近年来,新疆依托优势资源,大力发展特色产业和进行农业结构调整,红枣产业得到了快速健康的发展,种植面积、产量和深加工能力大幅提高。在红枣种植过程中,施肥是影响红枣产量和品质的重要因素,为解决目前枣园深施有机肥开沟质量差、土壤回流严重、能耗高的问题,开展枣园深施有机肥导流装置的设计方法和试验研究。本文根据实地调研,在分析新疆红枣种植模式及土壤物理特性的基础上,建立物理模型,理论分析不同刀盘转速、导流曲面的倾斜角度、曲面相对开沟刀距离等参数对土壤抛撒运动轨迹的影响;研究导流装置不同参数与刀盘转速对开沟过程中土壤回流的影响规律。根据枣园土壤特性,设计完成了一种适用于枣园深施有机肥的导流装置,主要由:支架、迎土面、聚土面、运土面和送土面等组成,在导流装置外壳内置类犁体曲面抛土面,当土壤由运土面运移到送土面时以便控制抛撒的距离。在完成导流装置设计与土壤参数标定的基础上,利用离散元仿真软件建立了土壤颗粒模型、土壤—导流装置交互模型,分析了刀盘转速、曲面倾斜角度、曲面相对开沟刀距离等影响因素的组合对土壤回流的影响规律,得出各因素对土壤回流的影响由大到小依次是:刀盘转速>曲面倾斜角度>曲面相对开沟刀距离。根据响应曲面试验结果,利用Design-Expert软件所提供的Optimization功能,获得最佳影响因素参数组合:刀盘转速126 r·min^-1,曲面倾斜角度49°,曲面相对开沟刀距离46mm,此时的回流土壤为4.01 cm。通过田间试验验证,结果表明:优化后的导流装置平均回流深度为5.53 cm,理论值与田间试验值之间的相对误差平均值小于10%,证明了由不等距方形法设计的外壳并内置类犁体曲面抛土面对开沟作业减少土壤回流有很好的效果,该研究为导流装置的研制提供理论基础和设计依据。