2001年入世之后,经济趋于市场化发展,中国贸易和产业经济发展空前。贸易自由化程度加深让我国与国际贸易往来愈加密切,自由开放的贸易环境使得农业市场外部发展机遇增多,同时也面临巨大冲击。粮食生产的稳定性作为稳定一国生计与繁荣的基础,粮食安全问题受到广泛关注。现阶段,我国的粮食安全已从原来的粮食数量安全过渡到结构性安全,主要表现为阶段性、结构性的供过于求与供给不足并存,我国陷入“库存、进口、产量”三量齐升的局面,十三五期间农业部对种植业结构调整进行了新的部署,追求“两保、三稳、两协调”的发展目标,玉米、小麦、水稻作为保口粮保谷物的重点发展对象,种植结构调整呈现出作物间的显著异质性,对该现象进行原因探索并提高粮食供给能力准确性是我们要解决的首要问题。国际贸易中,粮食作物种植受到自由贸易、贸易量、贸易环境、贸易政策、作物价格生产条件、农耕技术发展等多方面影响,贸易自由化下我国城镇化脚步加快,农业就业劳动力减少,从而机械化作为对劳力的替代成为农业发展的重要物质基础,因此,研究贸易自由化对粮食种植结构的影响机制,将三种作物机械化程度作为中介因素进行分析,是对当前粮食作物生产环境更加具象的研究。本文首先通过文献查阅梳理研究现状,给出研究变量之间可能的机制分析,然后基于2000-2019年的省级面板数据,以关税水平衡量贸易自由化水平为解释变量、三种作物机械化程度为中介变量、粮食种植结构变化为被解释变量进行中介效应模型和双固定效应模型回归,通过理论与实证分析,阐明三种作物种植结构变化影响机制的可能性,同时为解决粮食安全发展中“三量齐升”与供需不平衡的问题给出相关的改善建议。本文研究结果表明:（1）玉米、小麦、水稻种植结构调整存在作物间的异质性,其中玉米作物的种植结构呈现出上升趋势,小麦水稻呈现出不同程度的下降趋势,小麦的种植结构较之水稻下降趋势更为明显。（2）各作物机械化程度的增减在贸易自由化影响粮食种植调整中起到部分中介作用,且贸易自由化和机械化上升协同对玉米种植起到促进作用,机械化程度下降对小麦和水稻的种植起到抑制作用。（3）贸易自由化对粮食种植结构影响呈现出地区之间的异质性,中西部地区更为显著,东部地区三者影响的相关性较低。