水稻是我国主要农作物之一,追肥可补充泥壤和基肥、种肥中营养元素的不足,是水稻高产、稳产的保障。目前水稻追肥以撒肥为主,但该施肥方式肥料流失严重、利用率低、易造成水和环境污染。探索合理追施肥技术,确保肥料高效利用、保证水稻高产稳产、避免肥料污染具有重要意义。为此本文设计了一种气力式水稻追肥装置,并进行了试验研究,探索了高速气流为输送动力,分水减阻,将高速肥料颗粒射入泥壤的追肥方法。主要的研究内容以及结论如下:1)本研究设计了一种以高速气流为输送动力将高速肥料颗粒射入泥壤的追肥装置,因地表覆水,肥料颗粒入泥前需先克服水的阻力,影响入泥深度,入泥效果差,因此采用分水减阻的追肥方法,解决肥料入泥过程中受水阻力大的问题,以提高肥料的利用率。2)根据水稻追肥的农艺要求,完成了气力式水稻追肥装置总体的设计,进行了肥料箱、平行四杆仿形机构、输气管路、气肥混合接头、分水器等关键零部件的设计,通过理论计算与经验分析确定了各个零部件的结构参数。3)通过动力学角度分析,研究了肥料可以顺利排出输气管进入水田泥壤的条件,确定了空气稳压分配室出口速度的大小,理论计算得出:气流进口速度为32 m/s时,肥料可以顺利射入水田泥壤,进一步为设计空气稳压分配室提供了理论基础条件。4)利用Fluent数值模拟对比分析了直流空气室和分流空气室的均匀分流性能,揭示了在直流空气室里增设三通和弯头分流装置能显著提高输出气流的均匀性。在此基础上,进一步研究了气流进口速度大小对空气室内压力损失和分流均匀性的影响,为气力式水稻深施追肥装置的优化提供理论依据。5)以输送的气流速度、施肥量的大小、机器的前进速度为试验因素,以肥料的破碎率和肥料的入泥深度为试验指标,进行了气力式水稻深施追肥装置追肥性能的试验研究分析。通过单因素试验分析,研究了三个试验因素对试验指标的影响,在此基础上,采用三元二次通用旋转组合的试验方法,建立了试验因素与肥料破碎率和肥料入泥深度的回归模型。利用响应面分析法分析了试验因素交互作用对肥料破碎率和肥料入泥深度的影响,利用Design-Expert优化模块,确定了追肥装置在进行作业时最佳的工作参数组合,即指气流进口速度为56 m/s,排肥器的转速为39mm,牵引速度为1.3m/s,此时的肥料破碎率为3.88%,肥料的入泥深度为24.2mm,达到了气力式水稻深施追肥装置的设计要求。