营养种坨育苗移栽是近年来比较流行的播种形式,具有省种、省工和省药等节约成本的效果。通过营养种坨棚内育苗进行移栽,其优点是便于育苗管理和密植,有利于玉米的增产。营养种坨种植技术与水稻种绳直播技术在实现精细农业上作用相似,能够使种坨移栽在空间上不受土壤限制,实现田间作业的简单化和轻型化。传统的制钵机制成的钵体中没有玉米种子,需要在制成的钵体顶部人工放种后覆土,需要大量的人力劳动。本研究对比市场现有制钵机,研制出无需人工放种、播种作业更适合个体种植的种坨成型机。本机器压制的营养种坨致密性高并且无化学肥料,种坨中的基质可为玉米的生长提供一定营养以及具有改善土壤特性提高肥效的作用,不管是从精确农业的角度出发还是从资源与环境的可持续发展考虑,这都是一个很有前景的研究思路。论文所取得的主要研究成果如下:(1)论文分析了种坨机以及种坨育苗的研究现状,确定了玉米秸秆营养种坨成型机的总体结构、传动方案和主要设计参数等。(2)设计了玉米秸秆营养种坨成型机的压头往复机构、类涡轮机构、凸轮机构、投种装置和压头装置等;利用软件进行实体建模,确定了传动部件的位置,得出营养种坨成型装置的实体模型图。(3)对玉米秸秆营养种坨成型机的关键部件包括类涡轮机构凸轮装置和压头装置进行静力学分析,通过应力分析图得出疲劳应力较大的点并采取方案解决问题;对搅拌装置进行了EDEM仿真分析,分析其基质搅拌特性。(4)以压缩比、压头压缩时间间隔和压头锥度为试验因素,以成型营养种坨的抗压强度和吸水膨胀率为试验指标,对成型后的营养种坨进行工艺参数优化,得到最佳参数组合以及确定因素主次,对最佳工艺参数进行验证试验,对用玉米秸秆营养种坨成型机压制的营养种坨测定耐久性,研究营养种坨成型的好坏以及储藏要求。耐久性包括抗变形性、抗跌碎性和吸水性。抗变形性反映营养种坨的使用及堆放要求;抗跌碎性与营养种坨在实际条件下的搬运存在密切关系;吸水性与营养种坨贮藏的实际条件密切相关。(5)根据成型机的设计建模图以及通过正交试验得出的压缩比、压头压缩时间间隔和压头锥度的优化结果,制作了玉米秸秆营养种坨成型机。(6)以正交验证试验最优组合压制的种坨,对其进行发芽特性试验,试验结果表明玉米种子可以发芽,并且发芽速度比正常土壤快。