几年前，农业领域的数字化就像一片荒地，艰难而空旷。最近，我们看到它出现了一点新的绿色。利用农业高科技和数字技术提高农业效率，增加农民收入正成为社会共识。
在技术创新方面，阿里巴巴云将支持农业科学家激活农业大数据，帮助农业生产者准确规划管理，提高生产效率和资源利用率；在商业创新方面，阿里巴巴云将推广13家农业相关业务，连接农业科学家的整个产业链创新系统，开辟研究、生产、供应、销售、服务的全链接。
—— 李津
阿里巴巴集团副总裁 阿里云智能全球技术服务部总经理
山东寿光蔬菜大棚的发源地山东寿光 到处都是密密麻麻的蔬菜大棚，这里也在被数字浪潮改造
特殊的农民
朝八晚五，一周休息一天，手机几乎不离手——27岁的李晨，每天看起来都像其他年轻人一样上班。
然而，当亲戚朋友问他他的具体工作并得到用机器人种菜的回复时，人们或多或少感到惊讶。众所周知，寿光男孩曾在青岛上大学，学习土木工程。毕业后，他加入了当地的国有企业港口投资控股集团，吃国有企业饭。出乎意料的是，他在种菜。更难想象的是，有一个机器人帮他种菜。
年轻人在寿光种菜并不少见，因为它是中国著名的蔬菜之乡，蔬菜是当地的支柱产业，从业者众多。
有人在卫星地图上监测了寿光蔬菜温室的数量，共有231764个，排列在寿光60公里长、48公里宽的土地上。2019年，寿光蔬菜水果总产量超过500万吨。
对于这里的农民来说，种植蔬菜的收入是相当可观的。据统计，2018年寿光农民人均可支配收入为20627元，而全国农民人均可支配收入仅为14617元。近年来，80年代后和90年代后在国外工作，大多以家庭为单位种植温室蔬菜，承担自己的损益。
但李晨与他们不同。他种植蔬菜的温室不属于个人，而是由香港投资控股集团和阿里云共同建设的。它有一个强烈的工业基调和科技名称——寿光阿里数字蔬菜厂。
只是外观让来参观的农民羡慕不已：棚区呈现出电影中高科技实验室的画面，安静、整洁、明亮、干净。这里没有土壤。温度、湿度、光线和空气保持舒适的参数。在传统温室中，人们需要忍受闷热、泥泞、潮湿等不适。
更让农民吃惊的是，李晨的农具里不仅没有锄头、镰刀等，连大部分农活都不用自己动手。只要他在手机上画画，他就能指挥机器完成移栽和收获。他从来不用看老天脸色，只需用手机控制温度、湿度参数，也不用操心风灾、雪灾、虫害。他甚至不羡慕那些收入比他高的学生：因为他们付出的比我多得多，从我付出的劳动力来看，薪水仍然很划算。
李晨在寿光农村长大。他的家人从小就种植温室蔬菜。他看到了种植温室蔬菜的各种辛勤工作：冬天下雪，半夜扫雪。遇到雪灾时，他需要用人力支撑温室，以避免坍塌；夏天，洪水可以在瞬间摧毁家庭半年的努力；为了采摘最合适尺寸的黄瓜，农民必须在凌晨1点或2点起床，并在3小时内完成所有采摘，因为早上5点以后，黄瓜会太大，卖不出精品的高价……总之，过程艰苦，结果无法控制。
寿光阿里数字蔬菜厂棚区内景改变了人们对蔬菜大棚的普遍印象
这里干净整洁，空气中弥漫着蔬菜的天然香味
根据传感器数据自动调节的屋顶控制蔬菜所需的光线
温室里的蔬菜长得很好
蔬菜厂采用水培蔬菜，既保证了蔬菜生产的安全性，又保证了蔬菜的稳定性
在育苗室，机械手正在整齐地将筛选出的优质菜苗铺入育苗格中
现在，每天早上8:30，李晨准时进棚观察蔬菜生长情况，然后回到办公室写工作日志，记录各种参数，写下自己的想法。
有时候，他会静静地坐在温室里，看着蔬菜静静地茁壮成长，看着阳光、雨水和露水，这是大多数中国农民无法享受的世界稳定，岁月安静。
实现这一切的是数字蔬菜厂背后的物联网技术和一系列自动化设备的使用。
酷酷的流水线
这个数字化蔬菜工厂位于山东省寿光市田柳镇，于2019年投入建设，包括数字化蔬菜工厂和数字化农业应用平台两个项目。
项目中的300米无柱温室是中国第一个使用冬季温暖阳光温室的数字蔬菜厂示范项目。根据规划，主要种植叶类蔬菜，年产量20多吨。
2020年4月，项目一期正式投入使用。经过市场调研，充分考虑技术推出，生菜因市场需求大、重量大而适合大规模种植，成为首批种植品类。
工厂的集中控制站相当于培育蔬菜的大脑，可以看到农场的类别分布、种植点和各种设备的运行。控制站通过监测温度、湿度、光合辐射等实时情况，指挥相应的智能设备，提高种植效率，提高生菜质量，降低劳动力成本。
在育苗室，筛选出的优质种子整齐地铺在育苗格中，育苗人员只需调整育苗箱的参数即可。传统的育苗极其依赖外界的光照和温度，采用仿太阳能照明技术对种子进行补光，通过控制湿度和温度将一个月的育苗时间缩短到两周，提高了育苗效率。
当幼苗长到四叶一心时，它们被移植到工厂。移栽的具体过程是：移栽机根据设定的参数指令将幼苗盘放置在AGV车上，AGV汽车将育苗盘送到指定的苗床上，最后推盘机将育苗盘推到种植床上。所有操作一次完成，无需人力。
在接下来的30天里，日常管理只需要两名员工。
通过水肥一体机实现最重要的灌溉施肥工作，李晨只需在与设备相连的手机上设置营养液EC(电导率)值，水pH(pH值)值及灌溉频率。
在传统的种植方法中，肥料的浓度取决于农民的经验。如果浓度高，就会烧幼苗，营养不足。然而，在阿里云数字蔬菜厂，肥料浓度可以恰到好处，其他参数也可以达到适合蔬菜生长的最佳值。
那么，如何实现温度和湿度的自动化呢？棚内配备了各种数据采集传感器和工作人员监控摄像头。当温度过高或过低时，系统会提示并自动打开或关闭屋顶的遮阳板以冷却或加热。
这里也完美解决了传统种植中最难解决的病害问题。蔬菜厂生产NFT(营养液膜)无土栽培，即蔬菜生产过程与土壤和外界隔离。
蔬菜病害的主要因素是重茬，即蔬菜在同一土壤中多次种植，会导致土壤中残留一些细菌，从而产生土壤病害，对蔬菜危害很大。水培蔬菜流动性，水培蔬菜消除了土传病害的传播。此外，蔬菜厂还配备了臭氧发生器，对营养液进行消毒杀菌，还有一些辅助手段，如在通风口安装防虫网，将昆虫与农场隔离。蔬菜厂在如此科学的控制体系下，几乎可以实现零病害。
每种蔬菜都有最适合生长的环境和水肥参数。传统的种植方法只能由农民自身的经验来控制，因此成品往往好坏参半。
在阿里云数字蔬菜厂，一切都可以标准化。通过数据积累和算法挖掘，其物联网技术平台可以建立最适合作物生长的种植、环境控制、水肥等模型，实现标准化种植。
谁来种地，怎么种地
控制石油就是控制所有国家；控制粮食就是控制全人类。正如美国前国务卿基辛格所说，粮食问题一直是全人类最关心的问题制上海关的政治权利，控制普通人的胃。
然而，粮食问题一直是一个世界性的问题。即使在今天大多数人都不饿的时候，粮食也一直处于危机之中。主要问题是供需矛盾突出。据联合国粮农组织预测，到2050年，全球人口将达到100亿。也就是说，未来30年，世界人口将增长约30%，粮食消费将大幅增长。
在中国，粮食供需形势尤为严峻。根据中国社会科学院农村发展研究所发布的《2020年中国农村发展报告》，到十四五期末(约2025年)，中国可能会出现1.粮食缺口约3亿吨。
供需矛盾的主要因素如下：
首先，中国是一个人口众多的国家，但耕地资源严重短缺。中国需要用只占世界7%的耕地来养活世界22%的人口。
其次，更糟糕的是，农业劳动力资源日益稀缺。目前，农村老龄化越来越严重。据统计，我国农村劳动力平均年龄已接近55岁。与此同时，农民种植粮食的热情也有所下降。随着我国城市化进程的不断推进，大量农村人口涌入城市。80后不想种地，90后不懂种地。
最后，散户多，看天吃饭的小农经济模式长期制约着我们从农业大国走向农业强国。
那么要实现自给自足、供需平衡，就必须在有限的耕地资源上提质增效。简单来说，只要突破了“谁来种地，如何种地”两大困境，一切就迎刃而解。
阿里云数字蔬菜厂的诞生为这两个问题提供了解决方案，探索了中国智能农业发展的新途径。
数字蔬菜厂首先解决了劳动力短缺的问题。物联网技术与自动化设备的结合，大大降低了人力投入。
除了在育苗和收获期需要额外的人员外，在蔬菜生长期，只有两个劳动力可以管理一个温室。用李陈的话说，只要有手机和信号，你就可以随时种植蔬菜。这意味着它打破了时间和空间的限制，一个劳动力甚至可以同时管理多个温室。
在丰富的数字化田野中，零星的工人穿行
在节约人力的同时，数字蔬菜厂的年产量是传统温室的6倍 此外，数字蔬菜厂舒适的环境让农业从内到外告别了传统模式下农民的艰难状态，对农民极具吸引力。 更重要的是，蔬菜厂的产量令人满意。现有4000多平方米的机床可种植3.6万种蔬菜。它克服了季节性，每年可种植12~16茬。此外，对疾病的控制提高了良好的产量，蔬菜的年产量可达20吨，是传统温室产量的6倍。
这种流水线般的工业化模式，使让农民成为有吸引力的职业，让农业成为有前途的产业不再是空洞的口号，而是以肉眼可见的速度成为现实。
对于消费者来说，蔬菜的安全性将得到提高。蔬菜厂物联网技术的应用使每道菜的种植和运输透明，这意味着消费者可以追溯到每道菜的来源。这是一种有效的监督。
数字农业工厂的可行政策
工厂种植蔬菜和农业商业化的故事以天时和地理位置的元素开始。
2019年019年共同建设中国第一家数字蔬菜厂时，农业技术已经站在风口。新技术可以改变农业发展，得到了市场的广泛认可，各方的资本“智慧农业”青睐有加。据统计，早在2015年时，中国在农业领域的科技投资就已经高达46亿美元。
地利方面，在国内可能很难找到比寿光更适合农业改革、推广智慧农业的地方了。寿光的农业基础雄厚，种植技术也走在全国前列。
早在30年前，寿光就结束了“靠天收”的局面，开了北方大棚种植反季节蔬菜的先河，“寿光冬暖式大棚”一度在全国推广，当地可谓中国农业的“课代表”。在销售方面，寿光是亚洲最大的蔬菜交易中心。
再看投资运营的两大主角，可谓强强联手，水到渠成。
港投控股集团是寿光当地的国有企业，具有可持续投入的能力和热情，这对农业产业面临的风险性和回报周期来说尤其重要。
阿里巴巴作为中国互联网巨头，拥有最先进的人工智能、物联网和大数据技术，可以说，它更容易掌握智慧农业的“灵魂”。此外，阿里巴巴在蔬菜生鲜领域拥有诸如淘鲜达、盒马鲜生等线上和线下的销售渠道，这种综合资源优势是其他企业难以比拟的。
我们在调研中发现，这种需要雄厚资金投入且回报周期长的“试验田”，对普通农民来说是可望而不可即的。蔬菜工厂已经运行的一期生菜项目投资达到数百万元，这意味着企业化运作和规模化种植才是推行数字化农业工厂的可行之策。
数字化蔬菜工厂所探索的智慧农业，还有很长的路要走，还有诸多方面有待改进完善。比如目前蔬菜工厂对种植品种还有一定的局限，瓜果类蔬菜目前还不能进行批量化、标准化种植，需要等待硬件设备的技术侧升级。
此外，农业数字化不应该仅仅局限在田间地头，而应延展至终端。寿光市港投农业科技公司负责人张子阳表示，目前蔬菜工厂正在销售环节下功夫，近期将利用淘鲜达、盒马鲜生等多种线上线下渠道，打造端到端的数字化产销供应链，满足线上线下新零售的渠道销售需求，促进产销平衡。
来源：云上的中国
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