一场植物工厂里的草莓种植比拼

密闭的植物工厂里，也能种出饱满鲜甜的草莓？当传统农耕遇上视觉识别、物联网、自动化控制等前沿科技，一场颠覆种植想象的设施农业探索正在上演。日前，第五届“多多农研科技大赛”在上海农业科创谷收官。晋级决赛的四支队伍围绕“高产量、高品质、低成本、低能耗”的目标，在自主设计建造而成、占地50平方米的植物工厂里，开启了一场长达170天的草莓种植比拼。从差异化的技术路线设计，到直面真实种植的重重意外，再到赛后走向产业的落地实践，共同勾勒出设施农业多元生长的未来路径。

四队逐技，探索多元解法

走进赛博农人团队打造的植物工厂，清甜的草莓香气瞬间扑面而来，放眼看去，是一片秩序井然又充满生机的绿意。层层叠叠的种植架上，翠绿油亮的叶片舒展如盖，个头饱满的“粉玉”草莓缀在叶丛中，显得格外诱人，其间还有青色幼果静待转色。

本届赛事，中国农业大学组建的赛博农人团队最终获得赛事一等奖。亮眼成绩的背后，是一套名为“与植物对话”的智能环控系统。“我们以植物为本，通过植物生长信息反馈来指导环控，而不是让植物去适应我们的环控参数。”赛博农人团队队长、中国农业大学博士生陈民慧说。

这套以植物需求为核心的环控逻辑，展现出了厚积薄发的实力。虽然，在定植后第113天，队伍才首次采收莓果，较最早采收的队伍晚了近2个月，但由于持续坐果能力强，至比赛结束的50天里累计采收莓果约284.45公斤，居四支队伍之首，单颗草莓最大重达73.7克。凭借最高产量、最低畸形率、零病害的综合表现，赛博农人团队还摘得“硕果先锋奖”单项奖。

与其他团队均选择基质栽培不同，拟生态团队走出了一条截然不同的探索之路——采用浅液流栽培。这套完全摒弃基质载体的模式，以“水”为载体，精准控制植物生长所需的各类元素与生态环境，构建起可控的闭环系统，可以实现零污染零排放的绿色种植，但也伴随着更高的技术风险。

“基质就像缓冲垫，根系在基质里生长，就像天冷了穿件衣服，有层保护。浅液流模式下，整个根系就像裸泳，没有保护层，对环境敏感度极高，一点环境波动都会直接作用到根系上。”该队队员、塔金麦（嘉兴）智慧农业有限责任公司创始人何朝辉用直白的比喻，点出了水培模式的挑战。

尽管风险重重，但最终的种植成果印证了水培模式的独特价值。拟生态团队选择栽培成熟期短、口感清甜的“越王”草莓，仅用时约40天就收获头茬莓果，是四支队伍中最早采收的团队。“基质种完一茬要清棚、换基质。我们只要对种植槽进行清洗消毒，马上就能种下一茬，复种速度快很多。”何朝辉说。凭借该种植方案，拟生态团队不仅获得赛事二等奖，还赢得“创意创新奖”单项奖，为设施草莓种植提供了全新的技术思路。

在比拼种植效率与模式创新的同时，能耗成本这道商业化落地的必答题，也摆在每支队伍面前。莓立方团队对风机、空调、除湿机等设备均采用独立开关控制，实现单一设备精准启停，最大限度避免能源浪费。同时，让系统根据植物工厂内实时温湿度，提前15分钟预测未来温湿走势，并提前5分钟做出设备调节决策。得益于这套制冷方案，该团队空调能耗占总能耗比重不足20%，而其他队伍该比重均在30%左右。

欧普智莓团队依托在照明领域的技术积累，自研水冷散热灯具搭配直流供电的智能集电集控系统，配合分阶段动态光配方调控，大大降低了散热与供电传输损耗。数据显示，在决赛最终种植期间，该团队所用能耗为四支队伍最低，能源效率优势十分突出。

在试错中重构人、算法与作物的关系

四支队伍将设计好的算法模型与硬件设施装进植物工厂，没人预料到，当草莓真正在植物工厂里扎下根，生物的变数、场地的约束、执行的偏差乃至植保的盲区……一个个偏离预设轨道的“意外”开始与各支团队反复过招。

最先打破预设的，是作物自身的生长规律。莓立方团队原本按最优参数为草莓生长打造出“舒适圈”，可草莓只顾抽枝长叶，迟迟不开花结果。几番调试才明白，花芽分化需要适度的生存压力，一味“富养”反倒会抑制开花、结果。“总说植物工厂就是把农业变成工业，但植物工厂面对的不是标准件，是每时每刻都在动态生长的生命。”莓立方团队成员吕兆晨说。

即便是凭借综合表现夺得第一的赛博农人团队，也因为缺乏实际种植经验，在开花坐果期陷入过不知所措的困境。“密闭空间没有自然风，温湿度稍有偏差就会导致花粉粘连、授粉不良，畸形果率一下子就上去了。”陈民慧告诉记者，为解决这个挑战，他们把专家经验、文献知识融入知识图谱，用算法精准管控温湿度与气流，才逐步稳住了局面。

密闭的植物工厂也并非“无菌箱”，植保能力的强弱，成为影响各支队伍种植结果的重要变量。其中，欧普智莓团队就因苗源入厂带有虫病，导致收成大打折扣。莓立方团队也在种植过程中发现病虫害，却因远程技术团队与现场运维人员衔接不畅，农事操作执行不到位，直接对后期植株长势和产量造成影响。

“种植是个系统工程，影响最终结果的因素太多了，有团队对病虫害的监控不到位，种苗本身带菌带虫，进场就埋下了隐患，后期温度、湿度不合适，又给病害创造了条件。”本次大赛的评委，杭州市农业科学研究院草莓研究团队负责人、正高级农艺师余红表示，植株生长状态是动态变化的，得靠人去观察、去调控，不能抱着一套参数一成不变，细节没做到位，结果自然打折扣。

认知修正不只发生在作物的生长逻辑里，也落在客观条件上。赛前，拟生态团队按最大产能设计了4500株的种植密度，可进场后才发现，设备全开会超出电力承载上限，但光照不足又影响草莓长势，此外，过高的种植密度还会增加夜间二氧化碳排放量，进一步加大环境调控难度。最终测算下来，空间合理承载量为3000多株。

赛场的意外不断冲击着“算法和参数搞定一切”的预设，植物工厂的未来，到底该更多交给AI，还是更多依靠人？对此，上海市农业科学院智慧农业研究中心丁小涛博士认为，AI决策来种菜是行业发展的未来方向，但现在积累的底层数据还远远不够。AI要学习、做决策，只有数据充足才能发挥作用，所以现阶段还需要人机协同，一起做决策，不能只靠单方面。

从赛场到市场，落地的路怎么走

这场历时170天的种植比拼已落下帷幕，但关于植物工厂的技术探索还在继续。从赛场出发，经过真实种植周期检验的方案，正一步步走向更广阔的田野与多元产业场景。

赛博农人团队，将目光锚定在标准化种植方案的推广上。他们以稳产、优质、高效、智能为核心，打造草莓植物工厂一键式种植方案，并规划了三阶段推广路径：第一阶段通过智能环控技术优化生产工艺，打造草莓植物工厂智慧生产解决方案；第二阶段扩大生产规模，拓宽高端商超与订单式销售渠道；第三阶段逐步拓展高端社区产销场景，将国产化草莓植物工厂方案推向全国。

莓立方团队则规划出果品、技术、服务三线并行的商业化路径：一是果品输出，锁定每年6月到11月的传统草莓断档期，直供高端烘焙、精品超市与星级酒店，同时种植白草莓、黑草莓等高附加值品种，切入高端礼赠市场；二是技术输出，将植物工厂种植方案打包成可租可售模式，同时把积累的草莓光配方、水肥配方与智能算法做成标准化方案对外输出；三是服务输出，在城市商圈与景区采用“前店后厂”模式做都市研学，通过门票、研学课程等实现多元变现。

赛场技术的外溢效应，也早已在往届参赛队伍的产业探索中得到验证。墨泉团队在上届大赛比拼植物工厂种生菜中获得优胜奖，在团队成员、上海墨泉生物有限公司联合创始人林维辉看来，植物工厂产业化之路破局的关键在于扬长避短，要到最需要它,也最能承载其成本的地方去，让技术优势真正转化为市场价值。

循着“蔬菜供应不便捷、土地与电价成本低、对优质蔬菜有需要”这三个条件，墨泉团队最终将植物工厂建到了青藏高原。

在西藏日喀则亚东县，鲜菜货运即便路况良好也需10天才能抵达，稳定的本地鲜菜供给是实打实的民生刚需。电力是植物工厂运营的主要成本，当地电价受益于政策补贴大幅降低了运营门槛，加之当地耕地有限、气候不宜传统种植，更让占地少、环境适配性强的植物工厂有了用武之地。“去年投放1台集装箱植物工厂获得良好反馈后，今年年底我们将再新增落地6台以满足当地需求。”林维辉说。

即便选对了场景，植物工厂落地推进也绝非坦途，仍面临投资重、回报慢，依赖基础设施，熟练人才不足等挑战。对此，林维辉表示要有“双轨推广”思路：公司在江浙沪等发达地区，以丰收节、进博会等场景为载体，通过展陈与体验完成市场认知普及；在青藏高原则走“蔬菜+就业”的融合路径，既补齐民生供给短板，也培养本地操作人才，形成产业发展与人才培育的良性循环。

在丁小涛看来，赛事的意义在于“破圈”，让更多人关注植物工厂、参与智慧农业，人才聚拢得越快，技术迭代就越快。更重要的是推动跨学科融合，让搞工程的懂植保、搞农学的懂硬件，植物工厂的发展恰恰需要这样的复合型力量。

这也是拼多多连续举办五届大赛的目的。作为“腿上有泥”的新电商平台，拼多多长期扎根农业，并依托“千亿扶持”计划积极推动农业现代化与科技创新。“多多农研科技大赛”项目负责人邓新波表示，“大赛是我们科创布局中重要的实战试验平台，以真实生产场景设置考题，集聚跨学科青年人才协同攻关。我们还积极推动科创成果落地转化，用科技创新培育农业新质生产力，助力我国设施农业走向自主可控、普惠发展。”

从植物工厂里的科技试炼，到青藏高原的民生供给，对设施农业的探索从未止步于赛场。当科技的种子真正扎根进产业土壤，每一寸生长，都是对未来农业的回答。（张缘成）