棉花作为我国主要经济作物之一,不仅关系到棉花主产区农民收入,也关系到当地纺织业和地方经济的发展。在我国棉花种植面积减少,产量不高的背景下,合理利用现有棉花种植面积,提高棉花机械化生产效率是我国发展的主要趋势。本文结合南方棉花种植特点,选取一垄三行的播种方式对棉花进行种植,针对棉花种植过程中发现棉花种植季节遇到强降雨,土壤排水不及时,容易积水,影响种子发芽的问题,在现有多功能播种机的基础上,重点对开沟起垄器进行深入研究,提出对边行土壤和中间土壤同时开沟的方式来加快土壤排水,提高棉花种子发芽率。以黏土为测试对象进行相关试验研究,结论如下:(1)通过测验棉花种子在不同土壤含水率的发芽率,得出土壤含水率在20%-30%适合棉花发芽,棉花种子发芽的土壤含水率范围为田间开沟试验效果提供参考依据。(2)通过对黏土的土壤物理特性测验得出0-200mm深度的土壤容重,得出随土壤深度加深,土壤容重增加,土壤透水性和透气能力降低。土壤导水率降低,土壤渗透速度减慢的特点;测验土壤饱和含水量,得出土壤含水率在41%-43%时土壤孔隙充满水分达到饱和状态,土壤含水率超过土壤饱和含水量,表明土壤积水,土壤饱和含水率可以作为土壤积水的评定指标。(3)对边行开沟器和中间开沟器的结构进行设计,边行开沟器的主要结构参数设计开沟犁的入土角为25°,铲尖张角30°,犁体宽幅为100mm,翼板角度为60°,翼板长度为500mm,开沟起垄装置的高度为260mm。中间开沟器主要参数设计犁体宽幅为80mm。(4)对边行开沟深度进行单因素试验得出开沟深度在150mm田间作业效率最佳,结合边行开沟深度150mm和中间开沟器进行同步开沟试验,得出中间开沟深度60mm时进行同步开沟作业效率最佳,60mm的开沟深度能更好的对土壤进行保墒。对比未开沟试验、边行开沟试验,同步开沟试验土壤的排水效果和种子发芽率得出,未开沟作业土壤排水效果较低,种子不发芽;边行开沟作业能够加快边行土壤排水速度,但中间土壤排水速度较慢,种子发芽率有效提高;通过同步开沟能同时提高中间土壤和边行土壤的排水效率,种子发芽率最高。