在保护性耕作的大背景下,针对水稻宽窄行栽培模式中苗床整地的技术特点,设计一种带状少耕整地复式作业机具,解决规模化水田整地作业的少、免耕技术问题,实现水田苗床间隔精细整地、浅松及条施肥复式作业;同时响应国家“一控、两减、三基本”的农业污染治理目标,改善水稻种植过程中,传统施肥环节由人工抛撒施肥,致使肥料利用率低,浪费资源,污染环境的现状。设计一种水田苗床变量施肥控制系统,与机具组合作业,以完成水田苗床的变量深施,为水稻发育提供优质的土壤环境,对提高水稻产量以及减少生产投入具有重要实际价值。本文为实现以上目标,开展了总体技术研究及关键部件的优化分析与设计,主要研究内容如下:（1）通过对国内外带状耕作机械等相关文献的研究和分析,确定了配套机械在水稻整备农业技术要求下必须实现的功能。根据现有水稻宽窄行种植行距要求,通过对其带状旋耕部件运动学分析以及特殊旋耕刀片设计,确定了带状旋耕机构的关键参数,实现300mm整地作业带,相邻300mm区域为免耕带的作业目标。规划出了集浅松、带状旋耕、深施肥等多功能水田带状复式整地机设计方案。（2）基于GNSS技术实时传感的变量施肥控制以及电子处方图的离线式变量控制方式,设计了一种基于水田苗床条状的变量施肥控制系统,实现了变量施肥系统的硬件构建与算法优化,使得变量施肥系统响应速度快,施肥精度更高。（3）应用SolidWorks对本文水田带状复式整地机进行三维建模,运用AutoCAD进行机具二维图纸的绘制。利用EDEM软件对带状整地机构的作业过程进行离散元仿真模拟,将其与正交试验相结合,运用方差分析法对取得的试验结果进行分析,确定了最佳作业效果的作业条件;对旋耕刀及带状旋耕机构进行ANSYS有限元分析,确定其满足整机工作要求。（4）综合应用前期研究成果,创新研发了水田带状精量施肥复式整地机,并对样机完成了加工与组装,基于变量施肥系统完成控制器的制作,搭载整机进行田间试验。性能测试与田间生产试验结果表明:所研制的变量施肥系统配合带状复式耕整机通过浅松-旋耕-变量深施-覆土的顺次作业工序,完成在水泡田前的带状耕整及变量深施肥作业,水田带状复式整地机作业后地表平整度、耕作带宽稳定系数、碎土率分别为18.4mm、92.97%、92.3%,变量施肥控制系统控制下排肥变异系数与施肥误差分别为2.57%及0.67%,完全可以满足水稻苗床整地及变量施肥需求,研究结果与理论模型分析结果基本一致,为机具的进一步优化改进打下基础;测产结果也表明整机作业后节本增效成果明显,验证了机具与系统的可行性。本研究所设计变量施肥系统可通过读取处方图及地理信息实现变量施肥或根据车速调节施肥量两种作业目标,且响应较快,精度较高,适用于水田颗粒肥的施用;所设计的水田带状少耕整地复式作业机具,耕作带宽的稳定性及作业效果良好,与变量施肥系统组合应用,机器作业后一次泡田即可进行秧苗插秧作业。本文研究以期为水田少、免耕装备及精准施肥系统的研发与优化提供理论支撑和技术参考。