身高测量,花朵、果实数量统计等工作,形成一份“体检报告”。

通过这些报告,徐丹发现,云南种植的番茄,叶片更小。比起北京密云基地长达40厘米的叶片,昆明基地植株叶片的平均长度只有30厘米。对此,算法提示,应适当多留一些叶片。于是,在农事操作的环节,“番茄快长”队就将每株番茄保留的叶片数量从过去的11-12片调整为16-17片。

“其间,虽然我们不能每天见到这些作物,但人机融合算法实时帮助我们,不断修正种植策略。这也验证了这套算法未来的商业价值,也就是帮助种植者提高效率,降低出错率,并打破时间和空间的限制。”徐丹表示。

“进入决赛的四支团队,他们有很多新颖的点子,有的通过不断训练先进的算法模型从而给到种植者建议;有的做出了一目了然的智慧管控云平台;有的结合知识图谱和人工智能模型实现了经济效益最大化,还有的实现了病害的高准确度识别。”大赛评审组组长、中国工程院院士赵春江点评道。

再比如“智茄”队自研的“数字番茄智能管控云平台”,实现了温室环境动态监测、番茄生长图像监测、植株病害识别等功能,让传统农业生产“仰以鼻息”的气象信息、光照等条件变得可控。

当温室环境实时监测数据超出阈值,该系统就会短信提醒操作人员;同理,当系统通过视觉技术识别到不同生长阶段叶片、花朵、果实等方面的问题,也会自动做出精准预警。


推动农业升级

《中国农村经济》在文章中指出,改革开放以来,受城市工业、服务业部门高收入的吸引,大量农村青壮年劳动力加速向城市转移,而回流到农村的农民工,大多是在城市中已失去竞争力的群体,尤其以老年人为主。

然而在70后不愿种地,80后不会种地,90后不提种地的现实背景下,农业种植靠老年人根本无法发展,还需要年轻一代的力量,这个问题成为当下农业发展最严峻的问题之一。

四年前,徐丹从以智能温室农业闻名的荷兰回国创业,在北京城郊用顶尖的玻璃温室种植技术开始种植蔬菜水果。徐丹也看到很多农户受限于种植管理技术以及销售渠道,效益低下甚至出现种地倒赔钱的情况,随着高龄农人的退出,子女不愿意“接班”,很多地都处于撂荒的状态。

“他们需要我们帮助他们把这些土地资源重新利用起来,但不是回到面朝黄土背朝天那样的耕作,而是希望有一些更简单更有效率的这种生产方式。”徐丹补充道。

据他介绍,在北京密云进行的普通日光温室的商业化试点:通过跟当地的农业服务中心的合作,政府和农户共同出资,帮助农户进行了水培叶菜的硬件改良,然后向农户提供种苗,并且每周技术员会上门指导农户按照要求种植,最终对农产品进行统一回购。

“这样的话实际上解决了技术推广的几个核心问题,首先你只需要教他去识别核心的几个参数,比如说温度、酸碱度等等,在推广的时候要尽量的把这件事情做得很简单,第二解决了销售渠道的问题,很多农户会种不会卖,避免增产不增收的问题,这样才能带动农户参与的积极性。”

借鉴国外先进的农业生产经验后,徐丹认为,农业生产技术的进步不仅仅意味着产量与品质的提升,当农业生产技术发展到一定程度之后,不管是甜椒,还是番茄,这些传统上认为更偏向非标品的农产品也可以实现高度的标准化,而这又能够推动后续整个流通环节的升级。

“如果我们的农户本身就可以提供高度标准化的农产品,那么就可以跳过传统的批发市场,直接对到比如说生鲜超市这样的终端,这就优化了整个供应链和流通环节的效率,降低损耗,并且把供应链里边的利润分配的模式进行了优化。”徐丹表示。

另外,通过现代化农业的精细化管理,不仅可以降低农药等化学投入品的用量,更大程度地保证食品安全,在摆脱“看天吃饭”的运数之后,整个农业的生产也会更加高效稳定。

“我们所有的基地都可以非常准确的给出未来4周的产量,然后渠道可以提前锁定产量和价格,整个生产管理就变得非常有计划性,这样就可以有效降低市场价格波动给农户带来的生产经营风险。”

在徐丹看来,农业新技术商业化落地是个复杂的事情,是需要整个产业链配合的过程,只有这样才能更好地促进农业现代化进程。

针对此次比赛积累的算法模式,徐丹计划下一步在合作基地进行小范围商业试点,希望不久后向全国推广,让不同地区、不同设施类型的不同种植户都能受益。

作者:陶力 李强

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