福建省作为全国主要产茶区,近些年茶产业总值位列全国首位,但大部分的茶园地形为丘陵山区,长期以来,山地茶园管理机械可适用的茶机具少,且存在土壤板结严重、肥力流失、人工开沟施肥等问题,导致茶园管理机械化水平长期在低位徘徊,制约着整体机械化水平。本文针对福建山地茶园当前的生产方式,研发一种双圆盘高效开沟施肥覆土一体机,可一次性完成减阻开沟、深施复合肥、覆土清沟三道工序联合作业的山地茶园中耕管理机械,应用离散元仿真分析开沟与排肥动力学过程和力学特性,研究土壤翻耕和肥料匀撒的运动轨迹,优化双圆盘开沟施肥覆土一体机关键结构及作业参数,并进行土槽试验验证。主要研究内容如下:（1）依据福建省茶园土壤特性和茶园开沟施肥农艺要求,完成了机器的整体设计,并对其整机结构与工作原理进行介绍,理论推导整机功耗,确定合理的动力匹配方案。（2）完成开沟装置、施肥装置、覆土装置等关键部件设计。分别对双圆盘开沟装置进行三维结构设计,分析圆盘直径大小和相对夹角对开沟装置的作业质量的影响;对施肥装置的肥量调节机构进行理论研究与分析,完成对施肥装置各机构的设计;研究覆土机理,设计覆土厚度达标,土壤扰动小的覆土装置。（3）借助EDEM建立圆盘开沟装置-土壤相互作用的离散元仿真模型,研究圆盘直径、圆盘夹角对开沟深度稳定性以及开沟阻力的影响;利用EDEM仿真分析排肥过程,以排肥槽深度、排肥转速和整机作业速度为试验因素,以平均排肥量以及排肥均匀性变异系数为评价指标,进行了正交试验,利用Design-expert软件对排肥装置的结构参数进行优化。（4）完成整机研制,进行性能验证和土槽试验。该机平均沟深为145.5mm,平均耕深稳定系数91.1%,满足开沟松土深度≥80mm、稳定性≥85%的要求。各段平均施肥量为21.6 g,均匀性变异系数为3.4%。平均覆土厚度35.3mm,覆土厚度变异系数为5.08%～8.38%,覆土厚度变异系数差异不大且均小于10%,均满足茶园机械农艺要求。