颗粒状复合肥料是一种重要的农业资源,广泛用作稻田,经济林(茶园等),果园等作物的肥料,我国林果园施肥主要有全园撒施、开沟施肥、打孔施肥等方式,由于果园通过性差,使得大型机具无法进入,导致机械化程度较低,大都为人力施肥,主要采用表层施肥。由于颗粒状复合肥具有易挥发的物理特性,使得表层施肥的肥料利用率较低,果园施肥机械化和肥料利用效率亟待提高。针对这一难题,本研究在收集整理大量文献的基础上,介绍了目前国内外果园施肥机械现状,分析了各类果园施肥机械的优缺点及局限性,探讨了挖坑施肥的机械化施肥方式及发展趋势。针对果园施肥,肥料利用率低,施肥机械通过性差等难题,提出了将颗粒状肥料挖坑深施的施肥方法,设计了一种小型果园肥料挖坑施肥机械,为实现挖坑施肥工作工序,设计了一种以螺旋搅龙为钻孔工作部件,以剪叉式升降机构作为垂直升降部件,以小型汽油机为动力,以外槽轮排肥器作为排肥部件的挖坑机；对果园用颗粒状复合肥进行了物料特性分析,得到了颗粒状复合肥的体积密度、粒径分布区间、休止角等物理参数；对挖坑机构进行了静态和动态力学分析,得到了挖坑机构的最优结构参数,对整机的底架和肥料箱进行了有限元静力学分析,优化了底架和肥料箱的结构参数,对底架进行了动力学模态分析,得到挖坑机构转速在0-690 r/min内取值时可以避免其与底架产生共振；试制了果园肥料深施机并进行了验证试验,得到了机器在200 g、400 g、600 g、800 g、1000 g定量施肥试验中,施肥平均准确率分别为95.8%、96.4%、96.7%、96.3%、97.2%,施肥准确率均大于95%,能够满足果园穴施肥作业,误差分别处于1.5-3.5%,1.7-4.7%,1.4～3.7%、1.2～2.7%、0.9～2.8%区间。挖坑深度在300 mm、350 mm、400mm时的坑穴上口平均直径为2077mm、207.1 mm、209.9mm,坑穴下口平均直径为206.3mm、204.3 mm、206.1mm;挖坑深度平均值为296.7 mm、345.9 mm、395.4mm,坑穴直径误差在±5 mm以内,深度误差在5 mm以内；挖坑效率分别为34.5s、39.6s、44.1 s,能够满足挖坑施肥要求。试验数据给果园肥料深施机的产业化提供了技术参考。