小麦种植机械化优势和存在问题及新技术应用建议

小麦作为重要的粮食作物，其种植机械化水平直接影响着粮食生产效率和供给。本论文针对我国小麦种植机械化现状，分析了机械化带来的优势和存在的问题，并介绍了一系列新技术的应用前景，旨在为提高小麦种植机械化水平提供参考。机械化种植可延长土地适耕期、解放大量劳动力、降低生产成本，是提高小麦产量的有效途径。但目前机具选择不合理、生产准备不充分、操作人员技术水平不高等问题仍然存在。免耕播种技术、精量播种技术、播种施肥联合作业技术、施肥与药剂除草技术、机械化节水灌溉技术、联合收割与秸秆还田技术等新技术的应用，有望优化农业机械性能，提高普及率，从而推动小麦种植机械化水平的全面提升，为粮食安全的战略目标贡献力量。

小麦是世界三大粮食作物之一，在我国粮食生产和供给中占据重要地位。随着人口增长和经济发展，确保粮食安全已成为国家发展的重中之重。提高小麦种植效率是实现粮食产量稳步增长的关键。机械化种植作为科学种植的重要手段，在延长土地适耕期、节约人力成本、提高生产效率等方面发挥着不可替代的作用。我国农业机械化水平逐步提高，但与发达国家相比，小麦种植机械化仍存在较大差距。机具选择不合理、生产准备不充分、操作人员技术水平不高等问题制约着机械化效益的充分发挥。因此，深入分析小麦种植机械化现状，研究新技术应用前景，对于科学指导小麦机械化生产、确保粮食安全意义重大。

一、我国小麦种植机械化优势

1、延长土地适耕期

机械化种植可最大限度延长土地适耕期，克服农时窗口期短暂的瓶颈。传统人工种植受气候和劳动力等因素制约，只能在狭小的适宜时段内完成整地、播种等作业，错过最佳期将直接影响产量。而机械化作业效率高，可在适宜期前后延长作业时间，充分利用有限的农时，提高作业质量。精准操作的机械化种植，能够最大程度避免遭遇恶劣天气造成的作业延误，确保种子及时进入土壤孕育生长。

2、解放大量劳动力

小麦机械化种植可大幅节省劳动力投入，解放劳动力从事其他生产活动。传统人工种植需要大量劳动力，随着农村人口老龄化加剧、青壮年外出务工比例上升，农忙时节遇到用工短缺困扰。引进机械化生产将极大缓解用工压力，减轻农民劳动强度。根据测算，小麦生产中使用免耕播种机、施肥机等先进设备，可节省60%以上的劳动力。劳动力释放出来可流向现代农业、工业等领域，促进农村剩余劳动力转移就业。

3、降低生产成本

与人工相比，机械化种植具有明显的经济优势。机具投资虽有一定资金压力，但使用寿命长、作业效率高，能够长期降低种植成本。精准高效的机械化作业可减少种子、化肥、农药等物质投入，避免过度施用导致的浪费。同时，免耕播种等保护性耕作模式可减少柴油等能源消耗。据测算，小麦机械化生产每亩综合成本可降低30%左右。此外，收获机械化实施后，可有效降低籽粒损耗，提高收益水平。

4、提高种植质量和效率

小麦种植机械化可显著提升种植质量和效率。现代化的播种机械可实现精量播种，科学控制播量和播深，确保种子均匀分布、一次性成苗，减少缺苗断垄现象。同时，精准施肥设备可按需施肥，提高肥料利用率，促进小麦健康生长。此外，植保机械可精准喷洒农药，降低农药使用量，减少环境污染。先进的收获机械可快速完成收割脱粒作业，减少籽粒损耗，提高收获效率和质量。种植机械化通过精准高效作业，在提高产量、改善品质、保护环境等方面发挥关键作用，促进小麦生产向高质高效方向发展。

二、小麦种植机械化存在的问题

1、机具选择不合理

目前不少地区存在农机具购置不合理的问题，制约了机械化效益的充分发挥。一方面，部分农户盲目追求大型、高功率的机具，超出实际生产规模需求，造成资金浪费；另一方面也有小农户为节省投资购买陈旧、性能低下的旧机具，无法满足作业要求。同时，农户对于先进适用的保护性耕作机具认知不足，普及程度较低。此外，农机购置缺乏全面考虑，购置类型单一，无法针对不同作业环节形成完整的机械化体系。

2、生产准备不充分

小麦机械化生产对于土地整理、种子选育、施肥方案等准备工作要求较高，目前不少地区准备工作还存在不足。部分地区田间道路狭窄、整地质量差、田块分散等，给大型机具的正常作业带来障碍。同时，播种机、施肥机等作业时对种子发芽率、物质均匀投放有严格要求，若种子质量不达标、施肥方案不合理，将直接影响产量和质量。此外，为充分发挥机械效能，需要根据作业模式对田间布局、道路铺设等作出合理调整，目前这方面准备工作仍显不足。

3、操作人员技术水平不高

由于培训力度不够，当前不少地区农机操作手水平参差不齐，给机械化生产带来诸多隐患。一线农机手对先进农机作业原理和使用方法理解不深，常常出现操作不当、维护保养不到位的情况，容易导致机具损坏故障、作业质量低下。此外，农机手对于自动化智能化设备的使用经验也比较匮乏，无法充分发挥设备的先进功能。农机手对于测土配方、精准作业流程把控能力也有待提高。人员技术水平制约了先进适用机具的高效应用。

4、配套服务体系不健全

小麦种植机械化还面临配套服务滞后的问题，影响机械化效益的充分发挥。一方面，农机推广服务不到位，针对农户实际需求的技术指导、培训演示等还不够深入细致，宣传力度有待加强。另一方面，农机售后服务网络不健全，缺乏快速高效的维修保养服务，机具出现故障时得不到及时排除，延误农时损失严重。同时，机具租赁、作业服务市场发育不充分，优质高效的社会化服务供给不足，客户获得优质服务的渠道较为单一。此外，农机具购置补贴、作业补贴等扶持政策落实不到位，资金使用监管有待加强。机械化配套服务体系仍存在诸多短板，亟须进一步完善提升，为种植机械化创造良好的外部环境。

三、机械化一系列新技术应用

1、免耕播种技术

免耕播种技术是指在保留上一季作物的残茬覆盖物为基础，通过特制的免耕播种机械直接将种子播撒于原有的作物残留物层中，无需进行传统的翻耕整地作业。这种保护性耕作方式最大限度地减少了对土壤的扰动，降低了土壤侵蚀和板结的风险。同时，作物残留物可以为土壤提供有机质和养分补给，增强土壤的蓄水保温能力，有利于维持土壤理化结构和生物活性，为作物创造良好的生长环境。免耕播种技术不仅可以保护和改善土壤环境，还具有节能减排、降低生产成本的优势。与传统耕作方式相比，免耕播种可以减少多次耕作和机械通行形成的能源消耗，从而大幅降低柴油等化石燃料的使用量，减少温室气体排放。同时，由于减少了耕作环节，免耕播种也能够节省大量人力和时间成本。

2、精量播种技术

精量播种技术是指通过先进的播种机具和智能控制系统，对种子的播种位置、播种深度、播种量进行精准控制和调节，使种子能够以最佳状态均匀分布，避免过密或漏播现象的发生。这项技术是实现精准定量种植的关键，对于提高种子利用率、确保作物生长环境至关重要。精量播种技术的核心是集成化播种机和种子计量控制系统。播种机采用模块化设计，集成了种子仓、播种装置、土壤传感器、行驶系统等多个功能模块，能够根据控制系统的指令自动调节作业参数。精量播种控制系统搭载了种子库存计算模型、种子运动学模型、播种深度模型等算法，能够实时监测田间作业状况，对种子的排放量、排放间距、作业深度等参数进行智能调节。除了单作物精量播种，该技术还可实现不同种类作物的混合精量播种，满足多种复合种植模式的需求。随着农业自动化和智能化水平的不断提高，精量播种技术必将在未来种植生产中发挥越来越重要的作用。

3、播种施肥联合作业技术

播种施肥联合作业技术是将播种和施肥两道工序集成在一台机具上同步完成的先进农艺技术。通过配备独立的播种装置和施肥装置，新型农机能够实现种子与化肥的同步、均匀播撒，一次作业即可完成传统分开进行的两道工序，大幅提高了作业效率。该技术的关键在于联合作业机的设计。机身一侧安装有独立的种子箱和化肥箱，两者通过计量装置与播撒装置相连。在作业时，控制系统根据预设参数，对种子和化肥的投放量、投放间距、投放深度等参数进行精确控制。播种装置通常采用压栽式结构，能将种子压实埋入适当深度。施肥装置则采用侧深施或旋流浅施等模式，将化肥均匀撒施于种子附近或作物根区。播种施肥联合作业技术的优势显而易见。相比分开作业，联合作业可以减少机具在田间的行驶路程，降低柴油等能源消耗。同时，一次作业能最大限度避免对土壤造成多次扰动和压实，有利于保护土壤结构。此外，化肥能够直接精准施用到种子周围，既提高了肥料利用率，又避免了化肥流失造成的环境污染。

4、施肥与药剂除草技术

新型施肥机采用智能控制系统，能够根据作物生长阶段、土壤养分状况等因素进行精准施肥决策。控制系统内置有作物生长模型、养分吸收模型等算法，结合实时监测数据，可精确计算不同生长时期作物对氮、磷、钾等养分的需求量，并调节多种肥料的施用比例，实现精准变量施肥。这不仅有助于满足作物营养需求，还能避免过量施肥导致的浪费和环境污染。先进的施肥装置采用机电一体化设计，可将不同种类的肥料按特定配比混合使用，满足作物对多种养分的需求。除草防治是病虫草害综合治理的重要一环。新型植保机械在自动导航、遥感监测等高科技支撑下，可实现精准变量喷雾作业。智能遥感系统能实时获取田间杂草分布信息，自动规划作业路线，对重点区域实施精准击除。喷雾系统可根据除草剂特性和作物生长状况，自动调节喷雾量和喷雾距离，确保药剂均匀高效地覆盖杂草，减少对作物的伤害。同时，利用大数据分析和人工智能技术，可以对田间杂草种类、密度等进行智能识别，选择最佳的除草剂种类和用量。

5、机械化节水灌溉技术

水资源短缺已成为制约小麦产量提升的主要因素之一。机械化节水灌溉技术的广泛应用，可以大幅度提高农田用水效率，从而缓解水资源紧缺状况，为粮食安全保驾护航。机械化节水灌溉技术主要包括智能节水灌溉系统、先进灌溉模式以及水肥一体化技术等多个方面。智能灌溉系统集成了自动控制装置、环境传感器等硬件设施，可根据预先设定的灌溉时间、流量、压力等参数自动完成水泵控制、阀门开闭等操作，实现自动化精准灌溉，减少人为操作失误带来的漏失浪费。同时，系统内置作物模型、土壤模型等算法，能根据作物生长状况、土壤湿度等实时数据对灌溉策略进行动态优化调整。喷灌、微喷灌、滴灌等先进灌溉模式将水分精准输送到作物根部，不仅降低了漫灌时发生的输配损失，还避免了地面蒸发和地下渗漏造成的浪费，单位用水产量显著提升。特别是滴灌技术，通过滴头将水分缓缓滴入根区土壤，极大地减少了由于地表水流失和土壤毛细管作用导致的损失。

6、联合收割与秸秆还田技术

联合收割机是小麦机械化收获的主力装备，其先进的收获功能和环保设计为提高小麦产量和实现秸秆综合利用提供了有力支持。传统的收获方式是先利用割晒机将小麦割下后在田间晾晒，待籽粒含水量降至一定程度后，再使用收获机进行脱粒作业。这种分步作业效率低下、易出现损失。而联合收割机则能一次性完成割晒、脱粒、集粮等多道工序，大幅提高了作业效率。先进的联合收割机通过自动导航、自动扬升、全喷雾式输送等技术，最大限度地减少了籽粒和秸秆的遗漏浪费。此外，联合收割机对于实现秸秆的综合利用也发挥着重要作用。收获过程中，秸秆可直接进行粉碎还田或打捆收集运输。秸秆还田不仅可为土壤补充有机质和养分，改善土壤理化结构，还能减少秸秆焚烧导致的大气污染。而将秸秆打捆集中后，可用于畜牧养殖、生物质发电等领域的再利用，提高了秸秆资源的综合利用价值。

四、小麦种植机械化技术的应用建议

1、优化农业机械性能

进一步提升小麦机械化水平，关键在于优化现有农业机械的性能。一方面，要加大力度研发集成化、智能化的先进农机装备。通过模块化设计，将播种、施肥、除草、测土配方等功能有机集成，实现一体化作业，从而提高效率、降低成本。同时，融入自动导航、遥感监测、智能决策等新兴技术，发展自主操控、自动调节的智能农机，减轻劳动强度。另一方面，对现役农机进行智能化改造升级。在原有设备基础上集成传感器、控制系统等智能硬件，通过软件算法优化调节作业参数和工艺流程，提升设备的智能化水平。

2、提高农业机械普及率

加大农业机械化的普及力度是重中之重。一是加大投入，通过财政补贴、税费减免、贷款贴息等方式，降低农户使用农机的门槛成本。鼓励农户采取购买、租赁、作业承包等多种模式使用先进适用农机。二是加强农机作业组织模式创新，推动专业化服务组织的发展，为小农户提供规模化、社会化的机械化服务，提高机械利用效率。三是大力开展技术培训，提升农机手的理论知识和操作技能，提高农机使用效率和利用率。同时，加强农机人才的培养储备，为小麦机械化发展提供智力支撑。

综上所述，机械化种植是提高小麦单位面积产量、保障粮食供给安全的必由之路。我国小麦种植机械化虽取得一定成就，但仍存在诸多亟待解决的问题。免耕播种、精量播种、联合作业、机械化节水灌溉等新技术的应用，必将为提升机械化水平带来新的契机。优化农业机械性能、提高普及率，并加强操作人员培训将有利于新技术的高效实施。相信在政府政策的引导和科技创新的驱动下，我国小麦种植机械化必将迎来新的飞跃，为粮食安全贡献更大力量。未来，机器人、人工智能等尖端技术在小麦生产中的广泛运用，将进一步提升粮食产能，助力实现农业现代化和高质量发展。

（作者单位：233200安徽省滁州市定远县农业机械化技术推广站）