玉米机械化密植技术及其推广应用——甘肃省天水市玉米产业从“增产导向”到“提质增效”的实践
摘要
玉米密植是挖掘单产潜力、提升土地利用率的关键农艺措施，而机械化则是密植技术从“理论可行”走向“规模应用”的必要前提。甘肃省天水市作为典型的旱作农业区，依托全膜双垄沟播技术体系和北斗导航智能农机装备，探索形成了“良种+良法+良机”深度融合的玉米机械化密植技术模式。本文基于天水市秦州区等地的大面积推广应用实践，系统分析了机械化密植技术的核心内容、关键装备及其对玉米产业从“增产导向”向“提质增效”转变的推动作用。研究表明，通过北斗导航厘米级精准作业、合理密植参数优化、全程机械化配套和“四良”融合推进，天水市秦州区22.4万亩地膜玉米实现播种全流程精准作业，玉米种植基本达到全程机械化水平，为旱作区玉米单产提升和产业高质量发展提供了可复制的实践路径。
广东蚕业等农业科技期刊对种植模式创新的持续关注，以及
农业技术与装备对农机农艺融合的深入探讨，共同构成了本研究的重要学术参照。
关键词：玉米；密植；机械化；北斗导航；天水市；提质增效
1 引言
玉米是我国第一大粮食作物，常年播种面积稳定在6亿亩以上，在保障国家粮食安全中居于核心地位。甘肃省作为典型的旱作农业省份，玉米是仅次于小麦的第二大粮食作物。天水市地处陇东南，属黄土高原丘陵沟壑区，干旱少雨、地形破碎的自然条件长期制约着玉米单产的进一步提升。在耕地资源日趋紧张、粮食需求刚性增长的背景下，依靠扩大面积增产的空间已十分有限，挖掘单产潜力成为保障粮食安全的必然选择。
密植是提升玉米单产最直接、最经济的农艺措施。研究表明，合理增加种植密度可显著提升单位面积穗数，是实现玉米增产的关键途径。然而，密植并非简单地“多种几株”，而是对品种耐密性、播种精度、肥水管理、田间通透性等提出了系统性要求。传统人工或半机械化种植方式下，株行距难以精准控制，播种深度不一，密植后的群体结构往往达不到预期效果，反而可能因通风透光不良导致倒伏和病害加重。正如有学者所指出的，玉米密植高产栽培需要配套机械化生产技术，才能真正实现产量和品质的提升。
天水市秦州区近年来的实践表明，依托北斗导航无人驾驶农机、全膜双垄沟播技术和耐密宜机收品种的“三合一”集成，机械化密植不仅可行，而且正在成为推动玉米产业从“增产导向”向“提质增效”转变的核心驱动力。
2 天水市玉米产业的现实基础与发展瓶颈
2.1 产业规模与种植现状
天水市是甘肃省重要的粮食生产基地。2024年，全市粮食产量140.52万吨创历史新高，粮食播种面积483万亩居全省第三位。玉米是全市第二大粮食作物，常年播种面积稳定在130万亩以上。以秦州区为例，2025年计划种植地膜玉米22.4万亩，坚持集中连片、点面结合的原则，在汪川—大门、平南—齐寿、天水—华岐等镇域内建成6个万亩示范片带，在牡丹、秦岭、杨家寺等镇建成50个千亩粮食示范点和1个10万亩旱作农业示范带。
天水市玉米种植具有鲜明的旱作农业特征。全膜双垄沟播技术自2004年推广以来，已在全省累计推广2.26亿亩，累计生产粮食1.22亿吨，从根本上解决了旱作区粮食生产问题。2024年，旱作农业以占全省37.5%的粮播面积，生产出占比达全省粮食总产54%的粮食。
2.2 传统种植方式的主要制约
尽管产业基础扎实，天水市玉米产业的进一步提升仍面临多重制约。地形破碎、地块零散，传统大型农机难以施展；干旱少雨的自然条件使保墒成为种植的关键环节；而传统的种植方式在播种精度、密度控制和作业效率方面的不足，则是制约单产提升的最直接瓶颈。
从品种角度看，过去推广的玉米品种多以稳产为目标，耐密性不足。从种植方式看，传统人工或半机械化播种难以保证株行距一致，出苗均匀性差，群体结构不合理。从管理方式看，水肥供给粗放，追肥时机和用量缺乏精准调控。这些因素叠加，使得密植这一增产潜力最大的措施长期难以落地。
2.3 从“增产导向”到“提质增效”的转型需求
在国家粮食安全战略从“数量优先”转向“质量并重”的背景下，天水市玉米产业面临着从“增产导向”向“提质增效”转型的迫切需求。这一转型包含三个层面的内涵：一是单产的持续提升，在面积不增甚至略减的前提下实现总产稳定增长；二是品质的稳步改善，满足市场对优质饲料和加工用玉米的需求；三是效益的显著提高，降低生产成本、提升种植收益，增强产业的可持续性。
实现这一转型，必须依靠科技创新驱动。正如天水市2026年春播作物品种布局意见所明确的，玉米品种布局的重点是“推广抗旱高产、耐密抗倒、适宜机械化的优质品种”。这一要求体现了“良种、良法、良机”协同推进的战略思路。
3 玉米机械化密植的技术体系
3.1 品种选择：耐密宜机收是前提
机械化密植对品种提出了双重约束——既要耐密，又要宜机。耐密性决定了品种在高密度种植条件下是否倒伏、是否保持较高的单株生产力；宜机性则决定了品种是否适合机械化播种、管理和收获。
天水市根据海拔和积温条件，对不同区域的品种布局进行了精细化规划。渭河流域海拔1500米以下区域重点推广先玉1516、先玉1420、金穗1915等抗倒伏、耐水肥的晚熟品种；海拔1500至1700米区域推广先玉1620、金园007等抗旱性强、抗病毒病的中晚熟品种；海拔1700至1800米区域推广优迪919、宁单19号等耐低温、抗旱耐瘠薄的中熟品种；海拔1800米以上区域推广鲁星619、金穗306等株型较小、适于密植、灌浆快的早熟品种。这种分区布局的思路，确保了不同生态条件下品种特性与密植需求的精准匹配。
3.2 北斗导航精量播种：密植的“精准化”保障
密植对播种精度的要求远高于常规种植。传统播种方式下，株距偏差往往达到5厘米以上，行距一致性也难以保证，导致密度分布不均，群体结构不理想。北斗导航技术的引入从根本上改变了这一局面。
在秦州区天水镇石徐村千亩顶凌覆膜基地，搭载北斗导航系统的玉米双垄沟全覆膜联合作业机在无人驾驶状态下精准作业，整卷地膜通过传送装置平整铺盖，再由压膜装置均匀压成三行种植带，犁沟覆膜压土一体成型，最大偏差被精准控制在1至2厘米之间。甘肃省农业机械化技术推广总站党委书记孟养荣介绍，北斗导航系统可实现±2厘米的作业偏差控制，“相当于绣花般的精细操作”。
这种厘米级的精度控制，使密植从“大概齐”走向了“精准化”。在铺膜、播种环节应用北斗导航辅助驾驶系统，可提高土地利用率5%以上。更重要的是，精准播种为后续的整齐出苗、均匀生长和群体通风透光奠定了坚实基础。
北斗导航设备不仅实现了“种得准”，还实现了“种得快”。农业农村部门提供的铺膜机集施肥、打药、铺膜、点籽于一体，平均每天正常铺膜36至38亩。农机手刘世元对此深有感触：“工作效率非常高，如果工人配合得好效率会更高。”
3.3 全程机械化配套：从播种到收获的链条贯通
机械化密植不仅是播种环节的技术升级，更是从耕整地到收获的全链条机械化配套。秦州区以良田、良种、良机、良法“四良”融合为重要举措，整合资金1450万元，引进植保无人机、大豆玉米联合播种机等新型农业机械1800台(套)，全力提升机耕、机播、机防、机收等全程机械化水平。
在耕整地环节，机械深耕、机械整地实现了土壤条件的优化；在播种环节，“五位一体”的覆膜播种机实现了机深耕、机上肥、机起垄、喷芽前除草剂、机覆膜的一体化作业；在田间管理环节，植保无人机实现了高效精准的病虫害防控；在收获环节，机械化籽粒直收技术使玉米从“掰棒子”的传统方式走向机械化收获。
天水市还统筹推进苗情、病虫害、灾情等监测预警网络建设，建成集物联网监测、大数据分析的农作物病虫疫情田间监测点3个。这种“天空地”一体化的监测体系，为机械化密植提供了精准的决策支撑。
4 推广应用成效与效益分析
4.1 播种效率与精度的双重跃升
机械化密植技术在天水市的推广应用，首先体现在播种效率和精度的显著提升上。覆膜播种一体机的应用使单机日均作业面积达到36至38亩，较传统方式效率提升数倍。北斗导航系统将播种偏差控制在厘米级，行距均匀性、株距一致性远超人工操作水平。
在秦州区，覆膜播种一体机使用率达到85%左右。全区依托北斗导航无人驾驶全覆膜联合作业机、联合播种机等新技术，玉米种植全程机械化水平不断提高。正如秦州区农业技术综合服务中心推广研究员杨建太所言：“通过试验示范，玉米种植基本上达到了全程机械化，提高了种植户的效益。”
4.2 单产提升的量化成效
机械化密植对玉米单产的提升效果已在实践中得到验证。通过合理密植精准调控，播种株距可根据地力数据精确到厘米，每亩保苗数量比传统方式增加1200至1500株。在甘肃灌区，由省农科院旱地农业研究所承担的千亩示范方玉米亩产达1296.5公斤，较农户常规模式增产16.9%。该集成技术为甘肃灌区玉米大面积单产提升提供了技术支撑。
天水市的实践表明，机械化密植配合良种良法，使单产提升的潜力得到了有效释放。在全市新建的23个粮食全程机械化大面积单产提升集成示范点、1.26万亩示范田中，新技术新机具的集成应用效果正在加速显现。
4.3 资源节约与成本降低
机械化密植在提升单产的同时，也带来了资源节约和成本降低的综合效益。精准播种减少了种子用量，避免了传统播种中“一穴多籽”的浪费。北斗导航辅助驾驶减少了重播、漏播和作业路径重叠，降低了燃油消耗和人工成本。
从更大范围看，甘肃省在灌区推广的“密植玉米新品种+膜下滴灌水肥一体化技术”实现了节水30%、氮肥利用率提高20%至30%。虽然天水市目前仍以旱作农业为主，但随着滴灌等节水技术的逐步引入，水肥一体化的密植增效潜力将进一步释放。
4.4 从“增产导向”到“提质增效”的产业转型
机械化密植技术的推广应用，正在推动天水市玉米产业从单纯的“增产导向”向“提质增效”的系统性转型。这一转型体现在多个层面：在种植环节，精量播种和合理密植提高了群体质量，提升了籽粒的均匀度和商品性；在管理环节，物联网监测和精准施肥使田间管理从“粗放”走向“精细”；在收获环节，机械化籽粒直收减少了收获损失，提高了作业效率。
天水市还通过技术培训和新技术新机具推广应用，组建了10支应急作业服务队，围绕小麦、玉米、马铃薯等主粮开展机械条播、免耕播种、高效收获等关键环节培训。这种“技术培训+装备配套+服务保障”的组合拳，正在将机械化密植从“示范田”推向“大田块”。
5 推广经验与优化方向
5.1 “四良”融合的系统推进路径
天水市机械化密植技术的成功推广，核心经验在于“良田、良种、良机、良法”的深度融合。良田是基础——通过高标准农田建设和土壤改良，为机械化作业创造良好条件；良种是核心——推广耐密抗倒、适宜机械化的优质品种；良机是关键——引进北斗导航精量播种机等先进装备；良法是保障——集成全膜双垄沟播、合理密植、水肥调控等配套技术。
秦州区在汪川—大门、平南—齐寿、天水—华岐等镇域内建成6个万亩示范片带，并通过GPS打点定位，及时调度种植地块落实情况。这种“以点带面、示范引领”的推广策略，有效降低了新技术推广的风险和成本。
5.2 农机农艺深度融合的关键作用
机械化密植技术本质上是农机与农艺的深度融合。农艺上要求合理密植、精准播种，农机上则必须具备实现这一要求的精度和能力。北斗导航系统解决了“怎么种得准”的问题，全膜双垄沟播技术解决了“怎么保得住墒”的问题，耐密品种解决了“怎么长得壮”的问题——三者缺一不可。
甘肃省农业机械化技术推广总站组织适用丘陵山区的粮食生产全程机械化配套机具45台(套)进行集中展示演示，其中山地折腰转向拖拉机具有爬坡能力强、转弯半径小的特点，适合丘陵山区及小地块作业。这种“为丘陵山区量身定制”的装备思路，体现了农机农艺融合的精准化方向。
5.3 亟待突破的瓶颈与优化方向
尽管成效显著，天水市机械化密植技术的推广应用仍面临若干瓶颈。其一，丘陵山区的机械化作业条件仍然受限，部分边远地块和陡坡地块的机械化覆盖不足；其二，农户对新技术的接受度参差不齐，部分小农户仍沿用传统种植方式；其三，农机社会化服务体系尚不完善，农机保有量与作业需求之间仍存在结构性矛盾。
针对上述瓶颈，未来应在以下方向持续发力：一是加快适宜丘陵山区的小型化、智能化农机装备研发推广；二是加大技术培训力度，依托“田间课堂”等形式提升农户的技术应用能力；三是完善农机社会化服务体系，培育农机合作社和专业化服务组织，降低小农户应用新技术的门槛；四是持续推进品种更新换代，筛选更多耐密、抗倒、宜机收的优质品种。
6 结语
天水市玉米机械化密植技术的推广应用实践证明，密植与机械化的协同推进是旱作区玉米产业从“增产导向”向“提质增效”转型的有效路径。北斗导航厘米级精准播种解决了“种得准”的问题，全膜双垄沟播技术解决了“保得住”的问题，耐密宜机收品种解决了“长得壮”的问题，三者合力使玉米单产提升的潜力得到了系统释放。
从秦州区22.4万亩地膜玉米的全程机械化实践，到全市23个粮食全程机械化大面积单产提升集成示范点的建设，天水市正在将机械化密植从“试验田”推向“大田块”，从“点状示范”推向“规模应用”。当北斗导航引导着播种机在陇原大地上精准穿行，当全膜双垄沟播技术将每一寸土地的水分牢牢锁住，当耐密品种在高密度种植中依然挺立——玉米产业便完成了从“靠天吃饭”到“靠科技种地”的深刻转变。随着技术体系的持续完善和推广机制的不断创新，机械化密植技术必将在更广阔的土地上释放出增产增效的巨大潜能，为保障国家粮食安全贡献“天水力量”。
参考文献
[1] 天水市秦州区22.4万亩地膜玉米进入点籽播种阶段[N]. 南方农村报, 2025-04-15.
[2] 甘肃天水：北斗导航+无人驾驶 玉米播种用上高科技[EB/OL]. 央广网, 2025-04-11.
[3] 科技赋能现代农业高质量发展新图景[N]. 甘肃经济日报, 2025-04-01.
[4] 天水市2026年春播作物品种布局意见[EB/OL]. 天水市农业农村局, 2026-03-06.
