位于沣西新城绿浪农业示范基地的天麻方舱
秦岭深处的8月,农户还在为天麻“避暑”发愁——气温超过26℃就放慢生长,超过30℃便彻底停止生长,从下种到采收得熬足6个月。而在西咸新区沣西新城的一片空地上,一个长13.5米的“铁盒子”里,肥嘟嘟的天麻正从栽培筐里探出头,再过十几天就要采收了。
这个占地40.5平方米的数智方舱,4个月就能收获一茬,产量抵得上5亩山地一年的产出。更颠覆认知的是,它打破了季节、海拔、土壤的诸多限制——在沙漠里、戈壁上,甚至偏远山村的空地上,只要通上电,天麻就能365天不间断生长。
数智方舱内种出的天麻饱满壮实
从“看天吃饭”到“造天种地”:一个农业创客的方舱灵感
8月7日上午,沣西新城绿浪农业示范基地的空地上,一个绿白相间的方舱矗立在炽热的阳光下。推开舱门的瞬间,一股裹挟着湿润泥土气息的凉风扑面而来,与舱外35℃的热浪形成鲜明对比。
“舱内温度常年控制在18-25℃,复刻的是秦岭海拔1200米的林下环境。”西安农链互联网科技有限公司(以下简称“农链科技”)技术员邹家豪指着舱壁显示屏,上面数字清晰显示:温度25.5℃;湿度92.6%;二氧化碳浓度1136ppm;氧气浓度20.9%。
邹家豪轻轻揭开一个栽培筐上覆盖的遮阳布,一丛丛天麻露出真容,块茎饱满壮实,“传统种植模式4月播种、10月收获,周期长达6个月。这是5月6日种下的,本月底即可采收,周期还不到4个月。”
为什么要把天麻“请”进方舱?农链科技负责人黄小星的答案,藏在他跑遍西北农村的过往经历中。过去几年,他带领团队研发的“点点帮农”平台链接了5.3万多家农场——但在服务农户的过程中,一个共性问题反复凸显:“大棚夏天热得像蒸笼,冬天冷得似冰窖,控温成本居高不下,好多农户宁可让棚子闲着。”
黄小星毕业于西北农林科技大学农业机械化专业,骨子里有股“跟自然较劲”的执拗劲儿。“农业的本质是环境控制,可我们总被天气、地形牵着走。”2020年疫情期间,方舱医院的建设模式给了他灵感:能不能造一个可移动、全程可控的“农业方舱”?
真正让这一想法落地的,是电影《流浪地球》中的设定。“当地球脱离轨道,人类该如何种植庄稼?”黄小星反复琢磨这个问题,“极端环境下,必须有完全人工可控的种植空间。”
这个想法像一粒种子落入土壤。他和团队经过多次讨论,下定决心:打造一个能抵抗自然风险的数智方舱,让作物在任何环境里都能生长。
质疑声很快传来。农业圈里不少人直言不讳:“方舱种植模式搞了多少年,多少人都没研究明白,你们就行?”黄小星没有辩解,只是带着团队一头扎进了实验室。“别人说我们异想天开,但农民靠天吃饭的辛苦,我们见得太多了。这个舱要是成了,就能把农民从‘看天脸色’里解放出来!”
技术人员对天麻栽培筐内的温湿度等进行监测
从金耳到天麻:一场跨越四载的技术突围
“方舱种植不算新鲜事,40年前就有这一概念了。”黄小星坦言,但行业内一直流传着“1斤菜7两电”的说法——高昂的能耗成本,让这类所谓的“植物工厂”始终没能大范围推广。
他见过不少失败案例:有的用废弃集装箱改造,夏天舱内温度飙升到40℃,单是空调电费就压垮了农户;有的号称“智能控制”,其实只是安装了传感器,将温度、湿度等参数固定,根本谈不上“智慧”,充其量只能算“开关农业”。
“材料不对、结构不合理、软件跟不上,这三道‘坎’过不去,能耗就降不下来,真正意义上的智慧方舱也就做不成。”黄小星回忆道。
为加快方舱研发,2020年,农链科技联合西北农林科技大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学等高校组建攻关团队,依托秦创原“科学家+工程师”队伍,开始对方舱材料、结构、内环控系统等展开联合攻关。
首个试种的是金耳。这种被誉为“菌中燕窝”的珍稀菌类,对温湿度敏感,农户种植一茬需要2到3个月。农链科技通过精准控温,将种植周期压缩至25天,能耗成本更降低了70%。“金耳试种成功,让我们摸到了门道:关键不是‘模仿自然’,而是‘优化自然’。”黄小星说。
转向天麻种植,源于一次偶然的合作——汉中略阳是全国重要的天麻主产区之一,有着“中国天麻之乡”的美誉,天麻产业是当地群众重要的收入来源。近几年,当地政府和农户却犯了愁:天麻价格看涨,但需在海拔600米以上的林下环境才能种出优质天麻,扩种就得挤占森林资源,不扩种又跟不上市场需求,这成了两难的“死结”。
2024年,经秦创原创新促进中心牵线,略阳县的干部找上门来:“听说你们用方舱能种金耳,能不能试试天麻?”
就这样,同年10月,农链科技的技术团队深入略阳县观音寺镇的密林。无人机在险峻山崖间穿梭,采集了数亿条温湿度、空气成分、光照强度等环境数据。天麻生长的每一个细微变化,都被记录在案。
在这场持续6个多月的“环境复刻行动”中,农链科技团队最终将天麻优生区的生长密码,转化为可编程的环境参数,凝练为AI种植模型——它能动态调节舱内环境,让方舱里的天麻“以为自己还在深山里”。
100多项指标精准调控:让天麻在钢铁舱里“认祖归宗”
数据采集完成,但对黄小星及其团队而言,真正的考验才刚刚开始。
2025年4月,开始建舱;5月5日上午,首台样舱建成下线,当晚被吊运至沣西新城;5月6日,正式通电,启动天麻种植。
“从建舱开始,难关就一个接一个!”黄小星介绍,天麻与蜜环菌是共生伙伴,温度过高,蜜环菌生长过快会“吃掉”天麻;温度过低,两者都会“休眠”。为这对“伴侣”找到两全其美的生长环境,舱体用材与结构设计是第一步。
“最初我们打算建造9米长、3米宽、3米高的方舱,但经反复验证与测算,其运行能耗与13.5米长的方舱并无差异。因此,我们后来确定建造13.5米长的方舱。”黄小星说,在舱体材料的选择上,也费了一番功夫,最终采用有机保温材料。“单是进风口、通风口的位置设计,就耗费了很长时间,设计方案一次次被推翻,最终才完成方舱设计。”
“我们打造的数智方舱,仅涉及的学科就有结构、工艺、材料、信息、数字、气象、水利、农学、植保等十余种,是多学科交叉研究、运用的成果。”黄小星说,光是基质配方,团队就试验了数十种,终于研发出具有特殊“秘方”的自研基质。
更难的是“打破教科书”。最初,团队严格依照学术论文中的湿度、温度参数设定。但种出来的天麻总“差点意思”,“就像给孩子喂饭,饱一顿饥一顿,发育不好”。黄小星便让团队试着调整参数,记录其生长状态。结果发现:细微的参数调整,就能让天麻长得又快又健壮。
“自然界的数据是‘平均值’,我们追求的是‘最优值’。”黄小星说,软件系统的研发则更是一场持久战。他们在舱内安装了多个传感器,实时监测各项数据,“天麻成熟前会释放特殊气体,就像在‘报信’,目前我们已监测到的就有47种。”说着,黄小星向记者展示手机上的APP:当某种气体浓度达到阈值,系统会自动调整通风频率,“这是生产管理软件模型通过不断学习、训练掌握的‘技能’。”
眼下,这个数智方舱已形成一套涵盖100多项指标的“AI+全人工内环控”系统。“并非简单的‘开关控制’,而是动态平衡。”黄小星举例:中午外界温度升高,系统会自动关闭进风口,利用舱内植物呼吸产生的二氧化碳进行“保温”;夜晚外界降温,系统又会打开风口“纳凉”,“就像给天麻请了位24小时待命的‘保姆’。”
小空间、高产出:重新定义农业生产的可能
8月底的采收期日益临近。连日来,不少种植专业户和农业专家闻讯赶来参观天麻方舱。“没想到能耗能降这么低,没想到周期能缩这么短,没想到品质能这么稳定!”一位种植户的感慨,道出了众人心声。
“农户在山上种植天麻,收成好的一亩地能产2000斤,还需大量人工劳作。而根据我们目前的试种情况,13.5米长的方舱一茬就能产近万斤,只需一人管护,产量抵得上5亩山地一年的产出。”黄小星难掩激动:“这还是4个月一茬的产出,随着模型训练的深化和参数优化,未来有望实现一年四茬,产量将更为可观。”
传统方舱“电老虎”的帽子,也被彻底摘掉。“全年日均耗电量不超过30度。”黄小星解释,秘诀在于闭环热回收技术——作物呼吸产生的热量被特殊材料捕获,净化后再度用于舱体温控。即便夏季外界温度达40℃以上,舱内仍能维持在25℃以内;日耗电量不超过30度,较行业平均水平降低75%。更关键的是,舱体兼容风电、光伏及柴油发电,在缺电环境下也能保证天麻365天不间断生长。
“零门槛”部署更凸显优势。“不用打地基,不用改管线,像搭积木一样,可随时随地安装,通电即可生产。”黄小星说,这种至少30年免基建的特性,让其在偏远山区也能快速落地。
在黄小星看来,数智方舱的价值远不止于产量提升、能耗下降:全程无农药干预实现零农残,从源头减轻了对自然环境的影响;全人工仿生种植打破了深山局限,让道地天麻能在任何地方生长,人工与管理成本大幅降低;区块链溯源系统贯穿全程,破解了传统种植中产地不一、品质参差不齐的难题;更能让药厂就近建舱、就地取材,砍掉高额运输成本,重构天麻流通全链条。
“上半年,金耳方舱已销往江苏溧阳、青海西宁等地,如今又成功打造出国内首个天麻数智方舱。”黄小星说,“接下来还计划种植兰花、松茸等高价值作物,为中国农业探路,让农民在乡村振兴的多元种植中多增收。”
天麻方舱试种成功,让“小空间、高产出”的农业新路愈发清晰。
采访快结束时,黄小星告诉记者,最近他总想起《流浪地球》里的一句话:“希望,是我们这个年代像钻石一样珍贵的东西。”而钢铁舱里生长的天麻,或许正是农业未来的希望——不再靠天吃饭,突破时空限制,方寸之间,便能种出累累硕果。
文/图西安报业全媒体首席记者 吕聪
编辑: 张洁
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