我国是世界第一大苹果生产国，苹果树的培育正在逐步向矮砧、集约、高效的栽培模式转变，并且果树苗木的培育正逐步趋于标准化、规模化。其中果树苗木的断根施肥作业是果树苗木培育的重要环节之一。果树苗木断根施肥的机械化作业已成为现代果园发展的趋势，但由于机械装备技术发展水平的不同以及和园艺生产相结合的程度存在差异，国内外果树苗木断根施肥作业的机械化程度各不相同。目前，国外的果树苗圃规模一般较大，机械化程度高，但国外断根施肥作业机具体积较为庞大，并且配套动力偏大，而我国农用拖拉机多为中小型动力，直接购买不能配套使用，并且国内外果树苗木的栽培模式有区别，因此不适合我国苗圃要求。而我国断根施肥机械化作业的程度较低，主要还是依靠改装的农机具进行作业，劳动强度大，效率低，工作稳定性差，断根施肥作业效果不好，严重影响果树苗木培育的作业质量。因此研制出专用于果树苗木的断根施肥机具有重要的现实意义。本文对果树苗木断根施肥技术的背景、意义及国内外研究现状进行了分析。从对目前的断根施肥技术状况研究出发，针对中国国情及果树园艺的技术要求，注重园艺与农机的结合，确定了装备与拖拉机的配套参数并设计果树苗木断根施肥机，并对核心部件断根铲和施肥装置进行了优化设计。通过试验对断根施肥机的断根铲的关键参数进行试验优化设计，关键参数包括：翼张角α、刃角i、碎土角γ。翼张角为70°并且刃角i为10°以及碎土角为20°时，断根和切土的效果为最佳。利用有限元分析软件对断根铲的铲柄进行了参数优化，包括铲柄的宽度与厚度。优化后的铲柄宽度和厚度均减小，质量变轻，降低了成本，满足园艺作业的要求。针对施肥装置的间断施肥现象，优化了施肥装置的肥料箱的结构，避免了间断施肥现象产生，从而达到园艺施肥的设计要求。通过对断根施肥机进行田间试验，并对试验结果数据分析，验证了断根施肥机断根作业深度稳定性评定指标、入土行程评定指标、地表平整度评定指标、断根质量评定指标、施肥装置有无间断施肥的评定指标以及作业速率评定指标均满足园艺设计要求。田间试验和作业结果表明：果树苗木断根施肥机性能稳定，结构配套合理，作业效率高，断根施肥效果良好，苗木的生长发育效果良好，作业质量符合园艺要求。该装备的设计为产业化苹果树育苗提供生产和技术支持。