不合理的松耕方法，会破坏土壤结构，降低土壤的透气、透水性，消灭了土壤中的蚯蚓等有益生物，因此，保护性耕作技术条件下的土壤松耕，是不引起上下土层过度翻转的耕作方式，土壤层只松不翻是其关键所在。但是，到目前为止，各种表土处理方法和机具，如旋耕和铲式浅松等，对土壤结构破坏严重，粘质耕后土层形成较大的块体，特别是春旱严重施水播种时，灌水入渗深度浅，难以为播种提供理想的种床。针对这个问题，我们提出了一种新的表土浅松作业方法，设计了一种新型下插式土壤浅松机具，主要研究内容和结果如下：（1）提出了一种能够满足对土壤表层只松不翻的新型浅松机总体方案和思路，对传动系统及浅松机单体机构的方案进行了设计；（2）根据选定方案的要求和具体浅松作业的要求，对传动系统进行了设计计算，采用基于Pro/E骨架模型的现代设计方法，完成了浅松机单体机构的设计分析和优化；（3）应用Pro/E软件对浅松机的机架、变速机构、传动机构、浅松机单体机构、限位部件进行了数字化建模和实体装配，为动态仿真和有限元分析奠定基础；（4）对浅松机的单体机构做了理论分析，建立了浅松刀具关键参数的数学模型，为浅松机的设计及机构改进提供了理论基础。（5）建立浅松机单体机构虚拟样机模型，在ADAMS中进行了浅松作业的运动、动力学仿真与分析，导出了运动、动力学仿真动画。仿真结果表明：浅松机单体机构浅松刀具能够正常工作，具有急回特性，并且满足浅松作业的要求，配套动力合理。（6）采用ANSYS WORK BENCH对浅松刀具进行了结构静力学有限元分析。浅松刀具最大变形发生在刀刃处，最大位移变形为7.3269mm，浅松刀具的刀柄外侧、刀柄内侧及螺孔处存在应力集中，最大值为311.94MP超出浅松刀具的材料16Mn的屈服强度。（7）根据结构静力学有限元分析，提出了浅松刀具结构改进方案，并再次进行结构静力分析表明：浅松刀具的最大变形为0.8843mm，刀柄外侧、刀柄内侧及螺孔的应力分布集中明显降低，最大应力出现在刀柄的螺孔处为102.21MP，小于16Mn的许用应力；通过模态分析表明：浅松刀具的工作频率不在其固有频率附近，并没有产生共振，满足设计要求。（8）实际试验表明，这种浅松方法若配置“Y”型刀具进行下插式土壤浅松，碎土系数大于90%,土壤容重由1.34g/cm~3变为1.22g/cm~3，降低了8.9%,土壤扰动量14.2%，且上下土层未被搅乱；玉米施水播种时，水入渗深度比普通旋耕法对应值增加了19.3%。不易粘土的“Y”型刀具较理想，应保证刀具松土间隔不大于30mm。研究的创新之处：在下插式土壤浅松方法研究的基础上，设计出新型下插式土壤浅松机，并提出合理减少粘土的浅松刀具。