本发明属于农业机械，具体涉及一种根茎类作物根土分离装置，适用于玉米根茬、根茎类中药材、马铃薯等作物的根土分离作业。该装置包括牵引架、机架、传动机构、双辊碾压机构、杆条链输送机构、柔性连接飞锤击打机构、罩板、地轮和集茬箱。工作时，由拖拉机动力输出轴驱动传动机构，杆条链输送机构将落入的根茎作物向后上方输送，在输送过程中，经双辊碾压机构将根土复合体碾搓，两柔性连接飞锤击打机构相继击打根土复合体使之分离，抛出的根茎作物在冲击的作用下撞向罩板继续进行根土分离，最后落到集茬箱内，完成根土分离过程。本发明具有结构简单紧凑、造价便宜、生产效率高、劳动强度低、适用范围广、根土分离率高、损失率低等特点。