机械化技术在大蒜种植中的应用及全程智能化发展分析

单县位于山东省菏泽市，是我国重要的大蒜生产基地之一。该地区的大蒜种植面积广泛、产量丰富、品质卓越，深受国内外市场的欢迎。但是，随着劳动力成本的上升和农业现代化推进，传统的大蒜生产方式已经难以满足产业发展的需求，机械化技术推广应用成为必然趋势。机械化技术在大蒜生产中的应用前景广阔，能够提高生产效率，降低劳动强度，减少人力成本，同时有助于提升大蒜的种植质量和产量。当前对于单县大蒜产业来说，机械化技术的推广应用具有重要意义，它不仅能够促进大蒜生产的标准化、规模化发展，还能增强产业竞争力，推动单县大蒜产业向更高层次迈进。

一、大蒜生产机械化技术

1、机械化播种技术

在单县大蒜产业中，目前大蒜播种机械化技术已经取得了明显进展，多种高效、智能的播种机械的应用，为大蒜生产的规模化、标准化提供了有力支撑。近年来，单县引入了多款适合当地土壤和气候条件的大蒜播种机。这些机械大多采用自动化控制系统，能够精准控制播种深度、间距和密度，确保大蒜种子的均匀分布和合理密植。结合现代机械传动技术和电子信息技术，通过电机或内燃机驱动，实现播种作业的自动化和高效化。通过大蒜播种机械化技术，可以极大地提高播种效率。相比传统的人工播种方式，机械化播种能够在短时间内完成大面积土地的播种作业，有效缩短了播种周期，为后续的田间管控争取了宝贵时间。同时，机械化播种降低了人工成本。随着劳动力成本的上升，人工播种的成本越来越高。而机械化播种通过减少人力投入，可有效降低生产成本，提高农业生产的经济效益。总之，单县大蒜播种机械化技术的推广应用，在提高播种效率、降低人工成本方面发挥着重要作用，不仅可以减轻农民的劳动强度，还能促进大蒜生产的规模化、标准化发展，为单县大蒜产业的可持续发展奠定了坚实基础。

（1）适宜播种期确定

适时播种是大蒜高产的重要保证，山东地区多采用秋播的方式种植大蒜，秋播大蒜的播种期主要取决于外界温度和休眠特性，播种太早和太晚都不利于大蒜生长。山东地区秋播大蒜的适宜播种时间是在9月下旬～10月中旬之间，通常在日均温度维持在20℃～22℃时进行。播种后，一旦遇到适宜的湿度等生长条件，大蒜便会迅速发芽。在冬季来临前，大蒜有大约35～40天的有效生长期。

（2）大蒜机械化播种作业准备

①种子准备：使用适合本地区环境的大蒜品种，并应达到良种要求：纯度≥98%，净度≥98%，发芽率≥85%；播种量按农艺要求确定。

②肥料准备：物理特性表现为散粒状的肥料，具备良好的流动性，硬度适中，无碎粒或粉末状杂质，且含水率不超过12%；肥料配比需要根据土壤测试和田间肥效试验结果进行科学确定，旋耕时一次性施入。

③田块作业条件要求：作业前田块基本平整，秸秆覆盖量不宜过多，土壤含水量应在10％～35％。

④操作人员要求：作业人员应经过专业操作技术培训，并取得相关资质后方可上岗。作业人员必须仔细阅读、充分了解所操作机具使用说明书，掌握使用方法后再按使用说明书实际操作。

（3）大蒜机械化播种作业规程

①作业前机具检查。使用前必须向变速箱加足润滑油，通常添加至检油孔高度位置；所有黄油嘴应注足黄油；检查并拧紧全部联接螺栓；各传动部分必须转动灵活并无异声。与拖拉机的挂接牢靠，万向节传动轴在安装时应保证中间方轴节叉、方管节叉的开口须在同一平面内。

②作业前的机具调整

机具左右水平调整：在较平的地面将机具降低至旋耕刀尖接近地面，观看左右两端刀尖离地面高度和左右两端开沟器离地面高度是否一致，若不一致，适当调整拖拉机提升拉杆长度，使左右刀尖和开沟器离地面高度一致，以保证耕深和播深一致。在机具水平调整时，要注意左右两限深轮必须在同一调节孔位。

机具前后水平调整：在机具左右水平调整的基础上，调节镇压辊的前后孔位，高度对应一致，使机具保持前后的水平状态。前后水平位置的调整，与耕深调整同时进行。

耕深调整：耕深调整是通过松开旋耕机锁紧螺母，旋转深度调整手柄来完成旋耕机入土深度，根据土壤松紧程度，确定最终旋耕深度。

播深调整：播深主要是通过改变种管在机架后梁的上下位置实现，应注意各种管深度平齐一致。耕、播深工作部件安装调整好后，必须进行作业前的田间试验。经试验，确认孔位安装正确，播深若不合适，也可调节后镇压辊高度（耕、播深同时调），来达到调节播深的目的。总之，应根据不同的农艺要求，不同的操作环境，灵活使用不同的调节方法。

株距调整：株距通过更换主轴上的链轮来实现，根据土壤肥力、大蒜品种、当地气候等因素确定株距。

③试运转。机具与拖拉机挂接、调整后，将其升离地面，用手扳动旋耕刀轴转动，检查各运转部件是否转动灵活，有无异常响声，确定无异常后，再结合动力，转速由低到高，使机具转速达到最高，运转20～30分钟后，停车检查确认一切正常，方可投入作业。

④作业过程要点。启动拖拉机，用低速将机械驶进大田。播种机作业速度以低一档为宜，在不影响播种质量的前提下，可适当提高，播种机宜匀速前进，检修调整宜在地头进行，中途不宜停车，以免造成种子断条。

⑤作业质量要求。播种深度以4cm～6cm较为适宜，墒情不足时可以加深至7cm～8cm。耕深≥8cm；耕深稳定性≥85%；漏播率≤5%；重播率≤3%；株距合格率≥90%；种子破损率≤1%；播深合格率≥90%。

（4）安全操作规程

①地头转弯或倒车时要提升机具，严禁作业，严禁在工作状态下排除故障。

②作业时机具上严禁站人，不得接近旋转部件。

③作业中听到异常声音，应立即停车检查，排除故障。

④严禁先入土再接合动力，或急骤下降旋耕机，以免损坏拖拉机及旋耕机传动部件。

⑤运输状态时必须锁定拖拉机升降机构，机具应停止转动。

2、机械化施肥技术

大蒜作为一种对肥料需求较高的作物，需要在施加充足的基肥之后，于春季继续追施肥料。对于高产田，追肥的总量应控制在纯氮12.5kg和钾5kg。施肥时需注意，营养旺盛生长期（4月上旬～中旬）是氮肥效果最佳的时期，而蒜头膨大期（从谷雨～立夏）则是钾肥效果最佳的时期。在叶片形成期，大蒜对氮的需求最大，若缺氮则减产的幅度会更大。在大蒜的膨大阶段，若早期出现缺钾现象，其影响相对较小；然而，若缺钾发生在后期，则其影响将更为显著。蒜薹伸长期是大蒜吸收氮、磷、钾养分最多的时期。大蒜是一种喜硫作物，大蒜素主要由双硫化合物组成。大蒜体内的蛋白质大多含有硫，而硫对于提升大蒜的品质具有重要作用。研究显示，只有当肥料中的氮和硫比例接近最佳值时，植物吸收的氮和硫才能得到最有效的利用。大蒜体内的氮硫比大约为12：1。在北方石灰性土壤中，硫的利用率仅为2%～3%，并且容易被固定为硫酸钙，而氮的利用率则为30%～35%。最佳的氮硫比例为4：5，由于硫在大蒜体内不能重复利用，因此在生长中期必须补充硫元素，以最大限度地发挥肥料的效应。根据大蒜对氮和硫的需求，推荐使用含有40%氮硫肥（氮≥17.5%，硫≥22.5%）的肥料。这种肥料具有长效和速效互补的特点，内含黄腐酸，能有效促进大蒜根系的生长，提高抗病性和肥料利用率，达到促进和养护根系、防止早衰、提高产量的效果。

单县大蒜生产机械化技术近年来取得了一定进展，其中机械化施肥技术作为重要一环，对提高大蒜产量和品质起到了关键作用。机械化施肥技术主要是指，利用机械设备进行精准、高效的施肥作业。在大蒜生产过程中，合理的施肥是确保大蒜健康生长和提高产量的重要手段。传统施肥方式不仅劳动强度大，而且施肥效果难以保证，往往存在过量施肥或施肥不足的问题。而机械化施肥技术通过先进的机械设备，实现了对施肥量的精准控制和对施肥部位的精准定位。在大蒜的不同生长阶段，机械设备可以根据实际需求，将肥料均匀地撒施或深施到土壤中，确保大蒜根系能够充分吸收到养分。此外，机械化施肥技术还具有作业效率高、节省人力成本等优点。相比传统手工施肥方式，机械化施肥可以大幅提高施肥速度，减轻农民的劳动强度，同时减少因施肥不当而造成的肥料浪费和环境污染。随着智能化技术的发展，机械化施肥技术也在向智能化方向发展。例如，通过集成传感器和智能控制系统，施肥机械设备可以实时监测土壤养分状况和作物生长情况，自动调整施肥量和施肥策略，实现更加精准和高效的施肥作业。

3、机械化整地技术

在单县大蒜生产中，机械化整地技术是一项至关重要的环节，直接关系到大蒜的生长环境和产量。机械化整地技术主要是指利用拖拉机、旋耕机等机械设备对土地进行耕作和整理，以达到播种大蒜所需的土壤条件。通过机械化整地，可以有效改善土壤的通透性和保水能力，为大蒜的生长提供良好的根系环境。同时，机械化整地还能将土壤中的杂草、残茬等杂质去除，减少病虫害的滋生，为大蒜的健康生长提供保障。在实际操作中，机械化整地技术包括深耕、旋耕、镇压等多个环节。深耕可以打破犁底层，增加土壤的耕作层深度，提高土壤的蓄水保肥能力。旋耕则可以将土壤细碎、混合均匀，使土壤更加松软，有利于大蒜根系的生长和发育。镇压则是通过机械设备对土壤进行压实，提高土壤的紧密度，减少水分的蒸发和流失。此外，机械化整地技术还具有作业效率高、节省人力成本等优点。不仅可以大幅提高整地速度，还能减轻农民的劳动强度，使大蒜生产更加高效、便捷。

4、机械化节水灌溉技术

在单县大蒜生产过程中，机械化节水灌溉技术是一项至关重要的技术创新。该技术通过高效、精准的灌溉方式，不仅满足了大蒜生长过程中对水分的需求，还显著提高了水资源的利用效率，降低了生产成本。机械化节水灌溉技术主要依赖于先进的灌溉设备和智能控制系统。这些设备能够根据大蒜的生长周期、土壤湿度以及天气条件等因素，自动调节灌溉水量和灌溉频率，确保大蒜得到恰到好处的水分滋养。相较于传统的灌溉方式，机械化节水灌溉技术具有诸多优势：

（1） 能够大幅减少水资源的浪费，通过精准控制灌溉水量，避免了过度灌溉和水分流失的问题。

（2）机械化灌溉设备通常配备有过滤系统，能够有效防止杂质和病虫害随水进入土壤，保护大蒜的健康生长。

（3）该技术还具备作业效率高、节省人力成本的特点，能够大幅提高大蒜生产的整体效益。在单县大蒜生产中，机械化节水灌溉技术的广泛应用，不仅提升了大蒜的产量和品质，还促进了农业可持续发展。体现了现代农业对水资源高效利用的追求，为单县大蒜产业的转型升级和绿色发展提供了有力支撑。

5、机械化收获技术

在单县大蒜生产的丰收季节，机械化收获技术的创新与应用，是提升产业效率与品质的关键。近年来，随着科技的进步和农业机械化水平的提升，为大蒜产业的高质量发展注入了强劲动力。单县通过积极引进和消化吸收国内外先进技术，结合本地大蒜种植的实际需求，研发出了一系列高效、智能的收获机械。这些机械不仅具备强大的动力系统和稳定的作业性能，还融入了先进的传感技术和智能控制系统，能够精准识别大蒜的成熟度和位置，实现精准收获。同时，这些机械采用了优化的切割和分离机构，有效减少了收获过程中的损伤和浪费，提高了大蒜的完整度和品质。传统的人工收获方式不仅效率低下，而且容易造成大蒜的破损和遗漏，导致产量损失。而机械化收获，通过精准控制作业参数和优化机械结构，能够最大限度地降低损失率，提高大蒜的收获效率。此外，机械化收获有助于提高大蒜的品质。由于机械作业更加规范和统一，能够避免人为因素造成的品质差异，使得收获的大蒜在大小、形状、色泽等方面更加一致，提升了产品的市场竞争力。

二、大蒜种植全程智能机械化发展分析

1、全球大蒜种植全程智能机械化产业基础数据

以国外为例，由于这些国家的耕地面积很多，而人口相对很少，因此，这些国家的农业种植采用的都是机械化的农业耕作模式，大蒜作为一种农作物也不例外。国外的大蒜播种机可以一次性的实现筑畦、整地、覆土、下种等操作，但是这种机械化的耕作模式也存在一定的缺陷，尤其针对蒜种的鳞芽方向和直立方向无法保证。例如，国外采用的PLMS3型号播种机，播种的蒜种鳞芽朝上，采用振动槽来实现，但是蒜种的调向结构过于复杂，因此，蒜种的扶正不容易保证，要保证种芽的直立率并非易事。由此可见，开沟下种旋耕和覆土是这些国家常用的播种方式，而对于蒜种的直立率却不能保证。虽然这些播种方式相比人力来说效率能够提高很多，而且能够实现播种和开沟的功能，但是播种质量并不是很好。

2、全球大蒜种植全程智能机械化产业转移趋势

随着全球对大蒜需求的不断增长，智能机械化种植大蒜的产业转移趋势将更加明显。发展中国家由于劳动力成本上升和对高效农业技术的需求，正逐渐成为智能机械化大蒜种植的新热点。这些国家通过引进先进的农业机械和管理经验，正逐步提升本国大蒜产业的竞争力。

综上所述，大蒜生产机械化技术的推广应用，不仅是农业现代化进程中的重要里程碑，更是提升大蒜产业竞争力、促进农民增收的关键举措。通过技术创新、示范推广与市场激励等，可以实现机械化技术逐步改变传统大蒜生产的面貌，提高生产效率，降低劳动强度，保障产品质量。随着技术的不断进步和应用深入，大蒜生产机械化不断迈向更高水平，为单县乃至全国的大蒜产业注入新的活力与希望。通过加大推广力度，采取多样化推广方式，让农户正确地认识到生产机械化技术的优势，从而提升应用推广的积极性，提升当地大蒜生产机械化的利用率。

（作者单位：274300山东省单县浮岗镇便民服务中心）

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2025.01.030