特殊的農(nóng)民
朝八晚五， 一周休一天，手機(jī)幾乎不離手——27歲的李晨，看起來每天上著跟其他年輕人差不多的“班”。
不過，當(dāng)親朋好友詢問他的具體工作，得到“用機(jī)器人種菜”的答復(fù)時，人們多少有些詫異。大家都知道，這個土生土長的壽光小伙兒曾經(jīng)在青島上大學(xué)，學(xué)的是土木工程，畢業(yè)后入職當(dāng)?shù)氐膰衅髽I(yè)港投控股集團(tuán)，吃的是“國企飯”，沒想到他竟然在種菜，更難以想象的是，有“機(jī)器人”幫他種菜。
在壽光，年輕人種菜并非稀奇事，因為這里是全國聞名的蔬菜之鄉(xiāng)，蔬菜是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)，從業(yè)者眾多。
有人曾在衛(wèi)星地圖上監(jiān)測壽光蔬菜大棚的數(shù)量，一共有231764 個，密密麻麻排列在壽光60公里長、48公里寬的土地上。2019年，壽光市蔬菜瓜果總產(chǎn)量超過500萬噸。
山東壽光，中國冬暖式蔬菜大棚的發(fā)源地，目力所及皆是密密匝匝的蔬菜大棚，而這里也正被數(shù)字化浪潮改造著
對于這里的農(nóng)民來說，種菜的收入相當(dāng)可觀。據(jù)統(tǒng)計，2018年壽光農(nóng)民人均可支配收入為20627元，而全國農(nóng)民人均可支配收入只有14617元。近幾年來，更是陸續(xù)有在外工作的80后、90后返鄉(xiāng)種菜，他們大多以家庭為單位種植大棚蔬菜，自負(fù)盈虧。
但李晨與他們不一樣。他種菜的“大棚”并不屬于個人，而是由港投控股集團(tuán)與阿里云共同建設(shè)的。它有一個工業(yè)調(diào)性、科技感很強的名字——壽光阿里數(shù)字化蔬菜工廠。
僅僅是外觀，就讓前來參觀的農(nóng)民羨慕不已：棚區(qū)呈現(xiàn)如同電影里高科技實驗室般的畫面，安靜整潔、明亮干凈，這里沒有泥土，溫度、濕度、光照、空氣均保持著讓人舒適的參數(shù)。而在傳統(tǒng)的大棚中，人們需要忍受悶熱、泥濘、潮濕等各種不適。
更讓農(nóng)民們驚訝的是，李晨的農(nóng)具里不僅沒有鋤頭、鐮刀等，甚至連大多數(shù)農(nóng)活也無須自己動手。他只要在手機(jī)上劃拉劃拉，就能夠指揮機(jī)器完成移栽、采收等工作。他從來不用看老天臉色，只需用手機(jī)控制溫度、濕度參數(shù)，也不用操心風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)、蟲害。他甚至并不羨慕那些比他收入高的同學(xué)：“因為他們付出的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我，以我所付出的勞動力來看，薪水的性價比還是很高的?！?/p>
李晨在壽光農(nóng)村長大，自小家里人就種植大棚蔬菜，他見過種大棚蔬菜的各種辛勞：冬天下雪得半夜去掃雪，遇雪災(zāi)時需要用人力撐住菜棚以免垮塌；夏天，一場水災(zāi)可以在頃刻間毀掉一家人半年的心血；為了搶摘大小尺寸最合適的黃瓜，農(nóng)民們必須在凌晨一兩點起床，并在3個小時內(nèi)完成全部采摘，因為過了清晨5點，黃瓜的個頭就會過大，賣不出“精品”的高價……總之，過程艱辛，且結(jié)果不可控。
而現(xiàn)在，每天早晨8點半，李晨準(zhǔn)時進(jìn)棚，觀察蔬菜生長情況，然后回到辦公室寫工作日志，記錄各種參數(shù)，也記下自己的思考。
有時，他會一個人安靜地坐在大棚里，看蔬菜無聲地茁壯成長，看陽光雨露灑落，這是中國大多數(shù)農(nóng)民無法享受的“現(xiàn)世安穩(wěn)，歲月靜好”。
而實現(xiàn)這一切的，正是數(shù)字化蔬菜工廠背后的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及一系列自動化設(shè)備的使用。
壽光阿里數(shù)字化蔬菜工廠棚區(qū)內(nèi)景，一改人們對蔬菜大棚的普遍印象，這里干凈、整潔，空氣中彌散著蔬菜的自然清香
酷炫“流水線”
這個數(shù)字化蔬菜工廠位于山東省壽光市田柳鎮(zhèn)，于2019年投入建設(shè)，包括數(shù)字化蔬菜工廠和數(shù)字化農(nóng)業(yè)應(yīng)用平臺兩個項目。
項目中的300米無立柱溫室，是國內(nèi)第一個利用冬暖式日光溫室打造的數(shù)字化蔬菜工廠示范項目。按照規(guī)劃，主要種植葉類蔬菜，品種可達(dá)到20余種，年產(chǎn)量20余噸。
2020年4月，項目一期正式投入使用。在進(jìn)行市場調(diào)研及充分考慮技術(shù)上線情況后，生菜因市場需求大、重量尺寸適合大規(guī)模種植，成為首批種植品類。
工廠的集中控制站，相當(dāng)于培育蔬菜的“大腦”，在里面可以看到農(nóng)場的品類分布、種植點位及各種設(shè)備的運行情況?？刂普就ㄟ^監(jiān)測溫度、濕度、光合作用輻射等實時情況，指揮對應(yīng)的智能設(shè)備工作，從而提高了種植效率，也提升了生菜質(zhì)量，降低了人力成本。
在育苗室，被篩選出的優(yōu)質(zhì)種子整齊地鋪在育苗格中，育苗員只需調(diào)整好育苗箱的參數(shù)即可。傳統(tǒng)的育苗極其依賴外界的光照和溫度，而這里采用了仿日光燈技術(shù)為種子補光，并通過控制濕度、溫度等手段，將一個月的育苗時間縮短至兩周，提高了育苗效率。
幼苗長到四葉一心時，便被移栽至工廠。移栽具體流程為：移栽機(jī)根據(jù)設(shè)定好的參數(shù)指令，將育苗盤放置到AGV（自動導(dǎo)引）小車上，AGV小車再將育苗盤送至指定苗床，最后由推盤機(jī)將育苗盤推到種植床上。所有操作一氣呵成，無須人力。
接下來的30天成長期，只需兩名工作人員進(jìn)行日常管理。
其中最重要的灌溉和施肥工作，通過水肥一體機(jī)實現(xiàn)，李晨只需在與設(shè)備連接的手機(jī)上設(shè)置營養(yǎng)液的EC（電導(dǎo)率）值、水的pH（酸堿度）值及灌溉的頻次。
在傳統(tǒng)的種植方式中，肥料的濃度依靠農(nóng)民的經(jīng)驗把握，濃度高了會燒苗，低了營養(yǎng)不夠。但在阿里云數(shù)字化蔬菜工廠里，肥料濃度能夠恰到好處，其他參數(shù)也可以達(dá)到適合蔬菜生長的最佳值。
那么，溫度、濕度是如何實現(xiàn)自動化的呢？棚內(nèi)裝有各種采集數(shù)據(jù)的傳感器，以及供工作人員監(jiān)測的攝像頭。當(dāng)溫度過高或者過低時，系統(tǒng)會有提示，并自動打開或者關(guān)閉棚頂?shù)恼陉柡焷斫禍鼗蛏郎亍?/p>
根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)的棚頂，控制著蔬菜所需的光照。棚內(nèi)的蔬菜，正在好好地長大
傳統(tǒng)種植最難解決的病害問題，在這里也得到了完美解決。蔬菜工廠生產(chǎn)采用NFT（營養(yǎng)液膜）無土栽培方式，這意味著蔬菜生產(chǎn)過程與土壤和外界隔離。
蔬菜病害的主要因素在于重茬，即蔬菜在同一土壤中種了多次，這會導(dǎo)致一些病菌殘留在土地里，從而產(chǎn)生土傳病害，對蔬菜危害很大。水培蔬菜因水具有流動性，杜絕了土傳病害的傳播。此外，蔬菜工廠裝有臭氧發(fā)生器，對營養(yǎng)液進(jìn)行消毒殺菌，還有一些輔助手段，比如在通風(fēng)口安裝防蟲網(wǎng)，把蟲子隔絕在農(nóng)場之外。在這樣一整套科學(xué)的控制體系下，蔬菜工廠幾乎可以做到零病害。
每一種蔬菜都有最適合生長的環(huán)境及水肥參數(shù)，傳統(tǒng)的種植方式只能依賴農(nóng)民自身的經(jīng)驗來把控，所以種植的成品往往良莠不齊。
在阿里云數(shù)字化蔬菜工廠，一切都可以標(biāo)準(zhǔn)化。它的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺通過數(shù)據(jù)積累及算法挖掘，可以建立最適合作物生長的種植、環(huán)控、水肥等各種模型，從而實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化種植。
蔬菜工廠采用水培蔬菜的方式，既保證了蔬菜生產(chǎn)的安全性，又保證了其穩(wěn)定性
誰來種地，如何種地
“控制石油，就控制了所有國家；控制糧食，就控制了全人類?！比缤绹皣鴦?wù)卿基辛格所言，糧食問題一直是全人類最關(guān)心的問題，上關(guān)政治權(quán)利的把控，下關(guān)普通百姓的腸胃。
但糧食問題也一直是世界難題，即便在大部分人口已經(jīng)免于饑餓的今天，糧食也一直存在危機(jī)，首要問題便是供需矛盾突出。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織預(yù)測，到2050年全球人口將達(dá)到100億。也就是說，接下來30年，世界人口將增長約30%，糧食消耗將大幅增長。
而在中國，糧食供需的形勢尤為嚴(yán)峻。根據(jù)中國社會科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所發(fā)布的《中國農(nóng)村發(fā)展報告2020》，到“十四五”期末（約2025年），我國可能出現(xiàn)1.3 億噸左右的糧食缺口。
造成供需矛盾的因素主要有以下幾個方面：
首先，中國是人口大國，但耕地資源卻嚴(yán)重不足。中國需要用只占世界7%的耕地，養(yǎng)活世界22%的人口。
其次，更為糟糕的是，農(nóng)業(yè)勞動資源日益匱乏。目前農(nóng)村老齡化日趨嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計，中國農(nóng)村勞動力平均年齡已經(jīng)接近55歲。與此同時，農(nóng)民種糧積極性下降，隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)，農(nóng)村人口大量涌入城市，80后不想種地，90后不懂種地，00后不問種地，已經(jīng)成為當(dāng)下農(nóng)村的常態(tài)。
最后，“散戶多、看天吃飯”的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)模式長期制約我們從農(nóng)業(yè)大國走向農(nóng)業(yè)強國。
那么要實現(xiàn)自給自足、供需平衡，就必須在有限的耕地資源上提質(zhì)增效。簡單來說，只要突破了“誰來種地，如何種地”兩大困境，一切就迎刃而解。
阿里云數(shù)字化蔬菜工廠的誕生，為這兩個難題提供了解決方案，探索出了中國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條新路徑。
數(shù)字化蔬菜工廠首先解決了勞動力匱乏的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動化設(shè)備的結(jié)合，極大地降低了人力投入。
除了在育苗和采收期需要增派人手，蔬菜生長期內(nèi)，只需兩個勞動力就可以管理一個大棚。用李晨的話來說：“只要有手機(jī)、有信號，隨時可以種菜?！边@意味著它打破了時空的限制，一個勞動力甚至可以同時管理多個大棚。
另外，數(shù)字化蔬菜工廠舒適的環(huán)境，讓農(nóng)業(yè)從內(nèi)到外告別了傳統(tǒng)模式中農(nóng)民的艱辛狀態(tài)，這對農(nóng)民有著極強的吸引力。
育苗室內(nèi)，“機(jī)械手”正在將被篩選出的優(yōu)質(zhì)菜苗整齊地鋪進(jìn)育苗格中
更重要的是，蔬菜工廠產(chǎn)量喜人?，F(xiàn)有的4000多平方米的機(jī)床可以種植36000棵蔬菜，它克服了季節(jié)性，每年可種植12~16茬，加上對病害的控制提升了良品率，蔬菜年產(chǎn)量可達(dá)到20噸，是傳統(tǒng)大棚產(chǎn)量的6倍。
這種流水線般的工業(yè)化模式，使得“讓農(nóng)民成為有吸引力的職業(yè)，使農(nóng)業(yè)成為有奔頭的產(chǎn)業(yè)”不再是一句空洞的口號，它以一種“肉眼可見”的速度變成現(xiàn)實。
而對于消費者來說，蔬菜的安全性將得到提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜工廠的運用，使得每一棵菜的種植和運輸全程透明化，意味著消費者可以對每一棵菜追根溯源。這不失為一種有效的監(jiān)管。
零星的勞作者穿行在豐饒的數(shù)字化“田野”中，數(shù)字化蔬菜工廠在節(jié)省人力的同時，蔬菜年產(chǎn)量是傳統(tǒng)大棚的6倍
數(shù)字化農(nóng)業(yè)工廠的可行之策
這個“工廠種蔬菜”“農(nóng)業(yè)商業(yè)化”的故事開篇，具備了“天時”“地利”要素。
當(dāng)雙方在2019年攜手共建國內(nèi)首個數(shù)字化蔬菜工廠時，農(nóng)業(yè)科技已經(jīng)站在風(fēng)口。新技術(shù)能夠改變農(nóng)業(yè)發(fā)展，已經(jīng)得到市場普遍認(rèn)可，各方資本對“智慧農(nóng)業(yè)”青睞有加。據(jù)統(tǒng)計，早在2015年時，中國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技投資就已經(jīng)高達(dá)46億美元。
地利方面，在國內(nèi)可能很難找到比壽光更適合農(nóng)業(yè)改革、推廣智慧農(nóng)業(yè)的地方了。壽光的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，種植技術(shù)也走在全國前列。
早在30年前，壽光就結(jié)束了“靠天收”的局面，開了北方大棚種植反季節(jié)蔬菜的先河，“壽光冬暖式大棚”一度在全國推廣，當(dāng)?shù)乜芍^中國農(nóng)業(yè)的“課代表”。在銷售方面，壽光是亞洲最大的蔬菜交易中心。
再看投資運營的兩大主角，可謂強強聯(lián)手，水到渠成。
港投控股集團(tuán)是壽光當(dāng)?shù)氐膰衅髽I(yè)，具有可持續(xù)投入的能力和熱情，這對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)面臨的風(fēng)險性和回報周期來說尤其重要。
阿里巴巴作為中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭，擁有最先進(jìn)的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以說，它更容易掌握智慧農(nóng)業(yè)的“靈魂”。此外，阿里巴巴在蔬菜生鮮領(lǐng)域擁有諸如淘鮮達(dá)、盒馬鮮生等線上和線下的銷售渠道，這種綜合資源優(yōu)勢是其他企業(yè)難以比擬的。
我們在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，這種需要雄厚資金投入且回報周期長的“試驗田”，對普通農(nóng)民來說是可望而不可即的。蔬菜工廠已經(jīng)運行的一期生菜項目投資達(dá)到數(shù)百萬元，這意味著企業(yè)化運作和規(guī)模化種植才是推行數(shù)字化農(nóng)業(yè)工廠的可行之策。
數(shù)字化蔬菜工廠所探索的智慧農(nóng)業(yè)，還有很長的路要走，還有諸多方面有待改進(jìn)完善。比如目前蔬菜工廠對種植品種還有一定的局限，瓜果類蔬菜目前還不能進(jìn)行批量化、標(biāo)準(zhǔn)化種植，需要等待硬件設(shè)備的技術(shù)側(cè)升級。
此外，農(nóng)業(yè)數(shù)字化不應(yīng)該僅僅局限在田間地頭，而應(yīng)延展至終端。壽光市港投農(nóng)業(yè)科技公司負(fù)責(zé)人張子陽表示，目前蔬菜工廠正在銷售環(huán)節(jié)下功夫，近期將利用淘鮮達(dá)、盒馬鮮生等多種線上線下渠道，打造端到端的數(shù)字化產(chǎn)銷供應(yīng)鏈，滿足線上線下新零售的渠道銷售需求，促進(jìn)產(chǎn)銷平衡。
“背靠阿里云的智慧能力，我們將探索數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)業(yè)技術(shù)，傳統(tǒng)的溫室大棚正變成可持續(xù)生產(chǎn)的、綠色有機(jī)的穩(wěn)定供應(yīng)型超級蔬菜工廠?！?/p>
本文經(jīng)授權(quán)摘自《云上的中國：激蕩的數(shù)智化未來》。
《云上的中國：激蕩的數(shù)智化未來》，吳曉波、王坤祚、錢躍東/著，中信出版集團(tuán)·藍(lán)獅子，2021年4月版
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