湛江是广东省甘蔗主产区，甘蔗种植面积占广东省甘蔗种植面积总量的71％，糖蔗的种植面积占广东省糖蔗种植面积的81％。砖红壤是湛江地区的代表性土壤，土壤风化程度较彻底，风化层可达数十米，土层厚度超过2米，土壤呈酸性。土壤旱、瘦、薄、有机质含量低，保水、保肥、保土力较差，耕层偏紧，耕性较差，成为制约该蔗区早地甘蔗生产的主要因素。近年来，广西、广东主要蔗区已使用大中型拖拉机配套深耕犁和深松机进行机械化耕作，提高了土壤保水、保肥能力。但是，深松机工作时存在耕作阻力大，能耗高等问题。　　 本论文是广东省科技厅农业攻关计划的课题的部分研究内容，设计一种适应南方砖土壤，牵引阻力低，效率高的新型深松部件。主要研究内容包括：　　 (1)设计、制作耕作阻力连续测定系统，测定系统由牵引机具、深松铲、传感器、应变仪、计算机等组成。具有信号采集、预处理和数据存储等功能。测试系统能测定前进方向、垂直方向、弯矩三个方向的阻力；对测定系统进行了静态标定，三个方向的静态标定方程呈线性关系，对测定系统的线性度、迟滞、线性迟滞进行计算，测定它们的值均小于1％。　　 (2)在室内土槽对直柄深松铲l垂直安装、直柄深松铲1后倾安装、直柄深松铲2垂直安装、弯柄深松铲垂直安装等四种深松铲形式进行混合正交试验，确定铲形对耕作阻力的影响，寻找最佳的铲形结构和深松铲的尺寸设计参数。　　 (3)设计蔗地组合耕作机具中的关键部件--深松铲，深松铲铲头曲面为二次曲面，铲柄由弯曲形刀头和倾斜刀架组成，带有可拆卸的后翼。建立深松铲的力学模型。　　 (4)在室内土槽对设计的深松铲垂直安装、直柄铲垂直安装、直柄深松铲后倾安装和弯柄铲垂直安装的耕作阻力及松土性能进行试验分析，研究设计的深松铲的设计合理性。在室内土槽对设计的深松铲进行正交试验，及试验结果分析，研究设计铲在带翼工作和不带翼工作条件下的耕作阻力和松土性能，确定后翼对深松效果的影响。　　 (5)通过田间试验，研究设计的深松铲带翼工作和不带翼工作在砖红壤中的耕作性能。