深松技术是保护性耕作技术体系之一,主要应用于我国北方旱田。近年,我国南方耕作层变浅、犁底层紧实、土壤板结等问题,已对农业生产形成一定负面影响。探究深松技术在南方耕作区应用的可行性是解决这一问题的重要途径。现有研究表明,凿型深松铲对南方水稻土犁底层的疏松作用十分有限。因此,研究作业幅宽更大的双翼深松铲对南方水稻土的深松效应,具有重要意义。双翼深松铲具有更大的作业幅宽,通常意味着需要更大的牵引力,所以研究双翼深松铲结构参数对其作业阻力的影响,可为南方深松机拖拉机配套功率的选择提供理论依据,继而促进深松技术在南方的应用和推广。本研究为探究双翼深松铲对南方湿黏水稻土的深松效应,应用离散元法建立犁底层土壤离散元模型,以铲翼张角和入土角为试验因素,进行仿真试验以研究双翼深松铲结构参数对耕作阻力和土壤扰动的影响规律。研究测定了南方水稻土犁底层土壤的基本物理参数,提出了一种以试验设计为基础且针对黏、弹、塑性土壤的离散元参数标定方法,验证了离散元参数预测耕作阻力的准确性和建立犁底层离散元模型的可靠性,探究了深松铲结构参数对土壤蓬松度、土壤扰动系数、水平和竖直耕作阻力的影响规律,优化了双翼深松铲结构参数,验证了优化结果的正确性,评价了优化参数后的双翼深松铲的深松效应。主要得到以下结论:（1）离散元参数一般难以直接测量,需要以标定试验结果为目标,获取对应的离散元参数。选择与土壤耕作阻力相关的标定试验是决定深松作业阻力仿真试验结果准确性的关键。拟采用单轴密闭压缩试验和无侧限抗压强度试验为标定试验,以进行南方水稻土犁底层土壤离散元参数标定。参数标定结果表明,与实测土壤黏、弹、塑性特征对应的离散元参数分别为:塑性变形比0.3,表面能19.63 J/m~2,恢复系数0.37,静摩擦系数0.44,滚动摩擦系数0.12,黏结分支指数2.69,切向刚度因子0.59。（2）耕作阻力验证试验结果表明,仿真犁体所受水平作业阻力与实测值的最大误差为10.10 N,平均误差为2.26 N,竖直作业阻力的最大误差为6.11 N,平均误差为1.48N,相对实际值,水平方向分力误差约为5.22%,竖直方向分力误差约为2.01%,表明标定所得参数对耕作阻力预测的准确度较高。土壤坚实度验证试验结果表明,仿真土壤弹性阶段趋于一致,塑性阶段行为趋势相同,表明建立的犁底层离散元模型具有与实际犁底层相同的坚实度。（3）深松作业仿真试验结果表明,在实验因素范围内,铲翼张角显著影响深松作业阻力,对作业阻力的影响为正效应。铲翼张角、入土角均显著影响土壤蓬松度、土壤扰动系数,对土壤膨松度和扰动系数的影响规律为正效应的线性关系。双翼深松铲主要对深松作业幅宽内深松铲上端面土壤施加竖直向上和作业速度方向的作用力,对作业幅宽外土壤主要施加向深松沟两侧的推压力。（4）双翼深松铲参数优化结果为:入土角30°和铲翼张角60°。参数优化验证试验结果表明,优化参数后双翼深松铲的土壤蓬松度和土壤扰动系数仿真结果相对实测结果的误差分别为57.21%和6.2%。水平和竖直方向作业阻力的总平均误差分别为35.72 N和202.89 N,相对误差分别为9.4%和66.90%。对优化参数双翼深松铲深松效应的评价结果为:每1%的土壤蓬松度所需的机具牵引力为28.57 N,每1%的土壤扰动系数所需的机具牵引力为8.89 N。