甘蔗是我国南方重要的经济作物,种植面积位居世界第三,仅次于巴西和印度。甘蔗产业已成为我国经济发展的重要支柱以及农民增收的重要来源。甘蔗的种植是整个甘蔗生产过程中最为重要的环节之一。甘蔗种植过程包括蔗种消毒、开沟、施肥、摆种、覆土、盖膜等工序,其特点是工序多、劳动强度大。传统的甘蔗种植过程全部由人工来完成,需要人工较多,劳动强度较大,效率低。由于近些年劳动力紧缺,人工成本大幅度提高。因此,加快发展甘蔗种植机械化,对解决蔗区劳力紧缺,降低甘蔗生产本成,提高我国蔗糖市场竞争力具有重要意义。甘蔗种植机主要有整秆式、实时切种式和预切种式三种形式。2CZQ-2型切段式甘蔗联合种植机是华南农业大学研制的一款实时切种式甘蔗种植机,可连续完成开沟、砍送种、摆种、施肥、覆土等作业工序。本文针对2CZQ-2型切段式甘蔗种植机这一机型现在存在的排肥机构排肥效果不够顺畅、输送通道太长、蔗台太高、机架太重、不易更换薄膜等等一系列问题,提出优化设计方案进行改进并进行田间试验。主要的研究内容和所得结论如下:(1)分别对开沟器、施肥机构、喂种机构、排种部件、蔗种堆放台、铺膜覆土装置以及其他部件提出优化方案,用Auto CAD和Pro/E软件绘制改进部件的二维、三维图,并在工厂对机器进行改进。(2)对于开沟器挡泥板和开沟器侧板等关键入土部件在进行回泥口设计后,运用CATIA软件对其进行了有限元仿真分析,结果表明关键部件的强度、刚度是足够的。(3)在改进后机器的田间试验过程中,观察记录各改进部位的工作状况,并与改进前对比。结果表明,对各改进部位的改进效果明显,工作效果相比改进前有明显的提高,如:开沟器增加了回泥口和松土板,能够回泥,覆膜范围内泥土疏松程度较一致;肥料箱下端出肥口不再刮肥,肥料箱下半部分内表面变平滑,肥料结块现象减少;排肥管不再受挤压,排肥顺畅;输送通道减短,高度降低,放蔗更方便;蔗种堆放台高度降低,结构简化,放、取种更方便;脚踏板、座椅改成活动式,人工安装薄膜更加快捷。(4)由改进后机器的田间试验获得其各项性能指标数据:平均种植密度为4.26个/m,排种均匀度为92.2%,伤芽率为3.3%,漏株率为4.2%,地膜覆土厚度合格率为87.4%,地膜覆盖率为100%,施肥量为2870kg/hm2。各数据符合农艺要求标准,与改进前各性能指标对比,结果表明,各改进部位改进效果明显,达到了预期目标。如:施肥量相比改进前有所下降,是因为改进后的肥料箱下端出肥口不再刮肥,消除了肥料浪费现象;排种均匀度略有提高,说明对排种部件的改进是合理有效的。