本文在广泛了解国内外旱地作物机械播种技术的基础上，重点考察华中农业大学许绮川教授等人提出的“地膜棉联合播种机组”，按“结构组合，性能综合”的基本思路，研究并设计了“旱作多功能精密穴播轮”。本穴播轮融“种子箱、取种护种器、成穴投种器和覆土器”等于一体；集“容种→充种→清种→输种→成穴→投种→覆土”功能于一身。其总体结构简单、新颖，技术集成度较高。 通过重点对本穴播轮工作机理的研究，建立了充种、清种、成穴、投种和覆土等相关数学模型，并对部分主要模型和使用性能影响因素进行了台架试验验证。提出了穴孔轮廓的CAD程序，利用其程序得到了成穴器部分结构参数的优化值。通过主要单因素试验，揭示了穴播轮转速、容种量及有关结构参数对播种质量的影响规律。 通过重点对输送带速度和容种量的正交寻优试验发现，当输送带速度为0.72m／s，穴播轮容种高度为125mm时，播种质量达到最佳效果。此时，穴粒合格率为97％，穴距变异系数仅为4.1％。 通过多因素正交试验，对成穴投种器的结构参数进行综合寻优，提出成穴投种器的主要结构参数为：成穴鸭嘴固定管后倾角为10°；覆土翼板长度为80mm；翼板位置角为120°。此时，覆土表面平整，漏播率仅为2.8％。