機械化技術在大蒜種植中的應用及全程智能化發展分析

單縣位于山東省菏澤市，是我國重要的大蒜生產基地之一。該地區的大蒜種植面積廣泛、產量豐富、品質卓越，深受國內外市場的歡迎。但是，隨著勞動力成本的上升和農業現代化推進，傳統的大蒜生產方式已經難以滿足產業發展的需求，機械化技術推廣應用成為必然趨勢。機械化技術在大蒜生產中的應用前景廣闊，能夠提高生產效率，降低勞動強度，減少人力成本，同時有助于提升大蒜的種植質量和產量。當前對于單縣大蒜產業來說，機械化技術的推廣應用具有重要意義，它不僅能夠促進大蒜生產的標準化、規模化發展，還能增強產業競爭力，推動單縣大蒜產業向更高層次邁進。

一、大蒜生產機械化技術

1、機械化播種技術

在單縣大蒜產業中，目前大蒜播種機械化技術已經取得了明顯進展，多種高效、智能的播種機械的應用，為大蒜生產的規模化、標準化提供了有力支撐。近年來，單縣引入了多款適合當地土壤和氣候條件的大蒜播種機。這些機械大多采用自動化控制系統，能夠精準控制播種深度、間距和密度，確保大蒜種子的均勻分布和合理密植。結合現代機械傳動技術和電子信息技術，通過電機或內燃機驅動，實現播種作業的自動化和高效化。通過大蒜播種機械化技術，可以極大地提高播種效率。相比傳統的人工播種方式，機械化播種能夠在短時間內完成大面積土地的播種作業，有效縮短了播種周期，為后續的田間管控爭取了寶貴時間。同時，機械化播種降低了人工成本。隨著勞動力成本的上升，人工播種的成本越來越高。而機械化播種通過減少人力投入，可有效降低生產成本，提高農業生產的經濟效益。總之，單縣大蒜播種機械化技術的推廣應用，在提高播種效率、降低人工成本方面發揮著重要作用，不僅可以減輕農民的勞動強度，還能促進大蒜生產的規模化、標準化發展，為單縣大蒜產業的可持續發展奠定了堅實基礎。

（1）適宜播種期確定

適時播種是大蒜高產的重要保證，山東地區多采用秋播的方式種植大蒜，秋播大蒜的播種期主要取決于外界溫度和休眠特性，播種太早和太晚都不利于大蒜生長。山東地區秋播大蒜的適宜播種時間是在9月下旬～10月中旬之間，通常在日均溫度維持在20℃～22℃時進行。播種后，一旦遇到適宜的濕度等生長條件，大蒜便會迅速發芽。在冬季來臨前，大蒜有大約35～40天的有效生長期。

（2）大蒜機械化播種作業準備

①種子準備：使用適合本地區環境的大蒜品種，并應達到良種要求：純度≥98%，凈度≥98%，發芽率≥85%；播種量按農藝要求確定。

②肥料準備：物理特性表現為散粒狀的肥料，具備良好的流動性，硬度適中，無碎粒或粉末狀雜質，且含水率不超過12%；肥料配比需要根據土壤測試和田間肥效試驗結果進行科學確定，旋耕時一次性施入。

③田塊作業條件要求：作業前田塊基本平整，秸稈覆蓋量不宜過多，土壤含水量應在10％～35％。

④操作人員要求：作業人員應經過專業操作技術培訓，并取得相關資質后方可上崗。作業人員必須仔細閱讀、充分了解所操作機具使用說明書，掌握使用方法后再按使用說明書實際操作。

（3）大蒜機械化播種作業規程

①作業前機具檢查。使用前必須向變速箱加足潤滑油，通常添加至檢油孔高度位置；所有黃油嘴應注足黃油；檢查并擰緊全部聯接螺栓；各傳動部分必須轉動靈活并無異聲。與拖拉機的掛接牢靠，萬向節傳動軸在安裝時應保證中間方軸節叉、方管節叉的開口須在同一平面內。

②作業前的機具調整

機具左右水平調整：在較平的地面將機具降低至旋耕刀尖接近地面，觀看左右兩端刀尖離地面高度和左右兩端開溝器離地面高度是否一致，若不一致，適當調整拖拉機提升拉桿長度，使左右刀尖和開溝器離地面高度一致，以保證耕深和播深一致。在機具水平調整時，要注意左右兩限深輪必須在同一調節孔位。

機具前后水平調整：在機具左右水平調整的基礎上，調節鎮壓輥的前后孔位，高度對應一致，使機具保持前后的水平狀態。前后水平位置的調整，與耕深調整同時進行。

耕深調整：耕深調整是通過松開旋耕機鎖緊螺母，旋轉深度調整手柄來完成旋耕機入土深度，根據土壤松緊程度，確定最終旋耕深度。

播深調整：播深主要是通過改變種管在機架后梁的上下位置實現，應注意各種管深度平齊一致。耕、播深工作部件安裝調整好后，必須進行作業前的田間試驗。經試驗，確認孔位安裝正確，播深若不合適，也可調節后鎮壓輥高度（耕、播深同時調），來達到調節播深的目的。總之，應根據不同的農藝要求，不同的操作環境，靈活使用不同的調節方法。

株距調整：株距通過更換主軸上的鏈輪來實現，根據土壤肥力、大蒜品種、當地氣候等因素確定株距。

③試運轉。機具與拖拉機掛接、調整后，將其升離地面，用手扳動旋耕刀軸轉動，檢查各運轉部件是否轉動靈活，有無異常響聲，確定無異常后，再結合動力，轉速由低到高，使機具轉速達到最高，運轉20～30分鐘后，停車檢查確認一切正常，方可投入作業。

④作業過程要點。啟動拖拉機，用低速將機械駛進大田。播種機作業速度以低一檔為宜，在不影響播種質量的前提下，可適當提高，播種機宜勻速前進，檢修調整宜在地頭進行，中途不宜停車，以免造成種子斷條。

⑤作業質量要求。播種深度以4cm～6cm較為適宜，墑情不足時可以加深至7cm～8cm。耕深≥8cm；耕深穩定性≥85%；漏播率≤5%；重播率≤3%；株距合格率≥90%；種子破損率≤1%；播深合格率≥90%。

（4）安全操作規程

①地頭轉彎或倒車時要提升機具，嚴禁作業，嚴禁在工作狀態下排除故障。

②作業時機具上嚴禁站人，不得接近旋轉部件。

③作業中聽到異常聲音，應立即停車檢查，排除故障。

④嚴禁先入土再接合動力，或急驟下降旋耕機，以免損壞拖拉機及旋耕機傳動部件。

⑤運輸狀態時必須鎖定拖拉機升降機構，機具應停止轉動。

2、機械化施肥技術

大蒜作為一種對肥料需求較高的作物，需要在施加充足的基肥之后，于春季繼續追施肥料。對于高產田，追肥的總量應控制在純氮12.5kg和鉀5kg。施肥時需注意，營養旺盛生長期（4月上旬～中旬）是氮肥效果最佳的時期，而蒜頭膨大期（從谷雨～立夏）則是鉀肥效果最佳的時期。在葉片形成期，大蒜對氮的需求最大，若缺氮則減產的幅度會更大。在大蒜的膨大階段，若早期出現缺鉀現象，其影響相對較小；然而，若缺鉀發生在后期，則其影響將更為顯著。蒜薹伸長期是大蒜吸收氮、磷、鉀養分最多的時期。大蒜是一種喜硫作物，大蒜素主要由雙硫化合物組成。大蒜體內的蛋白質大多含有硫，而硫對于提升大蒜的品質具有重要作用。研究顯示，只有當肥料中的氮和硫比例接近最佳值時，植物吸收的氮和硫才能得到最有效的利用。大蒜體內的氮硫比大約為12：1。在北方石灰性土壤中，硫的利用率僅為2%～3%，并且容易被固定為硫酸鈣，而氮的利用率則為30%～35%。最佳的氮硫比例為4：5，由于硫在大蒜體內不能重復利用，因此在生長中期必須補充硫元素，以最大限度地發揮肥料的效應。根據大蒜對氮和硫的需求，推薦使用含有40%氮硫肥（氮≥17.5%，硫≥22.5%）的肥料。這種肥料具有長效和速效互補的特點，內含黃腐酸，能有效促進大蒜根系的生長，提高抗病性和肥料利用率，達到促進和養護根系、防止早衰、提高產量的效果。

單縣大蒜生產機械化技術近年來取得了一定進展，其中機械化施肥技術作為重要一環，對提高大蒜產量和品質起到了關鍵作用。機械化施肥技術主要是指，利用機械設備進行精準、高效的施肥作業。在大蒜生產過程中，合理的施肥是確保大蒜健康生長和提高產量的重要手段。傳統施肥方式不僅勞動強度大，而且施肥效果難以保證，往往存在過量施肥或施肥不足的問題。而機械化施肥技術通過先進的機械設備，實現了對施肥量的精準控制和對施肥部位的精準定位。在大蒜的不同生長階段，機械設備可以根據實際需求，將肥料均勻地撒施或深施到土壤中，確保大蒜根系能夠充分吸收到養分。此外，機械化施肥技術還具有作業效率高、節省人力成本等優點。相比傳統手工施肥方式，機械化施肥可以大幅提高施肥速度，減輕農民的勞動強度，同時減少因施肥不當而造成的肥料浪費和環境污染。隨著智能化技術的發展，機械化施肥技術也在向智能化方向發展。例如，通過集成傳感器和智能控制系統，施肥機械設備可以實時監測土壤養分狀況和作物生長情況，自動調整施肥量和施肥策略，實現更加精準和高效的施肥作業。

3、機械化整地技術

在單縣大蒜生產中，機械化整地技術是一項至關重要的環節，直接關系到大蒜的生長環境和產量。機械化整地技術主要是指利用拖拉機、旋耕機等機械設備對土地進行耕作和整理，以達到播種大蒜所需的土壤條件。通過機械化整地，可以有效改善土壤的通透性和保水能力，為大蒜的生長提供良好的根系環境。同時，機械化整地還能將土壤中的雜草、殘茬等雜質去除，減少病蟲害的滋生，為大蒜的健康生長提供保障。在實際操作中，機械化整地技術包括深耕、旋耕、鎮壓等多個環節。深耕可以打破犁底層，增加土壤的耕作層深度，提高土壤的蓄水保肥能力。旋耕則可以將土壤細碎、混合均勻，使土壤更加松軟，有利于大蒜根系的生長和發育。鎮壓則是通過機械設備對土壤進行壓實，提高土壤的緊密度，減少水分的蒸發和流失。此外，機械化整地技術還具有作業效率高、節省人力成本等優點。不僅可以大幅提高整地速度，還能減輕農民的勞動強度，使大蒜生產更加高效、便捷。

4、機械化節水灌溉技術

在單縣大蒜生產過程中，機械化節水灌溉技術是一項至關重要的技術創新。該技術通過高效、精準的灌溉方式，不僅滿足了大蒜生長過程中對水分的需求，還顯著提高了水資源的利用效率，降低了生產成本。機械化節水灌溉技術主要依賴于先進的灌溉設備和智能控制系統。這些設備能夠根據大蒜的生長周期、土壤濕度以及天氣條件等因素，自動調節灌溉水量和灌溉頻率，確保大蒜得到恰到好處的水分滋養。相較于傳統的灌溉方式，機械化節水灌溉技術具有諸多優勢：

（1） 能夠大幅減少水資源的浪費，通過精準控制灌溉水量，避免了過度灌溉和水分流失的問題。

（2）機械化灌溉設備通常配備有過濾系統，能夠有效防止雜質和病蟲害隨水進入土壤，保護大蒜的健康生長。

（3）該技術還具備作業效率高、節省人力成本的特點，能夠大幅提高大蒜生產的整體效益。在單縣大蒜生產中，機械化節水灌溉技術的廣泛應用，不僅提升了大蒜的產量和品質，還促進了農業可持續發展。體現了現代農業對水資源高效利用的追求，為單縣大蒜產業的轉型升級和綠色發展提供了有力支撐。

5、機械化收獲技術

在單縣大蒜生產的豐收季節，機械化收獲技術的創新與應用，是提升產業效率與品質的關鍵。近年來，隨著科技的進步和農業機械化水平的提升，為大蒜產業的高質量發展注入了強勁動力。單縣通過積極引進和消化吸收國內外先進技術，結合本地大蒜種植的實際需求，研發出了一系列高效、智能的收獲機械。這些機械不僅具備強大的動力系統和穩定的作業性能，還融入了先進的傳感技術和智能控制系統，能夠精準識別大蒜的成熟度和位置，實現精準收獲。同時，這些機械采用了優化的切割和分離機構，有效減少了收獲過程中的損傷和浪費，提高了大蒜的完整度和品質。傳統的人工收獲方式不僅效率低下，而且容易造成大蒜的破損和遺漏，導致產量損失。而機械化收獲，通過精準控制作業參數和優化機械結構，能夠最大限度地降低損失率，提高大蒜的收獲效率。此外，機械化收獲有助于提高大蒜的品質。由于機械作業更加規范和統一，能夠避免人為因素造成的品質差異，使得收獲的大蒜在大小、形狀、色澤等方面更加一致，提升了產品的市場競爭力。

二、大蒜種植全程智能機械化發展分析

1、全球大蒜種植全程智能機械化產業基礎數據

以國外為例，由于這些國家的耕地面積很多，而人口相對很少，因此，這些國家的農業種植采用的都是機械化的農業耕作模式，大蒜作為一種農作物也不例外。國外的大蒜播種機可以一次性的實現筑畦、整地、覆土、下種等操作，但是這種機械化的耕作模式也存在一定的缺陷，尤其針對蒜種的鱗芽方向和直立方向無法保證。例如，國外采用的PLMS3型號播種機，播種的蒜種鱗芽朝上，采用振動槽來實現，但是蒜種的調向結構過于復雜，因此，蒜種的扶正不容易保證，要保證種芽的直立率并非易事。由此可見，開溝下種旋耕和覆土是這些國家常用的播種方式，而對于蒜種的直立率卻不能保證。雖然這些播種方式相比人力來說效率能夠提高很多，而且能夠實現播種和開溝的功能，但是播種質量并不是很好。

2、全球大蒜種植全程智能機械化產業轉移趨勢

隨著全球對大蒜需求的不斷增長，智能機械化種植大蒜的產業轉移趨勢將更加明顯。發展中國家由于勞動力成本上升和對高效農業技術的需求，正逐漸成為智能機械化大蒜種植的新熱點。這些國家通過引進先進的農業機械和管理經驗，正逐步提升本國大蒜產業的競爭力。

綜上所述，大蒜生產機械化技術的推廣應用，不僅是農業現代化進程中的重要里程碑，更是提升大蒜產業競爭力、促進農民增收的關鍵舉措。通過技術創新、示范推廣與市場激勵等，可以實現機械化技術逐步改變傳統大蒜生產的面貌，提高生產效率，降低勞動強度，保障產品質量。隨著技術的不斷進步和應用深入，大蒜生產機械化不斷邁向更高水平，為單縣乃至全國的大蒜產業注入新的活力與希望。通過加大推廣力度，采取多樣化推廣方式，讓農戶正確地認識到生產機械化技術的優勢，從而提升應用推廣的積極性，提升當地大蒜生產機械化的利用率。

（作者單位：274300山東省單縣浮崗鎮便民服務中心）

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2025.01.030