中耕是中国农业精耕细作的重要环节之一。中耕可以将地表土壤锄松、翻动土壤、除去杂草、提高地温促使肥料分解吸收,并可减少水分蒸发,起到蓄水保墒作用,保持地表下土壤有一定湿度；另外,中耕还可消除土壤形成板结,改善士壤的性状,增加土壤的透气性,为作物创造良好的生长条件,可以促进作物高产、稳产。玉米在苗期中耕可以疏松土壤,促进植株根系发育,有利于土壤微生物的活动,消灭作物行间杂草,改善玉米的营养条件。在黑龙江,玉米中耕至少能提高地温1-3摄氏度,对幼苗的生长有重要意义。本文通过农艺试验,研究追肥距离对玉米植株吸收肥料的影响,从而确定施肥铲的横向布置位置。通过试验结果显示在侧向0-120mm追肥时,植株各元素含量较高,0-120mm处理间的差异不显著。在0-60mm应用机械追肥会伤害到植株的根系,所以认为在侧向120mm处追肥既不伤害植株根系,又有利于肥料的吸收利用,并有助于产量的提高。通过查阅相关文献资料,参考已有成熟技术,根据农机、农艺相融合的要求,设计中耕施肥机总体结构,确定了中耕机主要技术参数,虚拟制造出中耕机的三维实体模型。该中耕机结构简单,动力消耗小,可一次完成深松,侧深施肥等作业。通过对中耕追肥机机架的刚度和强度校核可知,中耕追肥机机架在全负载状态下能够满足其机架的强度、刚度要求,保证其可靠性。采用三因素五水平响应曲面法对弧式施肥铲进行优化试验研究。研究入土隙角、曲率半径、行进速度三个主要因素对施肥铲工作过程中的行进阻力及土壤扰动量的影响。通过对各个回归模型的方差分析可知,各因素对施肥铲的行进阻力的影响程度依次为：中耕机行进速度>施肥铲的曲率半径>施肥铲的入土隙角；各因素对施肥铲的土壤扰动量的影响程度依次为：中耕机前进速度>施肥铲的曲率半径>施肥铲的入土隙角。采用Design Expert软件对试验结果进行优化分析,得到施肥铲入土隙角、曲率半径、行进速度对于行进阻力及土壤扰动量各项指标的回归模型。确定施肥铲的最佳结构方案：中耕机前进速度1.7m/s,施肥铲的曲率半径为31mm,入土隙角为11。。采用离散元法创建土壤动力学的力学模型,确定土壤的各种物理力学性能参数,其中包括土壤的含水率、密度、土壤摩擦角、土壤坚实度等,得到了离散元模拟施肥铲工作中所需的微观参数。并用离散元软件EDEM对施肥铲的开沟过程进行了仿真分析,仿真结果的整体趋势与实际试验的趋势相同,但仿真分析的结果与实际试验值有一定的偏差,认为产生偏差的原因是设定土壤力学模型中参数存在一定的误差。采用离散元软件对施肥铲工作过程仿真的结果具有一定的参考价值。