甘蔗、木薯、菠萝、天然橡胶生产全程机械化设备……在中国热带农业科学院农业机械研究所（以下简称农机所）里，一套套功能不同的全程机械化农业设备让人目不暇接。高效、高能、高产的农机装备，为乡村振兴插上了腾飞的翅膀。
多年来，该所致力于大宗热带农作物生产全程机械化、智能化技术装备研发与推广；积极服务热区特色产业，开展甘蔗、木薯、剑麻、高良姜等热带经济作物，菠萝、香蕉等热带水果生产机械化、智能化技术装备研发与推广；促进高值农业绿色发展，开展热带农产品加工、热带农业废弃物资源综合利用及热带设施农业技术及智能化装备研发与推广等。共获国家奖2项（参与），部省级奖40多项，制修订行业标准50多项。近5年来，该所承担国家自然科学基金、国家重点研发计划以及国际合作类等科研项目立项211项。
除了满足国内需求，该所实现了热带农业机械化技术与装备“走出去”，产品陆续出口印度尼西亚、柬埔寨、泰国、越南、老挝、巴布亚新几内亚、加纳、尼日利亚、刚果（布）、塞拉利昂等国，近五年累计推广装备600多台套。
在中国热带农业科学院农业机械研究所里，一套套全程机械化农业设备让人目不暇接。
国内首次实现同一地块菠萝生产全程机械化
2024年6月21日，在农机所菠萝生产机械化试验基地里，随着1台自主研发的4B-135型轮式全液压驱动多功能菠萝管理机徐徐开进菠萝地开展果实采收作业，标志着农机所首次、也是国内首次实现同一地块应用场景下的菠萝耕、种、管、收全程机械化技术成功验证，为未来菠萝产业探索出一套可行的全程机械化解决方案。
菠萝是我国重要的热带水果之一，徐闻的菠萝种植面积更是占全国产量的三分之一，每3个中国菠萝，就有1个来自徐闻。长期以来，菠萝生产方式落后，种植采收人工成本过高，容易造成农民丰产不丰收。
为改善这一瓶颈，该所瞄准全程机械化，系统研发了耕、种、管、收、秸秆处理等作业技术与设备，并通过生产示范，形成机械化生产技术模式，助力支撑建立现代菠萝产业，逐步实现机器替代人工的产业升级。
“这一台机器干活就能顶20个人！”中国热带农业科学院农业机械研究所所长李普旺指着多功能菠萝管理机介绍说，它可实现催花、喷药、菠萝采摘、种苗采摘、果实转运等多用途作业，满足菠萝果园“一机多用”高效机械化管理的需要。
该所研究员邓干然带领科研团队实现了同一地块菠萝生产全程机械化技术成功验证。他们针对不同的种植模式，自主研发了不同的机械设备，这些菠萝生产作业装备均配备作业工况智能系统、信息化管理系统、北斗导航和自动驾驶系统，全环节填补了我国菠萝生产机械化的空白，目前进入产业化推广应用和熟化定型阶段。该所还联合相关科研院校、企业，启动了菠萝采摘机器人、转运机器人的技术预研工作，为推进菠萝生产由机械化向智能化、无人化迭代升级作技术储备。
从“挖”到“捡” 木薯生产全程机械化突破瓶颈
木薯是我国仅次于大豆、玉米的第三大宗进口农产品，木薯进口量世界第一。以往，木薯主要依靠人工采收，强度大、效率低，而传统的拖拉机下地作业的伤薯率和损失率高，致使种植户无法接受，造成木薯生产机械化长期停滞。如何实现木薯机械收获，成为国家木薯产业技术体系科学家攻关的重点。
近年来，中国热带农业科学院农业机械研究所（国家木薯产业技术体系机械化研究室）联合国家木薯产业技术体系相关单位，开始从农机、农艺、品种、管理等多维度融合，开展木薯全程机械化技术与装备系统研究、大田试验、推广示范和产业应用，实现了木薯高质量机械化，使中国成为继巴西之后第二个向世界木薯产业提供“机器换人”技术转型方案的国家。
机械化种植、控草、处理木薯秆、收获……如今，木薯生产全程机械化取得新突破！最难的木薯挖掘收获环节，也从“挖”到“捡”，再到自动捡拾的“联合收获”，简单高产的技术得到了广大种植户的点赞。
“按照多年在广东、广西、海南和云南的技术试验，在大田生产条件下，连续多年亩产在2.5吨以上，达到了高产稳产、节支显著、高效高能的目标。”邓干然介绍说，和传统人工种植相比，全程机械化每亩可节省支出300~400元，综合作业成本仅约为人工的1/3。以1套全程机械化设备，年可管理2000~3000亩木薯种植园，可替代约100名劳动力。
如今，该技术已开始在华南木薯产区推广应用，并在柬埔寨、老挝、加纳等东盟、西非主产区得到大型种植园应用。湛江市木薯种植面积约13万亩，该所正在廉江市、雷州市、遂溪县大力推广应用木薯生产机械化技术，尤其在广东省农业农村厅支持下利用撂荒地规模化机械化种植木薯在廉江市示范应用取得喜人成效，有望成为广东省撂荒地高效利用的样板。
填补空白 国内天然橡胶生产不再“无机可用”
天然橡胶与煤炭、钢铁、石油并称为四大基础工业原料，广泛应用于交通运输、机械制造、医药卫生等领域，是关系国民经济命脉的基础性产业。天然橡胶因此被人们称为“树上黄金”。而橡胶树的产地，也随之变成了名副其实的“树上金矿”。湛江由于气候条件适宜，一直都是橡胶的重要生产基地。
作为四大基础工业原料中唯一的可再生资源，天然橡胶如何更好地生产成了关注的焦点。近年来，农机所在天然橡胶生产机械化方面开展了大量的工作，研制了大中小型系列胶园除草机、胶园开沟施肥机和背负式胶园电动除草机、高扬程喷粉机、挖穴机等胶园生产管理机械，填补了天然橡胶生产机械方面的空白，解决了我国天然橡胶生产“无机可用”的问题，促进胶农收入增加、产业提质增效，引领天然橡胶生产从人工作业向标准化、机械化作业转变。
“开沟施肥是橡胶园管理中的重要步骤，通过合理开沟、施肥和覆土，能够有效提高肥料利用率，促进橡胶树健康生长和高产。”该所研究员、国家天然橡胶产业技术体系生产管理机械化岗位科学家邓怡国介绍，农机所研发出分别适用于平缓胶园、山地丘陵胶园开沟施肥作业的胶园开沟施肥机，在广东湛江、茂名和海南儋州开展试验示范和推广，与人工作业相比，生产效率提高5~10倍，作业成本由约33元/亩降低到约15元/亩。
针对橡胶苗扩繁过程中人工进行切取芽片和装填基质劳动强度大、效率低的问题，农机所研制了橡胶苗取芽机和橡胶筒装苗育苗基质自动装载机，实现了芽片机械化切取和育苗基质自动装填。还有小型遥控挖穴机，生产效率0.76亩/时，与人工作业相比，生产效率提高到3~4倍。
此外，农机所还主持或参加制修订天然橡胶初加工机械农业行业标准19项，占我国23项天然橡胶初加工机械农业行业标准的82.6%。
整套研发 系列装备助力甘蔗生产
甘蔗除了制糖，还可用于生产乙醇、纸张、饲料……这种典型的热带作物，一直是湛江市重要经济作物。据统计，2024年全市甘蔗种植面积165.74万亩，产量994.92万吨。
每到榨季，甘蔗从种植到收割、铺放，再到转运、剥叶、除杂等一系列工序，面临着劳动强度大、效率低的挑战，因此，研发适应本地种植模式和立地条件的甘蔗机械显得尤为迫切。
“农机所已经成功研发出一套甘蔗剥叶、割铺、收集、除杂、转运的分步式收获整套装备，这套装备包括各种自走式除杂搬运机械，能够灵活应对各种场景和作物状况，显著提升甘蔗的收获效率。”该所副研究员韦丽娇表示。
试验现场，在机械设备的助力下，收割、剥叶、分节等工序变得井然有序，一根根笔直的糖料蔗迅速被收割并装车，不一会儿，一大片甘蔗田便收割完毕。
据悉，农机所还研发了“互联网+”深松深耕、甘蔗叶粉碎还田、甘蔗智能切种、甘蔗联合种植、甘蔗深施肥、分步式收获等10大系列技术设备，其中有6项技术和装备通过技术成果鉴定或评价，甘蔗保护性耕作、高效栽植、智能化精准深施肥技术和装备达国际先进水平；相关装备在国内及共建“一带一路”国家累计推广1800多台（套），其中出口200多台；获授权国家专利40余件，包括14件发明专利。
