水稻是我国主要粮食作物,科学合理的施肥方式能够显著提高水稻产量,相比于常规施肥,侧深施肥技术具有省时省力、增产增收、节肥环保等优点,同时响应国家对化肥施用零增长的号召,在水稻种植大省黑龙江具有极高推广价值,侧深施肥装置是该技术应用的关键。为解决目前国内侧深施肥装置存在肥料堵塞、肥量调节困难、施肥均匀性差引起的增产效果减弱问题,本文结合黑龙江地区寒地水稻种植农艺要求,设计了一种滑槽回转式侧深施肥装置,运用理论分析、仿真模拟、试验设计等方法对装置展开研究,通过产量和肥料利用率对比试验对侧深施肥技术在黑龙江地区的增产增效机理进行探究,为侧深施肥技术及配套设备应用提供了一定参考。（1）参考黑龙江地区常用插秧机空间结构,确定了滑槽回转式侧深施肥装置整体设计方案,明确了侧深施肥关键部件为排肥装置和风力输送系统,阐述了侧深施肥装置整机工作原理以及排肥装置、输送系统的结构组成,以高速插秧机作为挂载对象,确定了侧深施肥装置与插秧机的挂接方式。（2）阐述了装置的排肥原理,参考黑龙江地区侧深施肥农艺要求及插秧机可利用空间初步确定了排肥装置结构尺寸范围,设计肥槽工作长度为20 mm,以黑龙江地区常用的侧深施肥专用肥料作为分析对象,建立了装置的供肥模型,肥槽工作高度可在25 mm范围内调节,总数量为8个,对排肥装置工作过程中充肥阶段和排肥阶段进行运动和动力学分析,确定了影响施肥效果的主要结构和工作参数,通过EDEM软件对排肥装置的主要工作阶段进行了模拟仿真,探究基于当前结构参数下合理转速范围,通过分析充肥阶段肥槽内肥料填充情况和排肥阶段肥料颗粒的运动状态确定排肥圆盘转速范围为10～50 r/min。（3）根据气力输送系统工作原理,确定了系统的肥料输送率、混合浓度比、输送气流速度范围、风机输送风量、文丘里管结构参数等几项主要设计参数,进行了配套部件的选型,根据肥料输送要求,基于离散元法和计算流体力学建立了气固两相流数学模型,分别选取排肥装置供肥量10.8 g/s、21.6 g/s和32.4 g/s与气流速度20 m/s、25 m/s、30 m/s条件下组合进行气固耦合仿真,获得了在不同条件组合下肥料颗粒在文丘里管内的运动规律,确定了影响肥料颗粒运动的关键影响因素是压力入口处气流速度,且当压力入口速度为25 m/s,输送系统的工作效果最佳,是进行水田侧深施肥作业时最佳风机速度。（4）依据《施肥机械质量评价技术规范》,对侧深施肥装置的总排量稳定性和施肥均匀性进行探究,通过单因素台架试验得到不同排肥圆盘转速和肥槽高度在相同时间内对施肥装置稳定性的影响规律以及不同排肥圆盘转速和插秧机前进速度对施肥装置施肥均匀性的影响规律,建立了排肥圆盘转速、肥槽高度对总排量稳定性和排肥圆盘转速、插秧机前进速度对施肥均匀性的回归方程,装置的总排量稳定性变异系数整体控制在4.36%以内,施肥均匀性变异系数控制在12.80%以内,符合NY/T 1003-2006《施肥机械质量评价技术规范》中总排量稳定性变异系数小于7.8%,施肥均匀性变异系数小于40%的要求,整体上施肥效果优于槽轮式水田侧深施肥装置。通过田间试验对侧深施肥装置施肥距离和施肥量偏差进行测定,在给定施肥量为450 kg/hm~2时,侧位施肥距离平均值最小值为34 mm、最大值为47 mm,合格率分别为90%、93.33%。正位施肥距离平均值最小值为51 mm、最大值为80 mm。合格率为83.33%、93.33%,整体合格率为70%,表明该装置基本满足侧深施肥作业要求。（5）设计水稻产量和肥料利用率对比试验对侧深施肥技术增产增效进行试验研究,选择哈尔滨市阿城区、绥化市双河镇、绥化市庆安县三处试验地区对常规施肥和侧深施肥条件下水稻产量和肥料利用率进行测定计算,试验表明采用侧深施肥技术可有效促进水稻分蘖提高有效穗数从而提高水稻产量,三个地区有效穗数提升分别为7.50万/hm~2、16.65万/hm~2、17.70万/hm~2,三个试验地区产量分别提高7.99%、8.40%、8.80%,各地区产量平均提升8.40%,增产效果显著。相比于常规施肥,哈尔滨市阿城区氮、磷、钾肥利用率分别提高10.21%、13.29%、10.03%,绥化市北林区分别提高12.03%、11.59%、10.21%,绥化市庆安县分别提高10.49%、10.30%、12.16%,各实验地区氮、磷、钾肥利用率平均提高10.91%、11.73%、10.8%,试验表明采用侧深施肥技术能够显著提高肥料的利用率。本文旨在设计一种滑槽回转式侧深施肥装置,解决当前侧深施肥装置存在部分问题,并设计试验对侧深施肥技术增产增效机理进行研究,为侧深施肥技术及配套装置的推广应用提供一定参考。