La isla Chongming en Shanghai será a finales de 2024. Un racimo de lechugas crece silenciosamente en un marco de plantación de múltiples-capas en un contenedor completamente cerrado de cuarenta metros cúbicos. Las luces LED iluminan la parte superior de la lechuga, creando una capa de brillo de ciencia ficción.
La temperatura, humedad, dióxido de carbono y concentración de nutrientes en tiempo real-se muestran en el contenedor en la pantalla, con el ajuste de estas variables ambientales, la tasa de crecimiento de la lechuga, el tamaño, el color e incluso el sabor han experimentado pequeñas variaciones.
El cuarto Concurso Duo de Investigación y Tecnología Agrícola y el Bright Duo Duo Vertical Farming Challenge en 2024 revelaron un panorama de cultivo de hortalizas tan "cyberpunk". El 27 de diciembre de 2024 vio el final oficial de la competición. Después de casi cuatro meses de rondas preliminares, seis equipos avanzaron a la final, en los que participaron "académicos" de universidades y laboratorios de investigación e "industriales" de empresas y nuevas empresas.
No se trata sólo de una competición, sino también de un experimento pionero en materia de agricultura inteligente para los equipos participantes. Su "nueva tierra de cultivo es el contenedor".
¿Las fábricas de plantas de los agricultores recién iniciadas?
Cinco elementos-desarrollo de las plantas, luz, temperatura, gas, agua y fertilizantes-son vitales.
En la final, seis equipos tendrán que desarrollar la misma gama de lechugas en sus contenedores. Observaron el desarrollo del cultivo en diversas condiciones regulando cuidadosamente la temperatura, la luz, el agua, la humedad y el fertilizante, lo que permitió una optimización constante del programa.
En última instancia, el comité organizador evaluó a los ganadores según el diseño y la construcción de la planta, el éxito de la plantación, la estabilidad del sistema y el control financiero, la gira y el resumen del texto. A diferencia de la competencia anterior, esta ha incluido nuevos materiales de evaluación, incluido el control inteligente de anillos y el diseño de hardware de contenedores, por lo que extender la competencia de tecnología de producción agrícola desde la mitad-producción hasta la pre-producción y explorar más aspectos de competencia plantea enormemente el desafío.
Cyber Farmers de la Universidad Agrícola de China ganó el laurel con puntuaciones integrales; dependen de un análisis de datos preciso y de una regulación y control inteligentes; La eficiencia de producción aumentó a 0,33 kg/metro cuadrado/día, mientras que el consumo de energía por kg de lechuga cayó a 12,25 kWh.
Cabe destacar que Mirai, líder del fabricante de plantas japonés, tiene un valor actual de 0,3-0,45 kg/m2/día. Dicho de otra manera, las estadísticas de Cyber Farmer reflejan el nivel líder en la industria.
"Si este programa se implementa en las principales fábricas, el coste de la electricidad por kilogramo de lechuga se puede reducir a 10 kWh del líder de la industria". Yang Hao, el capitán de Cyber Farmers, cree que el nombre del equipo "Cyber Farmers" realmente refleja su filosofía-la de permitir que Internet y la inteligencia artificial dinamicen la agricultura y sirvan como los nuevos agricultores de la actualidad.
Especializado en ingeniería energética y bioambiental-agrícola, que es una disciplina-cruzada entre la industria y la agricultura, nuestro equipo está alojado en el Laboratorio Clave de Ingeniería Agrícola de Instalaciones del Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales de la Universidad Agrícola de China. Comenzó el Laboratorio de Investigación sobre Fisiología Vegetal y Medio Ambiente Yang Hao.
Aunque el consumo de energía del aire acondicionado se ha reducido en aproximadamente un 70%, el equipo de Cyber Farmers ha logrado aumentar el área cultivada en más de dos veces y aumentar el rendimiento en casi seis veces en comparación con el evento anterior. Yang Hao siente que esto es el resultado de los variados antecedentes disciplinarios del equipo; "No son todas las personas que estudian agricultura o todas las personas que estudian ingeniería las que harán bien esto, para hacerlo bien todos deben trabajar juntos, y es necesario tener conocimientos de agronomía, combinados con los fundamentos de la ingeniería".
"Eso es lo que hacemos; los jugadores de fútbol deben asistir absolutamente a los partidos de fútbol; los jugadores de tenis de mesa deben asistir absolutamente a los partidos de tenis de mesa". Diseñó un conjunto de programas de fábrica de plantas de alto-rendimiento y bajo-consumo, a través del diseño creativo de un marco de cultivo móvil colgante, de modo que el marco de cultivo de acuerdo con el crecimiento del cultivo deba contraerse o expandirse, y elevó con éxito la tasa de utilización del espacio del contenedor a 2,34. Miao Chen es el líder del equipo de la Academia de Ciencias Agrícolas de Shanghai, y esta vez su equipo desde la perspectiva de la producción a escala para diluir la perspectiva del costo marginal.
Después de 50 días de cultivo meticuloso, el equipo de la Academia de Ciencias Agrícolas de Shanghai finalmente logró 1680 plantas, un peso total de 299,55 kg de "cosecha excelente" en la que la tasa de productos de grado A-para cumplir con el estándar de más del 90% de la producción total de una cosecha de lechuga ocupó el primer lugar.
Un campo transversal-bastante importante es el de la fabricación de plantas. La agricultura no se trata sólo de fábricas de plantas; la agricultura inteligente es un campo muy amplio que requiere talentos con muchos conocimientos especializados; Ejecutar un control inteligente exige talentos en el estudio de las computadoras y el control automático. Requerimos expertos mecánicos cuando queremos construir estructuras de invernaderos, construir fábricas de plantas, sistemas de cultivo, atenuación, control de fertilizantes y agua, etc., lo que podría requerir habilidades en el sector agrícola e ingenieros de suelos y agua. Sólo cuando estas disciplinas se combinen será posible una agricultura inteligente.
En este sentido, ¿se están expandiendo progresivamente el software y las TI agrícolas 'legos' al sector agrícola vertical de los futuros agricultores? En esta isla, investigan formas de maximizar la reducción de costos y el uso de energía, y aumentar el rendimiento, permitiendo así a los agricultores "ya no mirar al cielo para comer".
Cuida la flora tal como lo harían los humanos.
"Hacer fábricas de plantas es la forma definitiva de agricultura, un verdadero nosotros independiente del proceso de producción de alimentos, no sólo por el problema de los alimentos, sino que tampoco podemos ir más allá para hacer una nutrición personalizada, alimentos personalizados". Según los miembros del equipo involucrados, la agricultura vertical-simbolizada por las fábricas de plantas-es un océano azul. La velocidad del descubrimiento fluye ahora desde el campo experimental hacia el mercado.
Centrada en fábricas de plantas agrícolas e hidroponía, Shandong posee una empresa agrícola conocida como "Leaf Man Technology". Esta vez, cultivaron una sola planta que pesaba 460 gramos "Vegetable King" y obtuvieron el primer lugar con el "premio al mayor peso de una sola planta". En cuanto a experiencia, son cursos científicos no-agrícolas; sin embargo, la plantación de esta materia debe mantener un altísimo grado de reverencia, esperando tener una mejor sensibilidad en la regulación de los indicadores, reduciendo así la reacción de estrés de la planta, permitiendo así un crecimiento más confortable.
"Cuidamos el cultivo como si fuera un ser humano, por lo que intentamos encontrar formas de hacerlo más cómodo, pero aún así es inesperado que crezca tan grande. Es la primera vez que cultivamos lechuga de este tamaño en una fábrica de plantas". Sus comentarios fueron.
El diseño de la estructura del contenedor grande-tan pequeño como los componentes de la polea-es un miembro cohesivo del equipo de creatividad. Los conceptos de diseño de plantas de Europa y Estados Unidos y la escuela japonesa popular nacional son muy diferentes; Estudiarán en Canadá, desarrollarán el espíritu empresarial durante la acumulación de ideas, traerán creatividad a la competencia y plantarán equipos de plantas en todo el país para intercambiar, pero también se considera como un ladrillo para atraer jade.
Que la agricultura deje de depender del cielo para sostenerse.
Durante mucho tiempo, la temperatura, la geografía, el suelo y otras circunstancias naturales de las restricciones, permitiendo así que la agricultura no pueda eliminar el destino de "comer por el cielo". La evolución de la agricultura inteligente y la transformación de la tecnología agrícola ofrecen nuevas esperanzas.
Las principales prioridades incluyen la enorme población de China, las fábricas, el rendimiento, la calidad, la seguridad y el consumo de energía; las cuatro dimensiones pueden conducir a avances, y la agricultura moderna puede ser un desarrollo sostenible y saludable.
La evolución de la agricultura no puede ser lograda por una sola disciplina, sector o persona; requiere una cooperación total con el flujo de elementos de todas las esferas de la producción, la educación, la investigación y los negocios.
A partir de la competencia de este año, los jugadores diseñaron y construyeron de forma independiente fábricas de plantas de contenedores, competencia de plantación, los seis equipos finalistas tienen sus propias características de tecnología de inteligencia artificial, en la optimización del entorno de crecimiento de la lechuga, el desarrollo de sistemas de control inteligente y otros aspectos han logrado resultados diferentes.
La tecnología de optimización del entorno de la planta y los métodos de control, la tecnología de ajuste dinámico de la fórmula de la solución nutritiva, etc., se han escrito en un documento o han entrado en la etapa de examen y aceptación de patentes hasta ahora; Los equipos durante la competición encontraron oportunidades de "productización tecnológica".
Por ejemplo, el sistema móvil de reabastecimiento de luz basado en DLI- del equipo de Cyber Farmer se implementó en el Parque de Demostración de Ciencia y Tecnología Agrícola Moderna Xiaotangshan en Beijing, donde las fresas están floreciendo muy bien. Impulsada con éxito tanto a nivel nacional como internacional, la novedosa tecnología agrícola desarrollada por el equipo de Leafy Vegetal Man en torno a granjas verticales también ha generado conjuntos de derechos de propiedad intelectual independientes para el sistema de equipos de producción de Leafy Green.
Quizás la agricultura inteligente del futuro de China resida detrás de un trozo de lechuga verde en la fábrica de plantas.
