随着我国林果业的迅速发展,果园生产机械化问题亟待解决,而施肥作为果树生产中重要作业环节之一,在很大程度上决定着水果的质量、产量以及果树的生长,因此施肥机械化问题的解决至关重要。现阶段我国的果树施肥机械化水平仍然较低,部分地区果树施肥还依靠人力进行挖坑、挖沟撒肥,劳动力强度大,工作效率低。现在大部分果园施肥使用的是化肥,而化肥的腐蚀性对人体健康的危害很大,过多的使用化肥还会对周围环境造成污染,与国家大力倡导的绿色农业背道而驰。目前使用的施肥挖坑机械不能调节施肥深度,且挖坑工作部件位于施肥挖坑机牵引装置的中部,当施肥挖坑机械距离果树过近时,极易碰断树根及枝条,当施肥挖坑机械距离果树过远时,不能达到施肥效果。此外,随着果树的不断生长,果树根系在土壤中的分布面积以及深度均日益增加,浅施肥料已不能满足果树生长的需求。针对目前在果园施肥挖坑作业中存在的这些问题,急需研究出一种能够调节施肥深度,适用于有机肥深施,且能防止碰撞果树,保证施肥效果,同时降低劳动强度、提高施肥效率的果树深施装备。本论文以果园挖坑施肥农艺要求为依据,设计了一种新型果园施肥挖坑机,同时对挖坑部件进行了相关性能试验,从而为施肥挖坑机的研制提供理论数据。主要研究内容及结果如下:（1）根据果园类型、施肥方式以及果园农艺要求确定施肥挖坑机的适用范围。该施肥挖坑机主要适用于平原、宽行距果园,采用挖坑施肥的方式;根据挖坑施肥农艺要求确定施肥挖坑机主要技术参数,包括挖坑深度和挖坑直径。其中,最大挖坑深度为800mm,挖坑直径为150～300mm。（2）对果园施肥挖坑机整机与关键部件进行设计与计算并利用CAD绘制装配图。确定了动力机型、挂接方式,设计了液压系统以及关键部件,并对挖坑功率进行了计算。（3）根据装配图进行施肥挖坑机样机的制造与改进并进行样机试验。经果园试验,结果表明该机可以满足果园施肥挖坑的功能要求。（4）对施肥挖坑机螺旋钻进行有限元分析。应用Solidworks对螺旋钻进行了三维建模;利用Hyper Mesh建立有限元模型;利用ANSYS对螺旋钻进行了静力学计算与分析以及模态分析。通过有限元分析可知:钻头工作时的最大应力均小于材料的许用强度,满足安全性要求;第4阶钻头的扭转振动有利于减少钻头阻力。（5）对挖坑部件进行挖坑试验,采用单因素方差分析方法和析因设计方差分析方法对试验数据进行分析。试验表明:影响挖坑出土率主次的顺序依次为转速、直径、螺旋数量。