多多农研科技大赛6年：植物工厂如何让草莓四季不断供？

草莓什么时候种、在哪种，如今不再全由“天时地利”说了算。这一届“多多农研”，目标是一年四季都能吃到新鲜草莓。

上海奉贤今年冒出几座“植物工厂”。这种种植舱体见不到阳光，也没有四季之分：密闭空间里，LED光顶替阳光，基质顶替土壤，空调和传感器管着温湿度，作物就在最舒服的环境里长，不受季节和产地限制。

植物工厂算设施农业里的高阶形态，“多多农研科技大赛”则是这几年设施农业领域新起来的一项赛事。六年下来，比赛场地一步步升级：云南高原温室、崇明集装箱，再到上海奉贤的植物工厂；参赛队伍和人数也在涨，刚结束的第五届就吸引了全球46支团队、超300名国内外青年人才，人数是历届最多。

技术难度和考查维度同样逐年加码。到了最新一届，参赛团队得围着种植能耗、成本，作物品质、品种，乃至植物工厂的设计、落地这些综合痛点联合攻关。

综合植物工厂设计与建造、种植成果、成本与能耗等表现，中国农业大学组建的赛博农人团队蝉联一等奖，浙江企业塔金麦牵头的拟生态团队拿到二等奖，上海交通大学领衔的莓立方团队获得三等奖，上海企业欧普照明主导的欧普智莓团队收获优胜奖。

办这场比赛，不是为了讲一个植物工厂种草莓的漂亮故事，而是要把农业科研从论文里拉到真实生产中，落到民生福祉的改善上。

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把天时地利拆成参数，为草莓造一个“人工四季”？

现阶段为什么需要植物工厂？

首先当然和农作物种植的现实难题有关。大赛评委、中国农业大学水利与土木工程学院教授贺冬仙把传统露天或温室种草莓的难点归为三条——夏秋断档、病害与连作、种源依赖。

光是一个断档问题，要操心的就不少。草莓的传统种植有明确的季节窗口，夏秋两季正是露天与温室种植的“断档期”。本届大赛特意把种植周期横跨夏秋，对准的就是行业空窗：这段时间国产鲜草莓基本没货，只能靠反季节产区调运和冷链补位，价格高、损耗大。

在植物工厂里培育草莓，难度不小。和叶菜相比，种草莓要经历营养生长与生殖生长，还要持续开花挂果，对光配方、温湿度、水肥、通风等都有精细要求。

种植环节的这些难题，最终都会反映在成本账上，能耗这一项尤其突出。莓立方团队成员吕兆晨的话很直接：“如果能耗问题得不到破解，植物工厂草莓很难走进普通消费者的购物篮。”业内常拿贺冬仙给出的商业化三档门槛作参照：每平方米年产5公斤只是合格线，达到8公斤才能收支相抵，12公斤才算真正赚钱。

这届最省电的是欧普智莓团队。他们靠水冷灯具把热量直接带走，再用高压直流供电省下5–6个点，能耗在四队中最低。总结下来，他们发挥的是照明领域的技术优势，通过直流供电的智能集电集控系统和灯具设计来提高能源利用效率。

莓立方团队则对风机、空调、除湿机等设备均采用独立开关控制，单一设备能精准启停，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。靠这套制冷方案，团队空调能耗占总能耗比重不足20%，其他队伍该比重均在30%左右。

最终拿下一等奖的赛博农人团队，赢的地方在于：不光把电费降下来，还让每一度电产出更多、品质更好的草莓，他们的成本账这才算得平。

这支团队已经连续参加五届多多农研科技大赛，全员都是科班出身的硕博生。最棘手的问题是没有亲手种植草莓的经验，只能把专家经验、文献和历史数据做成知识图谱。从“元老”到队长陈民慧，所有成员通过数次参赛积累了丰富经验，形成长期研究梯队。

他们想向外界传递“与植物对话”的种植理念。落到植物工厂里，就是环境控制的底层运行逻辑——不该人为先设定一套参数强求植物适应，而应尽可能根据植物反馈去调整环境。这和“衣服迁就人而非人迁就衣服”是一个道理。

几届比赛打下来，赛博农人团队不断迭代技术，把这一思路落实到智能模型、图像采集、远程监控等手段中。可植物工厂的活计并不是有了技术就能甩开真人，进入实际生产环节后，摘除老化叶片、跟现场工人沟通，这些都不是技术和算法能替代的。技术越往前走，越要靠人的智慧去主动想办法。

冷凝水回收技术在前几届比赛中用过，赛博农人团队这次继续采用：植物蒸腾产生的水汽经空调除湿被收集起来，再循环使用。统计显示，团队最终种植的165天里实际用水7.8立方米，明显少于其他队伍；冷凝水回收量超过2.45万升，回收率75.7%，植物工厂的运营成本因此降了不少。

植物工厂控制系统实时监测，各项目标环境数据一目了然

几支决赛队伍的做法其实都指向一件事：植物工厂并非把设备塞进集装箱就结束了，远程控制、后续运维、现场管理，哪一环都不能落下，系统才算真正交付到位。

拟生态团队就是个明显的例子。4支队伍里，只有他们放弃基质栽培，改用浅液流栽培。依托自主研发的浅液流栽培专用槽和种植设备，团队把植物工厂的空间利用率提了上去，种植植株数量在4支队伍中排第一。

草莓过去长在土里，拟生态团队想换水做载体，往水体里添加有益菌，让系统内部自己完成有机酸分解。团队成员何朝辉说，拟生态团队是“科研浙江队”与“产业实战派”的结合，成员来自育种、园艺、植保、国际商业落地等多个领域。他们要拿出的不只是一批草莓，更是一套能复制、能交付的生产系统。

草莓供应受产地、季节和运输条件制约很重，可人们希望无论什么季节、什么地方都能吃到，植物工厂的价值就出现在这个落差里。它要做的不是替代大棚，也不只是验证技术，而是形成一套可复制的生产能力。

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电费、品质和产量之间，植物工厂这笔账谁来买？

决赛队伍都在想办法压低成本。近半年种下来，方案被证明能落地，可植物工厂面前还摆着几个绕不开的商业化问题。

到底谁需要植物工厂？这个市场的需求够不够大？

眼下的账算得很清楚：电费如果不算光伏储电的抵消，摊到每斤草莓上，比普通种植多出大约10元。普通消费场景很难接受这个价。何朝辉等一批参赛人员起初因此并不看好它的商业化前景。过去的经历反复说明，前沿科技能吸引投资人一时的目光，可长线投入终究要靠稳定的市场需求撑着。

普通消费场景暂时消化不了这样的成本，一些平时被忽略的市场反倒露出了机会。需求目前主要落在三类地方：国内一线城市，海外干旱地区，以及蔬菜自给率偏低的国家。

各支参赛团队谈需求市场时，划分依据往往是地理条件的短板，而非行业：哪里的光照、土地或交通不利于蔬果供应，哪里就可能是植物工厂模式落地的市场。

杭州市农科院草莓研究团队负责人余红说得直接：“同样的产量，与其在冬天扎堆上市，不如把产量挪到溢价可以更高的夏秋。”

这话背后是产业现实：露天和大棚草莓的产季集中在12月到次年4月，其余时间基本种不出来，因为草莓要经历夜温低于12度的花芽分化。传统种植的空档期，消费者或许愿意为植物工厂的草莓多掏钱；一进草莓季，它拼不过大棚，也拼不过露地。

莓立方团队据此画出了客户画像：夏秋断档期直供高端烘焙、精品超市和星级酒店。这三类客户对价格不敏感，对稳定供货和果形一致性却要求极高，恰好对上植物工厂的长处。

种植架每层均配备独立风扇，构建高效的内部空气循环系统

边疆高寒地区则是另一番景象，植物工厂在那里大有用处。

上一届参赛团队就另辟蹊径，把植物工厂推上了青藏高原。第四届多多农研科技大赛优胜奖获得者墨泉团队队长秦楚汉说：“当同行们在解决技术‘从有到优’的问题时，我们在高原解决‘从无到有’的问题。”

莓立方团队队员吕兆晨认为，西藏等偏远地区风能光能充足，电费成本较低，植物工厂建到那里，还能解决高寒地区吃不上鲜食蔬果的难题。

农业出海给了植物工厂另一种可能：设备、工厂、技术和服务，都能当成“商品”卖出去。

拟生态团队已经把方案卖了出去。队员何朝辉去过新加坡和中东，他发现那些地方植物工厂商业化的核心要素并非价格，稳定的产出才是难题。

工人操作轨道式采摘车，在可移动种植架间穿行，便捷采摘高位草莓

他们开发的浅液流方案已在新西兰、卡塔尔、新加坡落地示范基地。三个选点很有代表性：卡塔尔、新加坡常年高温，耕地极少，叶菜高度依赖进口；新西兰是高端农业国，愿意为技术付费。

在干旱的中东和北非，水比什么都金贵。植物工厂的耗水量只相当于传统农业的2%～5%，放到那里就是实打实的刚需。草莓没法在炎热地区露天栽种。去年拟生态团队往卡塔尔发去了一套草莓种植集装箱系统，成交价7万美元。

何朝辉在大赛上透露，CAC国际农化展期间，拟生态团队接触了不少海外客户。这些人看重的是植物工厂能就近产出高品质水果，是一套落地方案，并非拿来参观的展品。

到了多多农研的赛场上，各团队讨论的焦点变成了成本、电费，以及市场走不走得通。植物工厂也由此从理想化的叙事里走了出来。说到底，它能不能立住，不看参数表，而看电费、品质、产量这三者之间能否取得平衡，最终拿出一套能量产的种植方案。

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多多农研科技大赛的价值是什么？

这场赛事在业内颇受关注，从中能看到的不只是输赢，还有不少积极信号：农业研发的成本被摆到台面上算、国产方案被真正验证、技术流到了最缺菜的地方、一批年轻人留在了农业里。

农业科技赛事最容易办成参数比赛：比光照效率多高、算法多准。

可这一届，大家讨论的重点是：种出来卖给谁？卖多少钱？电费怎么摊？这个转向比任何一项技术突破都更有价值，因为它决定了这项技术最后能走多远，对生产生活产生多大助益。

这届大赛还有一条硬指标：参赛团队必须用国产草莓品种，软硬件也得是国产，方案要成本可控、能复制。现实中的坎不少。贺冬仙透露，四季草莓的品种权捏在外国人手里，一季草莓则是日本植物工厂种得更有优势。国内并非没有好品种，问题出在适配性差别太大：“粉玉”在温室和人工光工厂都稳，早熟品种“越王”这次进了植物工厂，优势没发挥出来。这个环节的话语权，过去几乎都归进口方案，一套进口系统动辄按欧元计价。

拟生态团队走浅液流栽培的路子，40天就把头茬草莓种了出来；欧普智莓团队用水冷灯具配高压直流供电，能耗在四队里最低；莓立方团队把空调能耗占比压到20%以内。这些数字不是论文里算出来的效率，是170天真实运行跑出来的。对行业而言，采购国产方案的风险溢价已经开始往下走。

这场大赛真正的价值，是让“农业能不能被工业化地重做一遍”这个问题，攒下了一批可核验、可比较、可复制的公开答案。农业的问题它没有全部解决，但更多可能性露了出来，也聚起了更多创新人才，这已经是企业能拿出的、相当稀缺的一种贡献。

植物工厂给农业效率带来的技术影响，讨论才刚开头。它能不能做成一门稳定的生意，给农业添更多正面作用，草莓之外，一个个被攻克的农作物都会交出部分答案，最后拼成一张完整的图。