水稻是我国主要的粮食作物,其在中国的稻作历史长达七千年,且种植面积十分广泛,从南方海南省至北方黑龙江省均有大面积种植。近5年来,我国水稻年种植面积约三千多万平方公顷,总产量接近2亿吨。其中,稻田的耕整地混施肥作业是水稻生产发展的重要环节,本文针对传统水田整地作业方式存在动力消耗大、作业周期长和肥料利用率低等问题,提出了以螺旋搅龙为工作部件的带状旋耕混施肥水田整地方式。文中通过对关键部件螺旋搅龙的设计与运动学分析,确定了螺旋搅龙的结构参数及影响螺旋搅龙装置性能因素的参数变化范围;以小石子作为肥料标记物,进行装置混施肥单因素室内土槽试验,确定了装置最佳排肥位置;以混施肥均匀度为试验指标,以螺旋搅龙转速、机具前进速度、螺旋搅龙螺距和螺旋搅龙入土角度为试验因素,进行了带状旋耕混施肥装置的多因素室内土槽试验,具体研究内容及试验结果如下:(1)对水田带状耕整地混施肥装置的关键部件螺旋搅龙进行了设计与理论分析,确定了螺旋搅龙的结构参数及影响螺旋搅龙式水田带状耕整地混施肥装置性能的参数变化范围。(2)基于东北农业大学工程学院室内土槽试验台设计了以螺旋搅龙为工作部件的带状旋耕混施肥装置,本文利用该装置对影响旋耕混施肥效果的装置参数进行分析与试验研究。通过单因素试验确定最佳的排肥位置为螺旋搅龙中轴线上切侧10～30mm范围内;采用二次正交旋转组合试验获得各相关参数对混施肥均匀度影响贡献率由大到小依次为:螺旋搅龙转速、机具前进速度、螺旋搅龙入土角度、螺旋搅龙螺距;经对该装置进行多目标优化分析并建立优化模型,得到最优参数组合为:螺旋搅龙转速425r/min、机具前进速度0.8m/s、螺旋搅龙螺距90mm、螺旋搅龙入土角度22.0°,此时混施肥均匀度为82.8%。(3)以上述优化组合参数进行台架试验获得:螺旋搅龙式水田带状耕整地混施肥装置以染色小石子为标记物模拟肥料作为试验材料时的混施肥均匀度为79.2%,以尿素颗粒为试验材料的混施肥程度目视较为均匀,两种试验材料在土壤切面内分布位置以及均匀度相似,试验结果与理论优化值相近,说明本文所得软件优化参数具有较好的拟合性。