位于灃西新城綠浪農業示范基地的天麻方艙
秦嶺深處的8月,農戶還在為天麻“避暑”發愁——氣溫超過26℃就放慢生長,超過30℃便徹底停止生長,從下種到采收得熬足6個月。而在西咸新區灃西新城的一片空地上,一個長13.5米的“鐵盒子”里,肥嘟嘟的天麻正從栽培筐里探出頭,再過十幾天就要采收了。
這個占地40.5平方米的數智方艙,4個月就能收獲一茬,產量抵得上5畝山地一年的產出。更顛覆認知的是,它打破了季節、海拔、土壤的諸多限制——在沙漠里、戈壁上,甚至偏遠山村的空地上,只要通上電,天麻就能365天不間斷生長。
數智方艙內種出的天麻飽滿壯實
從“看天吃飯”到“造天種地”:一個農業創客的方艙靈感
8月7日上午,灃西新城綠浪農業示范基地的空地上,一個綠白相間的方艙矗立在熾熱的陽光下。推開艙門的瞬間,一股裹挾著濕潤泥土氣息的涼風撲面而來,與艙外35℃的熱浪形成鮮明對比。
“艙內溫度常年控制在18-25℃,復刻的是秦嶺海拔1200米的林下環境。”西安農鏈互聯網科技有限公司(以下簡稱“農鏈科技”)技術員鄒家豪指著艙壁顯示屏,上面數字清晰顯示:溫度25.5℃;濕度92.6%;二氧化碳濃度1136ppm;氧氣濃度20.9%。
鄒家豪輕輕揭開一個栽培筐上覆蓋的遮陽布,一叢叢天麻露出真容,塊莖飽滿壯實,“傳統種植模式4月播種、10月收獲,周期長達6個月。這是5月6日種下的,本月底即可采收,周期還不到4個月。”
為什么要把天麻“請”進方艙?農鏈科技負責人黃小星的答案,藏在他跑遍西北農村的過往經歷中。過去幾年,他帶領團隊研發的“點點幫農”平臺鏈接了5.3萬多家農場——但在服務農戶的過程中,一個共性問題反復凸顯:“大棚夏天熱得像蒸籠,冬天冷得似冰窖,控溫成本居高不下,好多農戶寧可讓棚子閑著。”
黃小星畢業于西北農林科技大學農業機械化專業,骨子里有股“跟自然較勁”的執拗勁兒。“農業的本質是環境控制,可我們總被天氣、地形牽著走。”2020年疫情期間,方艙醫院的建設模式給了他靈感:能不能造一個可移動、全程可控的“農業方艙”?
真正讓這一想法落地的,是電影《流浪地球》中的設定。“當地球脫離軌道,人類該如何種植莊稼?”黃小星反復琢磨這個問題,“極端環境下,必須有完全人工可控的種植空間。”
這個想法像一粒種子落入土壤。他和團隊經過多次討論,下定決心:打造一個能抵抗自然風險的數智方艙,讓作物在任何環境里都能生長。
質疑聲很快傳來。農業圈里不少人直言不諱:“方艙種植模式搞了多少年,多少人都沒研究明白,你們就行?”黃小星沒有辯解,只是帶著團隊一頭扎進了實驗室。“別人說我們異想天開,但農民靠天吃飯的辛苦,我們見得太多了。這個艙要是成了,就能把農民從‘看天臉色’里解放出來!”
技術人員對天麻栽培筐內的溫濕度等進行監測
從金耳到天麻:一場跨越四載的技術突圍
“方艙種植不算新鮮事,40年前就有這一概念了。”黃小星坦言,但行業內一直流傳著“1斤菜7兩電”的說法——高昂的能耗成本,讓這類所謂的“植物工廠”始終沒能大范圍推廣。
他見過不少失敗案例:有的用廢棄集裝箱改造,夏天艙內溫度飆升到40℃,單是空調電費就壓垮了農戶;有的號稱“智能控制”,其實只是安裝了傳感器,將溫度、濕度等參數固定,根本談不上“智慧”,充其量只能算“開關農業”。
“材料不對、結構不合理、軟件跟不上,這三道‘坎’過不去,能耗就降不下來,真正意義上的智慧方艙也就做不成。”黃小星回憶道。
為加快方艙研發,2020年,農鏈科技聯合西北農林科技大學、哈爾濱工業大學、西北工業大學等高校組建攻關團隊,依托秦創原“科學家+工程師”隊伍,開始對方艙材料、結構、內環控系統等展開聯合攻關。
首個試種的是金耳。這種被譽為“菌中燕窩”的珍稀菌類,對溫濕度敏感,農戶種植一茬需要2到3個月。農鏈科技通過精準控溫,將種植周期壓縮至25天,能耗成本更降低了70%。“金耳試種成功,讓我們摸到了門道:關鍵不是‘模仿自然’,而是‘優化自然’。”黃小星說。
轉向天麻種植,源于一次偶然的合作——漢中略陽是全國重要的天麻主產區之一,有著“中國天麻之鄉”的美譽,天麻產業是當地群眾重要的收入來源。近幾年,當地政府和農戶卻犯了愁:天麻價格看漲,但需在海拔600米以上的林下環境才能種出優質天麻,擴種就得擠占森林資源,不擴種又跟不上市場需求,這成了兩難的“死結”。
2024年,經秦創原創新促進中心牽線,略陽縣的干部找上門來:“聽說你們用方艙能種金耳,能不能試試天麻?”
就這樣,同年10月,農鏈科技的技術團隊深入略陽縣觀音寺鎮的密林。無人機在險峻山崖間穿梭,采集了數億條溫濕度、空氣成分、光照強度等環境數據。天麻生長的每一個細微變化,都被記錄在案。
在這場持續6個多月的“環境復刻行動”中,農鏈科技團隊最終將天麻優生區的生長密碼,轉化為可編程的環境參數,凝練為AI種植模型——它能動態調節艙內環境,讓方艙里的天麻“以為自己還在深山里”。
100多項指標精準調控:讓天麻在鋼鐵艙里“認祖歸宗”
數據采集完成,但對黃小星及其團隊而言,真正的考驗才剛剛開始。
2025年4月,開始建艙;5月5日上午,首臺樣艙建成下線,當晚被吊運至灃西新城;5月6日,正式通電,啟動天麻種植。
“從建艙開始,難關就一個接一個!”黃小星介紹,天麻與蜜環菌是共生伙伴,溫度過高,蜜環菌生長過快會“吃掉”天麻;溫度過低,兩者都會“休眠”。為這對“伴侶”找到兩全其美的生長環境,艙體用材與結構設計是第一步。
“最初我們打算建造9米長、3米寬、3米高的方艙,但經反復驗證與測算,其運行能耗與13.5米長的方艙并無差異。因此,我們后來確定建造13.5米長的方艙。”黃小星說,在艙體材料的選擇上,也費了一番功夫,最終采用有機保溫材料。“單是進風口、通風口的位置設計,就耗費了很長時間,設計方案一次次被推翻,最終才完成方艙設計。”
“我們打造的數智方艙,僅涉及的學科就有結構、工藝、材料、信息、數字、氣象、水利、農學、植保等十余種,是多學科交叉研究、運用的成果。”黃小星說,光是基質配方,團隊就試驗了數十種,終于研發出具有特殊“秘方”的自研基質。
更難的是“打破教科書”。最初,團隊嚴格依照學術論文中的濕度、溫度參數設定。但種出來的天麻總“差點意思”,“就像給孩子喂飯,飽一頓饑一頓,發育不好”。黃小星便讓團隊試著調整參數,記錄其生長狀態。結果發現:細微的參數調整,就能讓天麻長得又快又健壯。
“自然界的數據是‘平均值’,我們追求的是‘最優值’。”黃小星說,軟件系統的研發則更是一場持久戰。他們在艙內安裝了多個傳感器,實時監測各項數據,“天麻成熟前會釋放特殊氣體,就像在‘報信’,目前我們已監測到的就有47種。”說著,黃小星向記者展示手機上的APP:當某種氣體濃度達到閾值,系統會自動調整通風頻率,“這是生產管理軟件模型通過不斷學習、訓練掌握的‘技能’。”
眼下,這個數智方艙已形成一套涵蓋100多項指標的“AI+全人工內環控”系統。“并非簡單的‘開關控制’,而是動態平衡。”黃小星舉例:中午外界溫度升高,系統會自動關閉進風口,利用艙內植物呼吸產生的二氧化碳進行“保溫”;夜晚外界降溫,系統又會打開風口“納涼”,“就像給天麻請了位24小時待命的‘保姆’。”
小空間、高產出:重新定義農業生產的可能
8月底的采收期日益臨近。連日來,不少種植專業戶和農業專家聞訊趕來參觀天麻方艙。“沒想到能耗能降這么低,沒想到周期能縮這么短,沒想到品質能這么穩定!”一位種植戶的感慨,道出了眾人心聲。
“農戶在山上種植天麻,收成好的一畝地能產2000斤,還需大量人工勞作。而根據我們目前的試種情況,13.5米長的方艙一茬就能產近萬斤,只需一人管護,產量抵得上5畝山地一年的產出。”黃小星難掩激動:“這還是4個月一茬的產出,隨著模型訓練的深化和參數優化,未來有望實現一年四茬,產量將更為可觀。”
傳統方艙“電老虎”的帽子,也被徹底摘掉。“全年日均耗電量不超過30度。”黃小星解釋,秘訣在于閉環熱回收技術——作物呼吸產生的熱量被特殊材料捕獲,凈化后再度用于艙體溫控。即便夏季外界溫度達40℃以上,艙內仍能維持在25℃以內;日耗電量不超過30度,較行業平均水平降低75%。更關鍵的是,艙體兼容風電、光伏及柴油發電,在缺電環境下也能保證天麻365天不間斷生長。
“零門檻”部署更凸顯優勢。“不用打地基,不用改管線,像搭積木一樣,可隨時隨地安裝,通電即可生產。”黃小星說,這種至少30年免基建的特性,讓其在偏遠山區也能快速落地。
在黃小星看來,數智方艙的價值遠不止于產量提升、能耗下降:全程無農藥干預實現零農殘,從源頭減輕了對自然環境的影響;全人工仿生種植打破了深山局限,讓道地天麻能在任何地方生長,人工與管理成本大幅降低;區塊鏈溯源系統貫穿全程,破解了傳統種植中產地不一、品質參差不齊的難題;更能讓藥廠就近建艙、就地取材,砍掉高額運輸成本,重構天麻流通全鏈條。
“上半年,金耳方艙已銷往江蘇溧陽、青海西寧等地,如今又成功打造出國內首個天麻數智方艙。”黃小星說,“接下來還計劃種植蘭花、松茸等高價值作物,為中國農業探路,讓農民在鄉村振興的多元種植中多增收。”
天麻方艙試種成功,讓“小空間、高產出”的農業新路愈發清晰。
采訪快結束時,黃小星告訴記者,最近他總想起《流浪地球》里的一句話:“希望,是我們這個年代像鉆石一樣珍貴的東西。”而鋼鐵艙里生長的天麻,或許正是農業未來的希望——不再靠天吃飯,突破時空限制,方寸之間,便能種出累累碩果。
文/圖西安報業全媒體首席記者 呂聰
編輯: 張潔
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