编者按：近年来，我国持续强化热作科技支撑和自主创新，突破了一批制约产业发展的关键核心技术，在遗传育种、种苗繁育、病虫害防控、高效栽培、农机装备、产后保鲜、精深加工、质量安全、绿色发展等多个领域，涌现出一大批标志性成果，推动热作科技整体研发实力进入世界前列，为我国热作产业高质量发展、热作地区乡村全面振兴注入强劲动力。在近期举办的中国国际热作产业大会上，发布了十大热带作物重大技术，本版予以集合刊发。
近年来，天然橡胶价格持续低迷，传统老态嫁接苗产量提升困难，收益下滑，胶农植胶积极性下降，对天然橡胶安全供给和产业健康发展提出了挑战。农业农村部明确提出要加快老旧胶园更新改造，加快新型种苗的应用，提高胶园的质量和效益。国内外研究表明，橡胶树组培苗比同一品种芽接苗速生5%至10%，增产10%至30%，林相均一性高，是具备重大应用价值的新一代种植材料，然而繁殖效率低，工厂化生产技术工艺不成熟阻碍了其产业化应用。
中国热带农业科学院橡胶研究所研发的“橡胶树速生高产新型种苗育苗技术”创制了橡胶树体胚幼态无性系工厂化育苗技术，规模化繁育速生、高产和遗传背景一致的橡胶树良种良苗，将传统嫁接苗升级为组培苗，率先在国际上实现了组培苗规模化应用，为天然橡胶产业振兴和安全供给提供了技术支撑。近年来，该技术规模化繁育的橡胶树组培苗在三大植胶区推广应用。
该技术以橡胶树优良母株花药为外植体，经愈伤诱导、初生体胚诱导形成体细胞胚，再切碎培育成次生体胚并不断重复这一过程，完成次生体胚循环增殖，将发育良好的子叶型胚放入试管中培育成根茎叶完整的植株，最后再将试管苗在室外炼育苗大棚完成炼苗驯化和装袋育苗，培育成符合相关标准的商品化苗木。
研究团队在海南和广东的试验区得到了证实，实现了提前一年开割，增产20%至30%，每亩增收200至300元，可持续20至30年，效益显著，前景广阔。室外育苗周期短技术容易掌握，驯化完成的沙床苗只需装袋育大即可，无需嫁接、修枝抹芽的复杂工序。运输成本低，例如常规袋苗从海南运至云南西双版纳耗时48小时，每株运费约2元，而采用沙床苗空运仅需12小时，每株运费0.05元。
研究团队突破了多项关键技术，引起了国内外研究同行高度关注，吸引了美国、法国、比利时、印度、马来西亚、缅甸、越南、柬埔寨等国家的科研人员来访交流或派遣访问学者、国际杰青、博士后在团队跟班学习，同时为国内重点大学、科研院所提供遗传背景一致的实验材料，支撑了一批重大科研成果。
近10年来，由于胶价持续低迷，割胶工具落后、胶工的付出与收益严重不匹配，导致产业技术胶工大量流失，队伍老龄化现象严重，产业用工荒凸显。据不完全统计，全国开割胶园弃管弃割面积高达百余万亩，每年产业收益大幅减少，自给率已不足13%，这已成为产业发展的痛点和“卡脖子”问题，产业发展亟需研发轻简、高效电动割胶刀，推广标准化割胶技术。
4GXJ型便携式电动割胶装备的技术采用往复切削割胶方式，创新研制了高效、低振的传动装置、“L”形切割刀片、拱桥形限位导向器，各部件精准协同，解决了割胶深度及耗皮量精准、标准化控制、树皮碎屑污染液态胶水等技术难题。
采用该装备可保证割胶深度均匀一致，减少伤树，保障了产量。该技术可根据品种、割龄（8至30年）、树皮厚度、季节、割制（每刀3至7天）要求，灵活调节动力转速、割胶深度和耗皮量标准，可满足不同割胶作业功能（新开水线、新开割胶，高线、低线割胶，阴刀、阳刀割胶）和国内外胶工不同割胶习惯（推式割胶、拉式割胶）的需要。
该技术集成了标准化、轻简化、高效化电动割胶技术，“一推、二靠、三拉、四走”，四个动作完成一棵树的割胶作业，一名胶工只需3至5天就能熟练掌握。
通过发布电动割胶技术企业规程用于指导生产标准化割胶，解决了以往人工割胶技术操作不规范导致的伤树、减少产等问题，割胶劳动强度和技术难度降低60%，单株割胶速度提升1倍以上，操作简单、易学，新胶技术培训时间减少80%，培训节本70%，伤树率降低30%，年耗皮量减少20%、延长橡胶树经济周期3至4年。
该成果获海南省科技进步一等奖，入选2022年中国农业农村重大新装备。该技术成果在国内外13个主要植胶国开始产业化应用，实现了采胶机械“从无到有”的转变。近5年来，该项技术成果累计推广200多万亩，新增农业产值17.66亿元，新增纯收益2.26亿元。通过本技术推广应用，橡胶产业节本增效明显，对稳定橡胶种植面积、助力产业可持续发展、减少人为违规砍伐、维持热区森林覆盖率具有重要意义。
天然橡胶是一种高蛋白液体，正常情况4小时后就会变质和固化，所以浓缩乳胶的加工过程核心就是保鲜。目前全世界普遍采用氨作为添加剂，但氨具有刺激性。氨的使用既对环境形成污染，也会对产业人员的身体健康带来伤害，同时氨的加入对天然胶乳的品质起到一定的破坏作用。因此，从源头杜绝氨的使用，实现天然橡胶的绿色化加工，成了天然橡胶加工所必须解决的问题。160多年来，天然橡胶的无氨化生产是世界性难题，泰国、马来西亚以及我国的相关科研机构，都投入大量人力物力进行研发。
北京天一瑞博科技发展有限公司研发的“无氨乳胶加工技术”以及“新型环保胶乳保存技术”“固化剂”“绿色天然橡胶加工技术”等四项专利的运用，填补了“天然橡胶加工无氨化”这项技术空白。
采用无氨技术，大大改善了产业链从业人员的工作环境，杜绝了氨对人体健康的危害。由于采用无氨胶乳原料，制品加工过程减少了除氨的工序，每吨橡胶的生产成本可降低250至300元，还保证了加工环节无氨排放，减少环保设备的固定投入，经济效益显著提高。与传统的高氨乳胶制品相比，无氨乳胶发泡制品的回弹性更好、浸制品抗老化性有了大大的提升，胶粘剂的粘性和强度都有明显提高等。从生产和市场的反馈来看，无氨乳胶制品的各项性能指标都得到了提高和优化，对提升乳胶制品质量起到关键性作用，为高质量发展奠定了一定的基础。
海南天然橡胶集团应用该技术生产的无氨浓缩乳胶已批量投放市场。该技术在四大制品领域成功应用：发泡制品（床垫、枕头、被子、坐垫等）；浸制制品（手套）、胶粘剂（鞋业）；薄制品（医用器材、医用手术、检查手套、避孕套、气球等）。在发泡制品行业集中的温州，已经与部分客户建立了稳定的供求关系，浸制制品（手套）行业也在国内龙头企业得到成功批量使用。同时，泰国市场上，和泰华集团的合作逐步推进，试验性无氨胶乳生产正在优化流程，将为客户提供实验线产品。
木薯埋薯深（35cm）、结薯幅宽大（75cm），在传统等行距平种（80至90cm）模式下，拖拉机下地作业会压行、伤株，尤其是收获作业，伤薯率30%以上、损失率15%以上，这是木薯生产机械化长期停滞的重要原因。人工采收木薯劳动强度高，平均1个强劳力每天采收量仅600至800kg，1吨木薯的采收成本超过150元，占售价的20%以上。由于生产严重依赖人工，木薯种植效益低，面积不断萎缩，严重影响我国木薯供应链的稳定，近三年年均进口木薯干片和淀粉折合鲜薯2800万多吨，对外依存度约85%。
2015年起，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）联合中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所（国家木薯产业技术体系栽培研究室）、中国农业大学以及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。
该技术以90至120马力拖拉机为动力，实施机械化施肥起垄、联合种植、杂草控制、秸秆处理和挖掘收获、捡拾转运，作业过程中拖拉机与木薯垄形有效匹配、能精准对行作业。通过高起垄种植，较传统平种显著提高土壤疏松度，避免收获时板结土块对木薯造成挤压，并显著降低收获机的挖掘阻力；特定的垄形土壤空间限制促使木薯块根聚集生长，可显著提高收获的明薯率；高垄种植获得的疏松土壤环境，有利于木薯根系膨大而高产稳产。该技术实现了木薯生产机械化农机农艺融合、耕种收各环节设备作业衔接配套、全程高效高质量生产，伤薯率低于10%，损失率低于5%。
多年在广东、广西、海南和云南的技术试验结果显示，在大田生产条件下，连续多年亩均产量在2.5吨以上。和传统人工种植相比，全程机械化每亩可节支300至400元，综合作业成本仅约为人工的1/3。1套全程机械化设备每年可管理2000至3000亩木薯种植园，替代约100名劳动力。目前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。
香蕉、荔枝、芒果是我国热带三大主要水果，种植面积1700余万亩，年产值1100多亿元，是热作地区农民增收、脱贫攻坚和乡村振兴的支柱产业。由于热作地区气候高温多雨，病虫害多发重发、肥料流失严重，再加上盲目追求高产高效，生产中过量施用化肥农药问题十分突出，果品质量安全和农业生态环境安全形势严峻。
在国家重点研发计划“热带果树化肥农药减施增效技术集成研究与示范”等项目的支持下，中国热带农业科学院联合全国农业技术推广服务中心等单位自主研发了四项核心技术：土壤地力培育及化肥有机替代技术针对南方果园土壤酸化、有机质含量偏低等突出问题，研制出了传统有机肥和生物有机肥代替化肥的有机肥替代技术，建立了以果园生草和茎秆还田为主的土壤地力培育技术。新型肥料创制与高效施肥技术创制和筛选出复合微生物肥料、复合腐植酸及氨基酸水溶肥等10个产品，优化了营养诊断施肥，水肥一体化等高效施肥技术。高效低毒农药与精准施用技术研制50%丙环唑·肟菌酯微乳剂等3种高效低毒制剂，研发了花蕾注射防治香蕉蓟马等5种高效精准施药技术。化学农药绿色替代技术研发了果实套袋等物理防治，天敌释放（平腹小蜂、巴氏新小绥螨）和微生物菌剂（枯草芽孢杆菌）等生物防治以及理化诱控（色板诱杀、杀虫灯、性诱剂）等绿色替代技术及产品。
在此基础上，通过“核心技术+个性技术”的集成，构建了6套热带果树化肥农药减施增效综合技术模式，分别为“五位一体”的香蕉枯萎病综合防控技术模式、“两增两精”的香蕉化肥农药减施增效综合技术模式、“三控两增一减”的早熟荔枝化肥农药减施增效综合技术模式、“两保一调双协同”的中晚熟荔枝化肥农药减施增效综合技术模式、“一线多点”早熟芒果化肥农药减施增效综合技术模式、“水肥协同、生态防控”的中晚熟芒果化肥农药减施增效综合技术模式。
项目通过研发主体、推广主体和生产服务主体“一条龙”参与、一体化实施，构建了政府引导型、种植企业带动型、专业服务企业促动型三类高效推广模式。三年来累计示范推广866.4万亩；示范区化肥减施26.7%，农药减施36.3%，平均增产5.3%，新增经济效益25.8亿元，助力广西百色、云南河口等地完成脱贫攻坚任务。
荔枝、龙眼、菠萝、芒果和香蕉等岭南大宗水果产量大，分布广，但采后损失大，加工比例不高，高附加值产品少。广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所农业农村部果蔬加工创新团队以提升岭南大宗水果加工产业技术水平为主线，创建荔枝、龙眼和菠萝等前处理加工技术体系及装备，建立荔枝和菠萝果汁及浓缩汁加工关键技术，集成创新果酒、果醋和发酵饮料加工技术体系，构建果干制品加工质量安全控制技术体系，实现副产物高效利用。
首先，建立荔枝品质特征数学模型，筛选出适宜制汁的品种，明确适宜加工品种DNA指纹图谱；研创了荔枝、龙眼原料前处理技术及装备，实现了自动化生产，解决了原料品种混杂、加工适宜性不明确，前处理机械化装备缺乏的瓶颈。
其次，区别于传统空气流冻结，采用以液体冷媒为传热介质，将冻品与冷媒直接接触进行速冻，具有冷冻速率快、冷冻均匀、干耗小、能耗低、保护物料初始品质的优点。
第三，集成超高压协同多栅栏因子等“超高压+”非热杀菌技术，研创低氧打浆联合超高压加工技术；发明了结冰—解冻浓缩、冷冻浓缩等高效节能的果汁浓缩技术；建立了菠萝浓缩汁副产物综合利用技术和工业化节能新方法，破解果汁及浓缩汁加工易褐变、二次沉淀和风味劣变、逸散，浓缩能耗高，副产物利用率低等关键技术问题。
第四，创新了DMDC减菌及乳酸菌降酸前处理技术、集成了果酒控温发酵、快速澄清、超声波—磁场陈化新技术，研发了高品质果酒新产品；创制了果醋自吸式发酵技术及装备，优选获得能高效利用荔枝内源糖转化胞外多糖的发酵菌种，集成创新了岭南特色水果果酒、果醋和乳酸菌饮料等发酵制品加工关键技术体系。
第五，建立了果干高效、节能、提质干燥新工艺，构建了岭南大宗水果新型果干制品质量安全控制技术体系；建立了龙眼核中抗氧化多酚功能成分制备技术。
项目成果获2017年度广东省科学技术一等奖，2019年度中国产学研合作创新成果一等奖，获授权专利30余件，其中发明专利20件；开发新产品20余个。相关技术支撑了广东茂名荔枝跨县集群、湛江菠萝跨县集群等30多家国家级和省级现代农业产业园，对接30多家农业龙头企业。
香蕉是国际鲜果贸易量最大的水果。全球有近5亿人以香蕉为主食。香蕉为我国热带亚热带地区的农业支柱产业之一，据国家香蕉产业技术体系监测数据显示，2021年我国香蕉种植面积36.01万公顷（含台湾地区1.50万公顷），总产量1206.13万吨（含台湾地区33.71万吨），种植面积和总产量分别位居全球第六和第二位；产值超过300亿元，从业人员超过200万人。
香蕉枯萎病是困扰香蕉产业的重要病害，其中1号生理小种造成国际贸易品种“大蜜舍”（Gros Michel）消失在国际市场上。起源至东南亚的“香牙蕉”品种替代“大蜜舍”成为国际贸易品种。然而，病原菌进化出致病力超强的热带4号生理小种（Foc TR4），自1960年代首次在香牙蕉上发现，现已经几乎传遍全世界主要香蕉产区。各国科学家尝试化学药剂、生防菌、轮作、间作等各种办法，都不能解决枯萎病难题。因此，培育抗病品种是解决香蕉枯萎病难题的根本途径。
近年来，广东省农业科学院果树研究所香蕉遗传改良团队牵头组建国家特色作物（香蕉）良种重大科研联合攻关，新培育出抗枯萎病新品种“中蕉8号”，于2022年11月30日获得植物新品种权。
“中蕉8号”生育期12至13个月，株产25至30千克。其成熟果实风味香甜，可溶性固形物含量为23.8%，可滴定酸含量为2.37g/100g，可溶性糖含量为17.3g/100g，还原糖含量为8.8g/100g，维生素C含量9.81mg/100g，蛋白质含量1.58g/100g，品质优良，商品性好。多点试验结果表明，“中蕉8号”适宜在热带和南亚热带香蕉产区生长，在土层深厚、土质疏松、排灌良好的肥沃土壤，年最低气温不低于10℃，光照充分的条件下栽培可获得丰产稳产，其果实催熟后耐贮性与对照品种“巴西蕉”相似。
目前“中蕉8号”已在广东湛江、广东茂名、云南红河（元阳县、屏边县、坝洒农场）、云南文山（马关县、健康农场）、广西南宁、广西百色等地累计推广面积12000余亩。目前云南文山、云南红河、广西南宁等地香蕉育苗户提交了2023年意向订单，累计订苗100余万株，显示该品种已逐渐被产业所接受。
荔枝“大小年”现象由来已久，全球气候变暖因素加剧了这一现象。尤其是优质中晚熟荔枝品种，花芽分化需要冬季温度较低，但华南地区暖冬频发，使其长期存在成花不稳定和花而不实的问题。由于荔枝年份间产量波动大，导致价格波动较大，不利产业供应链配套发展、加工业做大做强，影响产品营销和品牌培育。
广东省农业科学院院长陆华忠教授牵头，省农科院、国家荔枝龙眼体系专家开展联合攻关，以茂名、增城两个重点主产区的“桂味”“糯米糍”“仙进奉”等荔枝品种为主，开展稳定成花与克服“大小年”的试验示范及推广。
本技术建立了一套适合广东省高温多湿气候和暖冬天气频发环境的荔枝高效栽培技术，通过树冠高光效整形、培养健壮秋梢、控制冬梢、促进花芽萌动、控制花穗质量、保证授粉受精、疏果控产等核心技术，可有效实现稳产、丰产、优质的生产目标。同时，构建起“四个基础与五项关键”为荔枝连续稳产优质的技术规范体系。其中四个基础条件分别为园地的合理整理、灌溉设施的建设、良好的植保与生草管理。五项关键分别为：验证并确定以“营养诊断为基础的平衡营养施肥”是核心技术环节；验证“适时健壮末次秋梢培养”对稳定成花至关重要；验证“见白点适期之前大量灌水或疏枝促顶芽萌动”是关键技术环节之一；验证“疏穗控产”“大年疏穗控产、小年早控重剥”是关键技术环节之二；验证并确定“树冠开心形整形”是丰产稳产的骨架基础。
团队制定《克服荔枝中晚熟品种“大小年”产业技术方案》于2021年6月发布，已被列入2022年广东省农业主推技术，三年多来技术示范辐射总面积50万亩以上。
据不完全统计，该技术有效助力了2020至2023年实现连续“中大年”，2020至2022年广东省荔枝产量分别达到138万吨、140万吨、126万吨，今年预计也将达130万吨以上，新增直接经济效益10亿元，间接经济效益20亿元，为确保产业的整体收益、产区农民的共同富裕及全产业链健康发展提供了有力的保障。
不同熟期优质荔枝系列新品种选育和高接换种技术创新及应用
我国是荔枝的原产国，品种资源丰富，产区跨度较大，但“黑叶”“怀枝”“双肩玉荷包”等低效品种比例过大，品种结构同质化严重，导致熟期过于集中，销售压力巨大，现有“桂味”“糯米糍”等优质品种存在成花不稳定、易落果、易裂果等问题，亟需培育推广产期不同、综合性状优异的新品种。
在国家荔枝龙眼产业技术体系等项目支持下，华南农业大学取得系列成果：
广泛收集评价荔枝种质资源，建立种质资源综合评价技术体系；构建国际第一张荔枝高密度分子遗传图谱，开发熟期和果实大小等重要性状的分子标记，创建特异性分子标记辅助育种技术；创制一批特早熟、特晚熟、特优质、特大果、抗寒性强等优异性状的荔枝种质资源，其中，“9918”等特早熟及“1470”等特晚熟种质资源，分别比“三月红”早熟20天，比“怀枝”晚熟20天。
育成不同熟期、优质大果、丰产稳产荔枝新品种24个（国审6个、省审17个、植物品种权1件）。其中，特早熟“早荔1号”和特晚熟“马贵荔”将同一产区产期延长了40天；选育出优质丰产稳产可采期长的品种“井岗红糯”和“岭丰糯”等，综合性状全面优于“糯米糍”。
创新荔枝高接换种技术。广泛评价了优质荔枝品种与“黑叶（乌叶）”“怀枝（禾荔）”“双肩玉荷包”“大红袍”等大宗低效品种的嫁接亲和性，探明了嫁接愈合进程组织学特点和嫁接亲和性的生理机制；建立低位大枝嫁接为关键的高接换种技术体系，与传统的小枝嫁接相比，有效克服了嫁接亲和性差的问题，使“糯米糍”类亲缘关系远的品种可以高接在“黑叶”上，接穗生长势旺、抗风力强、树冠形成提早1至2年，显著提高了高接换种和品种更新的效率。
该项目历经30年，整体水平居同类研究国际领先水平。发表论文68篇（其中SCI收录9篇）、出版科普书籍1部，制定国际UPOV标准1项、国家农业行业标准3项、地方和企业标准8项，获实用新型专利3件。该成果在荔枝主产区大面积推广应用，培育的新品种占同期新品种推广面积的80%以上，高接换种技术推广超过60万亩。2021至2022年新增销售额累计31.82亿元，新增利润累计15.75亿元。优质品种覆盖率从2009年的40%提高到目前的47.5%。
我国芒果育种工作起步晚，优异种质资源匮乏，自主知识产权品种开发远落后于产业发展，生产种植的品种存在适应性、抗病性差、单产低、不稳产，以及树冠高大、田间管理不便等问题。品种结构不合理，导致熟期集中，影响经济效益，需要系统开展芒果优异种质创制和优质多熟期新品种培育工作。
广西壮族自治区亚热带作物研究所加强与中国热带农业科学院南亚热带作物研究所、贵州省亚热带作物研究所等单位合作，提出了从芒果种质资源收集评价、筛选、优异种质创制、育种技术研发到新品种培育及配套技术研究的技术路线。
第一，利用SRAP分子标记对涵盖芒果8个种504份种质进行系统鉴定、评价和筛选，构建了“表型+分子标记”的芒果种质资源鉴定技术体系，评价筛选出优异种质54份，破解了优异种质资源匮乏的困境，为芒果新品种选育打下良好基础。
第二，系统研究芒果MiGA2ox基因表达与芒果乔化与矮化的相关性，首创综合利用有性杂交、实生选种技术和基于分子标记辅助育种与缩短实生苗童期的芒果高效育种技术体系，突破性状预测难、田间筛选量大的技术瓶颈，缩短育种年限1至3年。
第三，利用创制的优异材料和首创的育种技术，选育并通过审定的优质早、中、晚熟品种共6个，分别为“桂热芒4号”“桂七芒”“热农1号”“桂热芒71号”“桂热芒3号”“桂热芒80-17号”。其中“桂七芒”“热农1号”等4个品种通过国家审定，“桂热芒3号”等3个品种被列为全国芒果主导品种。
第四，创新集成品种区划、健康种苗培育、矮化栽培、高效肥水管理、果实保护5大关键技术为一体的高效栽培技术模式，制定国家标准《芒果苗木产地检疫规程》、广西地方标准《芒果水肥一体化技术规程》，“芒果绿枝带叶嫁接方法”获发明专利，已广泛应用。
目前选育的6个品种在广西、贵州、云南、四川累计推广面积61.67万亩，新增销售额59.63亿元，新增利润25.98亿元；近3年累计新增销售额44.98亿元，新增利润19.59亿元，鲜果收获期从2个月延长到3个月。尤其是“桂七芒”推广面积达47万亩，在国内自育品种中位居第一，带动超11.8万人就业。
