农业技术员刘立功：寿光农田里有“超级工厂”
导读
“小金小金，开始运输。”寿光农业发展集团有限公司（以下简称“寿光农发”）技术人员刘立功等人正对寿光型智能玻璃温室内的“大管家”——机器人“小金”下达着指令。立刻，只见一台一米多高的橙色机器人开始运行在田间轨道上，穿梭于成排的西红柿之间，开始进行作业。
在寿光市洛城街道寨里村，有一个由赵春江院士团队规划设计的玻璃温室，在这个8万平方米的智能温室内，遍布着2000多个探头，不计其数的传感器。机器人“小金”的任务是智慧管控，承担着温室决策控制、机器人调度指挥等工作。在它手下还有6种、18台功能各异的机器人，分别负责授粉、喷药、巡检、采摘、分拣、运输等种植主要环节。
原本只出现在智能工厂中的探头、传感器、无人机、机器人、大数据、云计算等智能设备和技术，悉数应用于蔬菜种植之中。一行行吊挂的栽培架成了一条条生产流水线，一个玻璃温室宛如一个“绿色车间”，整个园区堪称一个蔬菜生产的“超级工厂”。
1989年，刘立功大学毕业后就参与到寿光蔬菜种植技术推广中。这一年，寿光市三元朱村，在村党支部书记王乐义的带领下，建起寿光第一代冬暖式蔬菜大棚，开启了一场中国农业的革命——彻底终结“中国北方冬季不能生产蔬菜”的历史。从那以后，寿光的蔬菜大棚从过冬须点煤炉加温、种菜直不起身，发展到智能化设备和技术的应用。
十年前，寿光正处于传统种植向现代农业转型的节点。2012年以“绿色、科技、未来”为主题的第十三届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会开幕，嫁接、采摘机器人首次在“中国蔬菜之乡”亮相。
此前，中国农业多是依靠自身渐进式的迭代改良，发展速度并不快。这十年来，跨界而来的工业科技给传统农业生产带来的巨变。
在这里，蔬菜生长所需的温度、湿度、光照、二氧化碳含量等被传感器、大数据、云计算实时检测、调控；从播种、浇水、施肥、打药、授粉、嫁接、采摘等蔬菜种植环节均有智能设备完成。刘立功亲身感到，飞速发展的工业科技一再颠覆着过去数十年不变的传统农业生产方式。
1989年，刘立功从山东农业大学农学专业毕业后，回到了老家寿光，开始从事农业技术推广工作。正是这一年，寿光发生了一件改变中国农业的大事。
地处寿光市最西南角的三元朱村，在村党支部书记王乐义的带领下，试验成功了17个冬暖式大棚，实现了喜温性蔬菜深冬上市。由此，寿光开启了中国农业的一场“菜篮子革命”——彻底终结“北方冬季不能种植蔬菜”的历史。
在刘立功的记忆中，寿光的老式大棚，保温性差，冬天菜农要在大棚内生火点炉，或只能种植芹菜等低温蔬菜。第一代冬暖式大棚突破了这一瓶颈，从此寿光冬季也能种植黄瓜等高温蔬菜。但第一代蔬菜大棚宽度只有7米，最高2.8米，最低处仅有1米，菜农只能蹲在棚内种菜，当时每亩黄瓜产量低、还不足1万斤。
第二年，三元朱村盖起了180多个大棚，整个寿光建起了5130个大棚，每个大棚户平均收入1.5万元。仅种大棚这一项，全县就增收6000多万元。从此寿光有了中国“蔬菜之乡”之称。
此后，寿光冬暖式大棚不断迭代。到2012年，寿光蔬菜大棚已发展到第四代，主要体现在棚内空间越来越大，宽度达12米，最高点四五米；建筑材料从水泥柱、大竹竿、稻草帘迭代为钢架、卷帘机，实现种植区内无立柱。
设施农业的变革让农技人员看到了农技推广的前景。刘立功与寿光的农业工作者们，从国内外引进先进种植技术、农业设施在当地推广。如在寿光推广土壤消毒技术，指导菜农精准施肥、绿色种植等；大棚开始尝试滴灌、自动卷帘机等自动化设备的推广。
刘立功回忆道，这一时期，寿光设施农业发展总体上是依靠农业自身的技术迭代、设施改良。直到2012年，这一现象开始有所改变。
2012年4月20日，以“绿色、科技、未来”为主题的第十三届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会开幕。在开幕式上，采摘机器人、嫁接机器人首次在寿光亮相，引来了众多蔬菜种植大户的围观。
从那时起，工业与农业融合、先进科技向传统种植渗透的步伐开始加快。
率先融入农业的是工业的运营模式。“园区”原本是工业项目的集中区域，是产业集群主要载体。随着农业产业化，农产品种植也开始改头换面——以项目的形式、园区的形态出现。
从2012年到2018年期间，寿光市规划建设了占地200亩以上的现代农业园区18个，按照工业项目方式对外招商，推进蔬菜产业生产向集约化、规模化升级。“园区化的经营使得类似工业化的专业分工在寿光蔬菜种植上率先形成。”正如一个汽车产业链由不同专业工厂分工完成，刘立功细数道，在寿光，从大棚前期建设到蔬菜育苗、栽培、地膜、吊秧、打叶、采收等种植环节如同一条工业生产线，都出现了社会化的专业队伍，形成了各自的细分市场。一户户菜农更像是一个个小工厂的“老板”。
随着蔬菜大棚不断迭代，这几年新建的大棚高度已达七米多，宽度18米左右，有的长度更是达到300米以上。在农技推广过程中，刘立功发现，大棚空间的增加、强度的提高，让越来越多的现代化农业科技设施能够安装在其中。如，自动卷帘机已在寿光逐渐普及，安装滴灌设备的大棚也在五成以上，补光灯、雾化机、农药喷淋设施，甚至个别示范园内还安装了无人机、5G摄像头、机器人……百度等公司开始将工业科技引入到田间地头。
2020年，寿光蔬菜产业迎来了一次跃升的契机。寿光农发集团建起了现代农业高新技术试验示范基地智慧农业科技园，这个部省共建项目总投资8.5亿元，占地面积达3000亩，是国内面积最大、棚型最多、科技含量最高的蔬菜标准试验验证基地。其中有一个8万平方米的寿光型智能玻璃温室，堪称是一个集纳了精准水肥、潮汐灌溉、智慧气象、智能调控、多功能机器人等众多智能技术和设备的蔬菜生产“超级工厂”。
刘立功介绍道，整个寿光型智能玻璃温室由中国工程院院士赵春江领衔规划设计，以绿色、智能为理念，投资3亿元建设，应用120多项专利技术，设有两千多个探头、20多个机器人，蔬菜种植各主要环节均由相应的机器人或智能设备自主操控完成。按照规划，未来种植西红柿基本不再需要人工。
十年前，刘立功怎么也没有想到，原本应用于工厂的探头、机器人、无人机等高科技设备会搬到了“大棚里”，种菜也能如此科幻。正是被其所吸引，他兼职到寿光农发集团担任技术员。
这个由6万多块玻璃、3500多吨钢结构材料组成的智能玻璃温室，种植着23万株西红柿，2000多个探头将实时监测到的温度、湿度、光照、二氧化碳含量等数据上传到云端，通过自主研发的软件系统分析决策——是否打开天窗、测窗来调节温度，是否启动风机以补充二氧化碳，是否进行浇水、施肥……一切再由相应智能设备自动完成。
整个西红柿种植过程，共有7种、20台功能各异的机器人，分别负责配药、授粉、巡检、采摘、分拣等种植环节。如果说此前农业自身发展多是渐进式迭代改良，如今刘立功深切地感受到工业科技的全面渗透、融合则是对传统农业的一种颠覆。
随着探头、传感器、机器人、云计算等工业科技的应用，一行行栽培架成了一条条生产流水线，一个玻璃温室成了一个“绿色车间”，整个园区仿佛一个蔬菜生产的“超级工厂”。耕种者不再面朝黄土背朝天耕作，而是可随时掏出手机向智能机器人远程下达指令的操控作业。
根据测算，目前该项目可节省40%以上的人工；由于始终处于适宜的生长环境，西红柿每亩产量可达到6万斤以上（一般菜农每亩约4万斤），口感与品质也明显较高。在刘立功看来，智能化、数据化农业生产不仅可以节省人工，更重要的是，能够让菜农精准种植，保证生产提质增效，规避因经验、随意性而产生的不可控风险。
不过，工业科技对农业的颠覆也对传统的耕种者提出了更高、更复杂的要求。工业科技的发展速度遵循着摩尔定律，刘立功坦言，农业再也不可能像过去那样几十年没有大的变化，从业人员也要不断学习才能跟上产业演变的进程。
目前，寿光型智能玻璃温室内几乎涵盖了蔬菜种植各主要环节所需的智能设施，但建成时间尚短，并非每一个都能达到预期状态。比如，嫁接机器人速度快、成活率高，远超人工，采摘机器人作业中并未赶上人工效率，尚需技术的升级。整个温室只能实现“少人”作业，远未达到“无人”的目标。
但刘立功坚信，这必将是未来农业的发展趋势，随着工业科技的进步，智能设备的效率、成本都会大幅优化，将逐步从工厂向田间地头普及。
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