本课题目的在于进一步完善耕作系统，对深松效应进行深入研究。通过对深松铲作业时的受力情况进行详细地剖析，得出深松铲的结构参数工作幅宽B、翼宽b、翼张角a、刃角δ、翼倾角β、切土角i和隙角ε对其牵引阻力的影响。据此设计出新型凿尖加小双翼形深松铲。 通过对深松铲的碎土方式及受力分析确定了深松铲主要参数范围，按照二次正交旋转试验的方法在土槽试验室进行全部试验，以动态应变仪、Vibsys振动信号采集、处理分析系统软件为辅助工具，对深松铲所受的力进行测试研究，实现了数据采集、分析处理自动化，并利用该测力系统研究深松铲的动态随机牵引阻力，计算平均牵引阻力，对动态随机牵引阻力进行功率谱分析。 建立回归方程并进行理论优化，在本试验条件下，优化结果为牵引阻力最小时的深松铲的结构参数为：翼张角31.87°、刃角20.78°、翼倾角21.44°，最小工作阻力为2689.39N。通过降维分析，研究各参数与牵引阻力的关系，在三个角度中，刃角对阻力的影响最大，翼张角、翼倾角影响程度相近。并且随着各角度的增大或减小，牵引阻力都会增加，刃角取值应在零水平以下较小范围内，翼张角和翼倾角取值应在零水平附近。 根据前期深松铲试验和理论分析所确定的铲尖合理参数，设计并研制了1SJ-3型深松机，在大豆收获后秸秆还田的基础上进行了深松试验，结果表明，深松可以显著减小地表不平度，最大地表不平度降低23.3％，平均地表不平度降低21.7％，可以看出深松对地表有较明显的改善作用，对提高播种质量，充分发挥保护性耕作技术的增产潜力有明显的积极作用；降低土壤容重，深松作业后，土壤变得松软，增强了土壤的透气性和吸水性能，同时，土壤的层次和结构也没有受到破坏；提高土壤的渗水率，增加土壤含水量，深松前、后土壤渗水量提高幅度非常大，达到89％。因此，对于春旱严重的黑龙江省，通过秋收后进行深松作业，可以有效地保存和吸收雪水，缓解春旱，将起到很好的作用。