コンテナで育てる野菜に夢中の若い農家たち

上海の崇明島は 2024 年末に完成します。40 立方メートルの完全に密閉された容器内の多層の植栽枠で、レタスの塊が静かに成長しています。- LED ライトがレタスの上部に当たり、SF 風の光沢の層を作り出します。-

温度、湿度、二酸化炭素、容器内の栄養素濃度が画面上にリアルタイムで表示されます。これらの環境変数を調整すると、レタスの成長速度、サイズ、色、さらには味が若干変化します。{0}}

2024 年の第 4 回デュオ農業研究技術コンテストとブライト デュオ デュオ垂直農業チャレンジでは、そのような「サイバーパンク」の野菜栽培風景が明らかになりました。 2024 年 12 月 27 日、コンテストは正式に終了しました。約4か月にわたる予選ラウンドを経て、大学や研究所の「学者」と企業や新興企業の「実業家」が参加する6チームが決勝戦に進出した。

これは単なる競争ではなく、参加チームにとってインテリジェント農業の先駆的な実験でもあります。彼らの「新しい農地はコンテナだ」。

5 つの要素-植物の発育、光、温度、ガス、水、肥料-が重要です。

決勝戦では、6 つのチームがコンテナ内で同じ種類のレタスを開発する必要があります。彼らは、温度、光、水、湿度、肥料を注意深く制御することで、さまざまな条件下で作物の発育を実現し、プログラムを継続的に最適化できることに注目しました。

組織委員会は最終的に、植物工場の設計と建設、植栽の成功、システムの安定性と財務管理、ロードショー、テキスト要約に基づいて受賞者を評価した。過去のコンテストとは異なり、今回のコンテストにはインテリジェント リング コントロールやコンテナ ハードウェア設計などの最新の評価資料が含まれているため、農業生産技術のコンテストを生産中から生産前まで拡大し、能力のより多くの側面を探求することで、課題が大幅に高まります。-}

中国農業大学サイバーファーマーズが総合スコアで栄冠を獲得した。これらは正確なデータ分析とインテリジェントな規制と制御に依存しています。生産効率は 0.33 kg/平方メートル/日まで向上し、レタス 1 kg あたりの電力消費量は 12.25 kWh に低下しました。

なお、日本のプラントメーカーのトップであるミライ社の現在値は0.3-0.45kg/m2/日である。言い換えれば、Cyber​​ Farmer の統計は業界をリードするレベルを反映しています。

「このプログラムが大手植物工場で導入されれば、レタス1kgあたりの電気代は業界トップクラスの10kWh以内に抑えられるでしょう。」 Cyber​​ Farmers のキャプテンである Yang Hao 氏は、「Cyber​​ Farmers」というチーム名が、インターネットと人工知能によって農業にエネルギーを与え、現代の新しい農民として機能するという彼らの哲学をまさに反映していると信じています。{2}}

工業と農業の横断的な分野である農業バイオ{0}}環境およびエネルギー工学を専門とする私たちのチームは、中国農業大学農業農村部の施設農業工学重点研究室に所属しています。{1}楊昊植物生理学・環境研究室発足

サイバーファーマーズチームは空調のエネルギー消費量を約70％削減したにもかかわらず、過去のイベントと比べて栽培面積を2倍以上、収量を6倍近く増やすことに成功した。 Yang Hao 氏は、これはチームのさまざまな規律的背景の結果であると感じています。 「農業を学ぶ人だけがこの仕事をうまくできるわけではありません。うまくやるには全員が協力しなければなりません。工学の基礎と組み合わされた農学の知識が必要です。」

「それが私たちのやることです。サッカー選手は絶対にサッカーの試合に行かなければなりません。卓球選手は絶対に卓球の試合に行かなければなりません。」作物の成長に応じて栽培フレームを縮小または拡張する必要がある吊り下げ式可動栽培フレームの独創的な設計により、高収量、低消費量の一連の植物工場プログラムを設計し、コンテナのスペース利用率を 2.34 まで高めることに成功しました。-ミャオ・チェン氏は上海農業科学院のチームリーダーであり、今回のチームは限界費用の観点を薄めるための規模生産の観点から取り組んでいます。

上海農業科学院のチームは、50日間にわたる細心の注意を払った栽培を経て、最終的に1,680株、総重量299.55kgの「豊作」を達成した。この中でレタスの総生産量の90％以上という基準を満たすA級品の割合が第1位となった。-

非常に重要な横断分野の 1 つは、プラント製造です。-農業は植物工場だけではありません。スマート農業は非常に幅広い分野であり、多くの専門知識の背景を持つ人材が必要です。スマート制御を実行するには、コンピュータと自動制御を学ぶ才能が必要です。温室構造、植物工場の構築、農業システム、調光、肥料と水の制御などを構築したい場合、機械の専門家が必要であり、農業部門や土壌と水のエンジニアの能力が必要となる可能性があります。これらの分野が組み合わされて初めて、スマート農業が可能になります。

この意味で、ソフトウェアとITの農業「素人」は、将来の農家の垂直農業部門に徐々に拡大しているのだろうか？この島では、コストとエネルギー使用量を最大限に削減し、収穫量を増やす方法を研究し、農家が「もう空を見て食事をする必要がない」ようにしています。

「植物工場を行うことは農業の究極の形態であり、食料生産のプロセスから独立した本当の意味で、食料の問題だけでなく、カスタマイズされた栄養、個別化された食品を行うこともできません。」関係チームのメンバーによると、植物工場に代表される垂直農業--はブルー オーシャンです。発見のスピードが実験場から市場に流れ込むようになりました。

山東省は、農業用植物工場と水耕栽培に重点を置いた、「Leaf Man Technology」として知られる農業企業を所有している。今回は1株460グラムの「野菜王」を栽培し、「単株重量最高賞」を獲得した。経験に関しては、農学コースではありません。-それにもかかわらず、この物質の植え付けは非常に高度な敬意を維持し、指標の調整における感度を向上させ、植物のストレス反応を軽減し、より快適な成長を可能にすることを期待しています。

「人間のような気持ちでレタスの世話をしているので、快適に過ごせるよう工夫していますが、それでもここまで大きくなるのは予想外です。植物工場でこれほど大きなレタスを育てたのは初めてです。」彼らのコメントはこうだった。

大規模なコンテナ構造の設計は、{0}}滑車コンポーネントと同じくらいの数-で、結束力のあるチームメンバーの創造性を実現します。ヨーロッパとアメリカの工場の設計コンセプトと国内で普及している日本の学校は大きく異なります。彼らはカナダに留学し、起業家精神を蓄積し、アイデアを蓄積し、競争に持ち込む創造性を発揮し、全国の植物チームが交流するだけでなく、翡翠を引き付けるレンガとしても考えられています。

長い間、気温、地形、土壌などの自然環境に制約があり、農業は「空で食う」という宿命を取り除くことができませんでした。インテリジェント農業の進化と農業技術の変革は、新たな希望をもたらします。

最優先事項には、中国の巨大な人口、植物工場、収量、品質、安全性、エネルギー消費が含まれます。 4 つの側面は画期的な進歩につながり、現代の農業は持続可能で健全な発展を遂げることができます。

農業の進化は、1 つの分野、部門、または個人によって達成されるものではありません。それには、生産、教育、研究、ビジネスのあらゆる分野からの要素の流れとの完全な協力が必要です。

今年の大会では、選手たちが自主的に設計・構築したコンテナ植物工場、植栽競争が行われ、最終6チームは独自のAI技術機能を備え、レタスの生育環境の最適化、インテリジェント制御システムの開発などの面で異なる成果を上げた。

植物工場の環境最適化技術や制御手法、養液処方の動的調整技術などは、これまでに論文化や特許審査・受理の段階に入っておりますが、競争の過程でチームは「テクノロジーの製品化」の機会を見つけました。

たとえば、Cyber​​ Farmer チームの DLI- ベースのモバイル ライト補充システムは、北京の小唐山現代農業科学技術実証園に導入されており、そこではイチゴが順調に生育しています。国内外での推進に成功し、垂直農場を中心に Leafy Vegetable Man チームによって開発された新しい農業技術は、Leafy Green 生産設備システム用の一連の独立した知的財産権も生み出しました。

おそらく、中国の未来のインテリジェント農業は、植物工場の緑のレタスの背後に存在しているのでしょう。