由于果树种植业的发展，肥料的作用越来越突出，从而对高效自动化的施肥方式提出了更高的要求。国内外对此进行了深入的研究，促进了施肥技术的快速发展。由于目前国内果树种植业中手工作业成分仍然占据比较大的比例，因此亟待进行技术升级，提高劳动效率。在这种背景下更加精准的集挖坑施肥一体化的自动机械有很好的应用前景。　　课题进行了挖坑机与土壤相互作用的机理研究，分析了果树种植业中肥料的使用方法和使用规律，深入了解施肥作业的特点。通过研究肥料的特性尤其是绿色有机肥料的性质，在充分分析当前挖坑施肥机械应用的基础上，深入有关工厂、果树种植单位调查研究，以理论联系实际的方法，对挖坑施肥机械的需求进行了分析，设计了一种轻便的手推车载式挖坑施肥机械。机械系统的设计包括挖坑机构、覆土机构、排肥机构三部分，控制系统设计分为硬件和软件两部分。　　机械系统的工作原理是将小型汽油机的动力经过带传动、锥齿轮传动，带动钻头旋转，钻头升降由齿轮齿条机构完成，依次完成钻头入土、收集土壤、排肥、上升并回填土壤等操作。挖坑机构在分析钻头切削理论的基础上获得合理的钻头结构。覆土机构以四杆机构的覆土动作为中心，设计了相应的传动路线。施肥机构选用外槽轮作为排肥器。整套机械装置以手推车为载体，能够灵活地实现作业位置的移动。　　控制系统设计主要围绕控制步进电机的转角这一目的，通过步进电机驱动器、接近开关、单片机、键盘和显示屏等元器件，结合应用程序，构成完整的系统来控制外槽轮机构动作实现精确定量施肥。　　设计中引入了现代三维设计软件UG。通过该软件实现草图绘制，获得产品概念模型。模型具备参数化的功能，为今后产品的制造、优化改进提供了便利，能使设计制造更加高效。