Reducir el consumo de energía de operación es la demanda de desarrollo del equipo de labranza de conservación. Para resolver los problemas de alto consumo de energía y el fácil bloqueo de la sembradora de siembra directa con retención total de paja, se optimizaron los parámetros clave del dispositivo de lanzamiento de paja en este estudio. Se utilizó el método de prueba de combinación central Box-Behnken para analizar la influencia de la velocidad de rotación del impulsor, la cantidad de alimentación y el área transversal de la tubería de lanzamiento en el consumo específico de energía y la velocidad de lanzamiento, cuyos modelos matemáticos fueron construidos con la ayuda del método de mínimos cuadrados. Además, los modelos matemáticos fueron optimizados utilizando una optimización de enjambre de partículas comportadas cuánticamente multiobjetivo (QPSO) con un coeficiente de ponderación de objetivo mejorado. Los resultados de la optimización indicaron que, cuando la velocidad de rotación del impulsor era de 2287 r/min, la cantidad de alimentación era de 1.1 kg/s y el área transversal de la tubería de lanzamiento era de 506.997 cm, el consumo específico de energía y la velocidad de lanzamiento según los modelos eran de 7528 m/s y 11.73 m/s, respectivamente. Los modelos fueron verificados comparando los resultados de optimización con los datos medidos en las pruebas de campo de simulación, lo que demostró que el algoritmo QPSO multiobjetivo era factible para optimizar los parámetros de trabajo y estructurales del dispositivo de lanzamiento de paja de la sembradora de siembra directa con retención total de paja. Los resultados proporcionan referencias para la optimización de parámetros de sembradoras de siembra directa similares con retención de paja.