CN114631410A - 提供多种产品的规定应用的系统 - Google Patents

Abstract

一种根据农作物行从多个播撒器分配农作物投入物产品的系统，包括：a)地理配准模块，配置成接收和处理地理配准位置信息；b)规定控制模块，配置成从地理配准模块接收经处理的地理配准位置信息，并利用地理配准位置信息为田地中的各个播撒器生成特定的规定速率信息；以及c)播撒器控制器模块，与规定控制模块可操作地连接。播撒器控制器模块配置成利用特定的规定速率信息来单独控制每个农作物行的多个播撒器，以在整块田地中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配农作物投入物产品。

Description

提供多种产品的规定应用的系统

分案申请

本申请为申请号201780035234.1、申请日2017年06月05日、题为“提供多种产品的规定应用的系统”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月6日提交的名称为“SYSTEM FOR PROVIDING PRESCRIPTIVEAPPLICATION OF MULTIPLE PRODUCTS”的，62/346,377号美国临时专利申请的权益。

本申请同时要求2016年7月13日提交的名称为“ELECTRONICALLY PULSINGAGRICULTURAL PRODUCT WITH SEED UTILIZING SEED TRANSPORT MECHANISM”的美国专利申请15/208,605的权益。

62/346,377和15/208,605的全部内容均通过引用并入本文。

发明背景

1.技术领域

本发明大体上涉及农产品的材料输送系统，包括肥料、营养素、农作物保护化学品、生物制品和植物生长调节剂；更具体地说，本发明涉及一种材料分配系统，该材料分配系统在整块田地中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配农作物投入物产品。

2.背景技术描述

在需要使用化学品(通常是有害物质)的市场中，环境保护署和其他监管机构对化学品的运输、处理、分配、处置和实际使用的报告实施了更严格的规定。由于这些规定以及公共健康问题，需要能够解决这些问题的产品，以恰当处理化学品。

为了减少所处理化学品的数量，所施用的化学品的浓度一直在增加。这增加了每单位重量化学品的成本，并且还需要更精确的分配系统。例如，用于农产品分配的典型现有系统使用机械链驱动的分配器。这些机械分配器的正常磨损可以使产品的施用率改变多达15％。对于一种典型的化学杀虫剂，AMVAC化学公司的

15％的过量施用率会使杀虫剂的成本每500英亩增加1500美元，并可能导致或引起不希望的农作物反应，例如植物中毒或农作物中或农作物上的未登记数量的农药残留。

由于当前许多的农产品系统都是机械系统，因此通常必须手动保存任何记录和报告。

上文说明了已知存在于许多现有材料输送系统中的限制。因此，显然，提供一种替代方案来克服上述一个或多个限制将是十分有利的。因此，提供了合适的替代方案，包括将在下文中更全面公开的特征。

在过去十年中，用于分配种子和杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、营养素、植物生长调节剂或肥料的种子和化学品分配系统，通过提供密闭式容器系统，降低了种子和化学液体或颗粒的处理对农业工人的危害，例如通过引用并入本申请中的5,301,848号和4,971,255号美国专利以及由美国先锋公司的分公司AMVAC化学公司销售的

分配系统(下文称为“SmartBox分配系统”)。简言之，如5,301,848号美国专利所述，通过密闭式容器系统容器底壁上的单个开口可以进出该系统中的容器，与敞开式容器系统中顶端敞开式不可拆卸容器这一设计相比具有明显的优势。

密闭式容器系统提供可移除容器，该容器预先填充有化学或有毒物质，例如杀虫剂、肥料、除草剂和其他农药；或其他农产品，从而不再需要将化学产品的包装袋打开并倒入存储料斗。由于密闭式容器系统在很大程度上不会接触空气，农业工人接触化学产品的机会较少，从而减少了皮肤接触和吸入危险化学品的风险。

目前，有一项行业计划是通过使用新技术在20年内将玉米产量翻一番。目前，种植时施用的大多数产品都是用于治理线虫以及土壤昆虫(如玉米根虫和次生害虫)的杀虫剂；用于控制种子区杂草的除草剂；用于控制疾病和改善植物健康的杀真菌剂；用于改善植物健康的营养素等。目前正在对其他产品进行研究，如生物制品、肥力产品、杀菌剂、微量营养素、生长刺激剂、RNA沉默或干扰基因技术的新领域等。

现今，在种植时用于害虫控制的大多数颗粒状产品都以高于每千英尺行三盎司的速度分配。更大的种植机和分配问题导致希望以更低的速度施用浓度更高的产品。由于施用问题，需要特殊技术和特殊设备来提供适当的施用，以便这些颗粒状产品可以有效地发挥作用。如下所述，本发明解决了这些需求。

用于在犁沟中放置颗粒的常规系统使用塑料软管和金属支架。风和山坡可能会影响产品的放置。因为颗粒被放置在耕深调节轮的后面，所以通过接触农作物残茬、土块和其他田间物(例如垄沟和犁沟)，托架不断地错位。而且，由于犁沟闭合由土壤条件决定，因此可以在化学管将化学品施用到犁沟时闭合犁沟。通常将产品放置在耕深调节轮后面，使得在种植期间盛行的有风条件下，风可以将产品吹离目标。使用传统的捆扎设备，产品被放置在山坡上的行的下坡一侧。OEM捆扎设备通常太宽，无法防风，这可能无法将产品放置在所需的施用区域。

发明内容

一方面，本发明实施为一种根据农作物行从多个播撒器(meter)分配农作物投入物产品的系统，包括：a)地理配准模块，配置成接收和处理地理配准位置信息；b)规定控制模块，配置成从地理配准模块接收经处理的地理配准位置信息，并利用地理配准位置信息为田地中的各个播撒器生成特定的规定速率信息；以及c)播撒器控制器模块，与规定控制模块可操作地连接。播撒器控制器模块配置成利用特定的规定速率信息来单独控制每个农作物行的多个播撒器，以在整块田地中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配农作物投入物产品。

在另一方面，本发明实施为用于在土壤区域从多个播撒器分配土壤投入物产品的系统。地理配准模块配置成接收和处理地理配准位置信息。规定控制模块配置成从地理配准模块接收经处理的地理配准位置信息，并利用地理配准位置信息为土壤区域中的各个播撒器生成特定的规定速率信息。可操作地连接到规定控制模块的播撒器控制器模块，其配置成利用特定的规定施用率信息来单独控制土壤区域中一组播撒器中的多个播撒器，以在整个土壤区域中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配土壤投入物产品。

使用该技术可以在种植时利用多个容器施用产品的各种组合。

附图说明

图1是本发明的根据农作物行从多个播撒器分配农作物投入物产品的系统的示意图。

图2是根据本发明原理，具有并排容器、RFID标签和RFID读取器的播种机行装置的透视图，其中并排容器位于后部安装位置。

图3示出了根据本发明的数据聚合器的使用。

图4A示出了用于具有种子的电子脉冲化学品系统的播撒系统和系统的存储器装置的一个实施例。

图4B是使用螺线管和单斜面楔形撒播扩散器的播撒系统实施例的分解透视图。

图4C是沿图4A的4C-4C线的纵向剖视图。

图4D是沿图4A的4D-4D线截取的截面。

图4E是沿图4A的4E-4E线截取的截面。

图4F示出了部分打开的孔板。

图4G示出了使用单个板的扩散器的另一个实施例。

图5A是用于双斜面撒播扩散器组件的弧形主扩散板之一的视图。

图5B是安装在播撒系统中的双斜面播撒扩散器组件的部分横截面透视图。

图5C示出了图5B中播撒系统的部分横截面。

图6是倾斜螺旋钻播撒系统的示意图。

图7是根据本发明原理的播种机的示意图，示出了安装在16排玉米播种机上的并排示出的农产品容器组的使用。

图8是根据本发明原理的播种机的示意图，示出了农产品容器组的使用，每组农产品容器都包括安装在种子播撒组件前面的一个容器和安装在种子播撒组件后面的一个容器。

图9是专门设计用于以低施用率分配农产品的低施用率分配播种机行装置，示出的耕深控制轮被部分切除以便露出后部安装的放置管。

具体实施方式

现在参考附图和其上标记的参考符号，图1示出了根据农作物行从多个播撒器分配农作物投入物产品的系统的优选实施例，通常用10表示。地理配准模块12配置成接收和处理地理配准位置信息14。规定控制模块16配置成从地理配准模块接收经处理的地理配准位置信息17，并利用地理配准位置信息为田地中的各个播撒器生成特定的规定速率信息。播撒器控制器模块18与规定控制模块可操作地连接。播撒器控制器模块18配置成利用特定的规定速率信息20来单独控制每个农作物行的多个播撒器，以在整块田地中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配农作物投入物产品。

地理配准位置信息14通常来自GPS信号。地理配准模块12通常是硬件和软件的组合。利用天线接收地理配准位置信息。

地理配准模块12、规定控制模块16和播撒器控制器模块18通常定位在拖拉机上，但也可以定位在播种机上。播撒器控制器模块配置成控制播撒器，这些播撒器可以是用于分配干燥农作物投入物产品的干式播撒器、用于分配液体农作物投入物产品的液体播撒器，和/或干式和液体播撒器的组合。根据本发明，对播撒器进行同时控制。

播撒器控制器模块18通常通过蓝牙等可操作地连接到输入/输出设备21，例如使用IPad或其他类型的平板设备。在一些实施例中，输入/输出设备21完全集成在播撒器控制器模块18内。在一些实施例中，规定控制模块可以位于播撒器控制器模块内。

播种机包括配电箱22，用于将电流从拖拉机电气系统重新分配到播撒器。

在优选实施例中，播种机包含主行24和多个从行，即26、28等。主行24具有多个主接受器30A、30B、30C等。多个从行26，28等具有多个从属接受器32A、32B、32C等。从图2中可以看出，包括主接受器和从属接受器在内的每个接受器都具有与其连接的RFID标签读取装置36。每个RFID标签读取装置36都可操作地连接到播撒器控制器模块18，并且每个RFID标签读取装置36都可操作地连接到带有RFID标签40的RFID标记农作物投入物产品容器38。播撒器用附图标记37标记。

在一个实施例中，在将农作物投入物产品容器插入从属接受器中，并且该插入的农作物投入物产品容器的RFID标签信息不符合与该从属接受器对应的主接受器相关联的RFID标签信息的情况下，播撒器控制模块将不允许施用农作物投入物产品，并将在播撒器控制模块的输入/输出设备21的用户图形界面上通过错误消息通知操作人员已插入的产品容器被禁用。

因此，在一个实施例中，当操作人员将产品容器安装到主行(例如，行#1)容器接受器中时，RFID读取器将从容器上的RFID标签读取产品信息，并且产品名称将显示在I/O设备21上。如果主行上有三个容器接受器(A、B和C)，RFID读取器将识别安装在每个接受器中的产品。确认安装在主行上每个接受器中的产品后，系统软件将禁止在任何其他行的相应接受器(A、B和C)中使用任何其他产品。

在一个实施例中，当不允许施用农作物投入物产品时，播撒器控制器模块将不会从系统中的任何其他播撒器分配农作物投入物产品，直到安装了正确的产品容器，或者直到操作人员通过播撒器控制器模块选择性地禁用该特定的不合格农作物投入物产品容器。

因此，可能存在这种额外的操作员超控特征，以允许农民有特定的理由在各个行上安装独特的产品组合。

在其他可替代的实施例中，操作人员从I/O设备(即iPad)上显示的预先生成的列表中选择产品。这些替代实施例不太理想，因为它们需要“系统更新”以确保预先生成的列表与可以利用系统施用的所有产品一致。

在一些实施例中，RFID标签使系统获知每个容器的净含量。系统根据正在进行/不变的基础计算并记录从每个容器中移除的产品量。(例如，使用螺旋钻播撒系统，计算已移除的产品量的方法是螺旋钻旋转次数和/或液体分配设备运行次数和持续时间以及压力的函数。)一旦系统确定给定接受器的容器是空的，系统将不允许从该接受器分配额外的产品。这将防止操作人员在产品容器顶部切出一个孔，以便通过容器施用比产品制造商填充入容器中的产品更多的产品。

现在参考图3，当将农作物投入物产品放入产品容器时，内容物被写入RFID标签，并且当分配农作物投入物产品时，施用信息50被记录，并且被发送到数据聚合器52。此数据聚合确保当多个操作人员使用相同的农作物投入物处理多块田地时，在所有如此处理的田地采用一致的方式记录该农作物投入物的施用信息。这样做的好处是简化了特定农作物投入物产品的所有施用的数据聚合，避免了翻译器将所有数据都整合成统一格式的要求，同时还降低了由于翻译器未能识别非标准产品名称/代码/识别手段而导致数据聚合无意中遗漏某些处理的风险。

图4A示出了农作物投入物播撒系统的侧视图，通常用38表示。播撒系统38包括播撒装置72和存储器装置80。底板73固定在基底容器74或产品容器14的底部。机电播撒装置72附接到基板73。此图中所示的播撒装置72使用电螺线管76。螺线管76包含在播撒器壳体78内。螺线管76使用来自配电箱的电力，电力通过来自播撒器控制器模块的信息进行控制。通电后，螺线管使柱塞缩回远离材料分配孔(未示出)，从而允许产品通过重力流出容器74。

螺线管76必须密封以便与产品隔离。产品进入螺线管76可能导致其过早失效。螺线管76利用盖子密封，以防止产品进入其中。

出口孔位于播撒系统38的底部。在所示的实施例中，可移除的校准孔口元件81设置在出口孔内。流量传感器62配置成感测入口孔处的流速大于出口孔处的流速。调节机构配置为调节播撒器的流速。可以使用可拆卸的校准孔板支架82。

从图4B中可见，播撒器(或播撒装置)72可使用单斜面、楔形播撒扩散器84。播撒扩散器84包括主体86，主体86具有基本上为圆形的横截面、倾斜的上端和下端，并限定其纵向中心轴线。主体86包括从上端延伸到下端的纵向设置的中心开口88。中心开口88配置成为系统的螺线管76的隔室，用于分配化学颗粒。主出口孔90从上端延伸到下端(用于在正常垂直运行条件下大部分材料使大部分材料离开)。在其外表面上的多个间隔开的延伸切口部分92限定多个辅助出口孔(在主出口孔被堵塞或在斜坡上操作或上下山坡的情况下)。

图4C是通过扩散器84和螺线管截取的纵向截面图，并且还示出了可移除的校准孔口元件81和校准孔板支架82。螺线管76以实线而不是截面示出。扩散器84处于截面中并穿过两个切口部分94，这两个切口部分94示出在扩散器84的两侧。图4D是从扩散器84向下看的截面。中间带阴影的圆圈是螺线管76的简化截面。图4E是俯视可移除校准孔口元件81和校准孔板支架82的截面。图4F与图4E相同，只是孔板部分打开。这种可拆卸的校准孔口元件81和校准孔板支架82的使用不限于螺线管型播撒装置，并且可以用于本领域已知的其他播撒装置。另外，它可以用于例如下文描述的螺旋钻播撒装置。

单斜面的播撒扩散器可以包括单个板，而不是楔形。如图4G所示，马蹄形扩散板95定位成使其第一上部靠近螺线管的上端。马蹄形扩散板定位成相对于螺线管的纵向轴线倾斜。马蹄形扩散板起到滑动件的作用，用于在螺线管76处分配的一些化学颗粒。在马蹄形扩散板的两端之间形成的空间96起到化学颗粒排放出口的作用。在马蹄形扩散板的第一上部形成溢流凹槽97。一对支撑片98从马蹄形扩散板的内表面延伸出来。一对侧线开口99位于马蹄形扩散板的表面上。在使用期间，支撑片会弯曲以支撑螺线管。

现在参照图5A-5C，示出了播撒器的实施例，其包括双斜面播撒扩散器组件100，即具有改进的双螺旋设计的播撒扩散器组件。双斜面播撒扩散器组件100包括一对扩散器元件102，每个扩散器元件102都包括弧形主扩散板104，其定位成使其第一端靠近螺线管的上端。弧形主扩散板定位成相对于螺线管的纵向轴线倾斜。弧形主扩散板起到滑动件的作用，用于在螺线管处分配的一些化学颗粒。孔板106从弧形主扩散板的下端悬垂。孔板具有至少一个排出口108，用于从播撒扩散器组件109排出化学颗粒。稍带柔性的条带107从弧形主扩散板104的上端延伸，以使扩散器元件102偏向播撒器主体。

尽管已经相对于螺线管型农产品播撒系统讨论了本发明，但是根据本发明的原理可以使用其他类型的播撒系统。例如，农产品播撒系统可包括螺旋钻播撒器。图6示出了倾斜螺旋钻播撒系统110，其包括用于农产品的入口112、倾斜螺旋钻114、马达116和出口118，其包含在壳体120内。相比于垂直或水平螺旋钻，优选倾斜螺旋钻。它能实现更均匀的给料。如果使用垂直螺旋钻进行播撒，则需要克服几个问题。其中一个问题是当垂直螺旋钻停止运转时，材料沿螺旋钻叶片滑动或泄漏，然后当材料再次开始流动时，流动会有延迟。另外，为了以正常速度流动，需要通过向心力将产品推到螺旋钻管的侧面，以提供叶片移动材料所需的摩擦力。这需要更多的功率并且随着螺旋钻的速度增加而导致流速呈非线性，从而导致流量精度问题的调整。

相对于垂直螺旋钻，通常优选使用水平螺旋钻。然而，倾斜螺旋钻是最优选的，因为在非固定位置，即当在现场应用时，用水平螺旋钻的流量变化大于倾斜螺旋钻。倾斜螺旋钻通常约为15至30度。当螺旋钻在下坡位置倾斜时，流量的变化大于螺旋钻始终处于高于水平的流量时。此外，在螺旋钻从关闭位置起动后，使用倾斜的螺旋钻在螺旋钻端部产生更多的产品以便更快地流动，并且在关闭期间材料不会泄漏超过螺旋钻叶片。利用螺线管系统，与螺线管播撒器的循环操作相关联，存在与颗粒分配相关联的脉冲效应。由于螺旋钻的旋转和螺旋钻槽的恒定比率，使用螺旋钻系统大大减少了这一点。虽然倾斜的螺旋钻播撒器仍然存在一定程度的脉冲，但肉眼看来，产品似乎是在非脉冲连续流中分配的。脉冲减少的程度通过以下事实得到证实：倾斜螺旋钻播撒器不需要补充扩散，相对于使用利用螺线管播撒器进行低速率(每1,000英尺行少于3.0干盎司)分配时对内部双螺旋扩散器或外部软管内扩散器的需求。

如果使用液体农产品，农产品播撒系统可以使用液体泵。可以使用在标准农业实践中使用的各种合适的液体泵，例如用于施用农业流体的离心泵、活塞泵和隔膜泵。

现在参照图7，示出了根据本发明原理的播种机122，示出了并排示出的16组农产品容器A、B的使用。该图示出了安装在16排农作物播种机106后部的容器组A、B。

农药(容器1A-16A)用于控制昆虫。生长调节剂(容器1B-16B)用于促进植物生长。因此，每行有多个播撒器，每个播撒器都可操作地连接到一组产品容器中的一个产品容器。

在种植过程中将产品直接施用于犁沟，而不是用农作物投入物产品预处理种子，可以保护种子和由此产生的幼苗，同时消除当使用空气将种子从播种机上的种子料斗输送到将种子输送到播种沟中的单个行装置时，由于农作物投入物被种子磨掉并吹入空气中而逃逸到大气中的农作物投入物灰尘。此外，在种植时将农作物投入物施用于犁沟中使农民能够灵活地以最佳速率规定地施用农作物投入物，并且仅限于种植前在田地中确定的可能对投入物作出最有利响应的那些位置。这与在种植前利用投入物对种子进行处理使得投入物的输送与种子上投入物的存在相关联时，以均匀的速率将相同的产品均匀地施用田地中所有位置的要求相对应。另一种用途是相对于土壤接种物。豆科农作物种子经常在种植前几周用固氮细菌接种。这些细菌必须存活以便从大气中固定氮，但不幸的是，在将接种剂施用于种子和种植之间的过程中，大部分接种生物死亡。在种植时将固氮接种剂和/或其他活的生物农作物投入物分配到土壤中可以大大减少所用产品的总量，因为产品可以在更好的生物体生存条件下储存，直到它们被分配到土壤中。

此外，分体式播种机绘图表明，当在种植时施用两种不同的土壤杀虫剂时，一种杀虫剂可以提供与另一种杀虫剂不同的产量响应。这是因为一些杀虫剂对不同的昆虫物种具有不同的功效水平。昆虫种群可能因土壤类型和条件而异。玉米线虫经常在沙质土壤中造成更多损害，大豆线虫种群可根据土壤pH值而变化。其他土壤害虫种群可根据田间有机物质的数量和类型以及土壤湿度而变化。利用外部提供的地理配准信息并配备本发明的播种机可以以规定的剂量率将不同的杀虫剂和/或其他产品施用于田地内的特定位置，以优化农作物在施用区域的性能，同时当已知并非所有处理区域都能均匀地响应时，最大限度地减少与在整块田地中以恒定速率施用所有农作物投入物相关的费用。当土壤类型和特征改变时，种植者已经有能力改变杂交种或品种，并且本发明有助于在种植时利用施用的农作物投入物进行相同的改变。

因此，播种机可以配备几种不同的产品，每种产品都根据需要施用于特定的位置。此外，产品可根据需要以多种不同方式施用。有几种不同的放置选项可用于将农作物投入物产品放入土壤中或土壤上。例如，本发明可包括在犁沟中放置和/或犁沟上方的捆扎。如所讨论的，系统可以运行例如48个行装置，其中多个产品以不同的速率从一行到下一行以及在同一行内施用。所有产品都可以以统一或一致的速率一起施用，或者可以按规定施用，以便将不同的产品和/或速率应用于不同的区域。例如，一种产品可以施用于犁沟中，另一种产品可以放置在条带中。此外，有时多种产品如疾病的种子处理剂和接种剂同时施用于种子，但种植时间有限，因为它们相互影响，除非在特定时间内种植，否则不会发挥作用。在种植时施用产品使农民更具灵活性。

现在参考图8，示出了根据本发明原理的种植机124，其示出了16组农产品容器F、B的使用，每组F、B都包括安装在相应种子播撒器组件126上方或附近的一个产品容器F。

尽管图7-8仅示出了一组容器中的两个容器，但是一组中可包括多个产品容器。较高的农作物价格也使多种处理更加经济。本发明提供了在种植时将多种产品施用于同一行。随着未来农业科学的发展，将有更多的产品可供使用。本发明具有根据土壤类型、昆虫压力、土壤肥力、疾病压力和/或其他植物需求在种植时施用多种农作物投入物产品的能力。

本发明另外的实施例可以包括接收异物和土块的播撒扩散器，以防止播撒装置被堵塞。在某些实施例中，使用脉冲电动阀和/或门，将其打开或关闭以允许化学产品的流动。以引用的方式纳入到本申请中的7,171,913号美国专利公开了一种扩散器和脉冲电动阀。

在某些实施例中，通过将种子和化学颗粒引导到相同的种子分配管中，将化学产品和种子彼此靠近地递送，使得当种子通过种子分配管时化学产品与种子一起分散，可以在种植时增加土壤施用化学品的有效性。例如，Conrad等人的题为“Method and Systemfor Concentrating Chemical Granules Around a Planted Seed”的6,938,564号美国专利公开了一种系统，其中化学颗粒通过颗粒管分配到种子分配管中，其中颗粒管在种子分配管下部开口上方的位置处连接到种子分配管，并且种子分配管的下部开口用刷子覆盖。种子通过种子分配管分配。刷子将化学颗粒保持在种子分配管内，使得化学颗粒积聚在种子分配管内，并且当种子通过种子分配管分配时，刷子允许种子和积聚的化学颗粒通过下部开口。

因此，在种子周围精确放置化学品可以优化化学品的使用。在某些实施例中，农产品可以是干的，而在其他实施例中，它可以是液体。

现在参照图9，示出了低施用率分配播种机行装置的实施例的透视图，该装置通常用128表示，其以低施用率分配农产品。低速率分配播种机行装置128包括含有低施用率农产品的刚性产品容器130。所使用的刚性产品容器设计成在运输和储存期间保持产品的完整性。优选的刚性容器由高密度聚乙烯(HDPE)制成。高密度聚乙烯的密度可以为约0.93至0.97克/厘米3。合适的刚性容器的实例是由Mobil TM HYA-21HDPE或等同材料形成的高密度聚乙烯。它的壁厚优选为约0.17至0.28英寸。低施用率定义为每1000英尺行的干重低于3盎司。

在过去，袋装产品的货盘在仓库中堆放了四到五个高。一个常见的程序是将袋子放在地上或地板上，如果它们看起来是硬性的则将它们分开。标准施用设备有转子，以帮助磨碎块状物。但是，这在目前常用的速率下只是适度有效，因为现有播撒器底部中的控制孔的大小足以通过一些块状物。在转子迫使它们通过之前，块状物仍会被卡在孔中。在较低的速率下，控制孔必须足够小以控制流量，但是该孔尺寸对于自由流动来说太小，因此必须通过转子运动迫使产品通过控制孔。任何块状物都会使堵塞问题变得更糟。此外，纸袋的主要问题是切割、撕开或采用其他方法打开时小纸片会进入施用系统，这会引起更多的堵塞问题。此外，从具有开口盖的非封闭系统填充播种机设备会使诸如灰尘、玉米残留物等的外来物质进入系统，从而导致堵塞。这在大风天尤其成问题。

刚性产品容器的使用消除了上述问题。

可操作地连接到刚性产品容器130的低施用率播撒装置132配置成从多个刚性产品容器130分配农产品。在本申请中，术语“低施用率”定义为低于每1000英尺行3盎司的速率。

当惰性成分(即载体)的重量降低而活性成分的重量保持近似恒定时，则稠度保持在控制参数内，并且害虫损害也保持在可接受的参数范围内。

用作载体的颗粒可包括例如以下物质：

无定形二氧化硅-堆积密度在约0.160至0.335g/mL的范围内，

载体-堆积密度范围在约0.64至0.79g/mL的范围内，

粘土-堆积密度在约0.40至1.12g/mL的范围内，

沙-堆积密度在约1.6至2.1g/mL的范围内。

装载有化学品的颗粒通常具有高于上述值约10％至30％的堆积密度。

用作载体的颗粒可具有例如直径为约50微米(细砂、二氧化硅)至4000微米(粗沙)的尺寸。粘土颗粒通常约为500微米，

颗粒通常约为2500微米。

典型的粘土颗粒重约0.07至0.09mg。典型的

颗粒重约0.2mg。二氧化硅颗粒的重量为约0.02mg至0.05mg。沙粒可重达约5毫克(粗沙)。

用作载体的颗粒的一个实例具有0.866g/mL的堆积密度、510微米的平均颗粒尺寸和0.082mg的平均颗粒重量。

农产品可以是杀虫剂或各种其他农作物增强农产品，例如杀真菌剂、植物生长调节剂(PGR)、微量营养素等。

大多数现有的播撒器设计其中都有一个移动的转子，它起到关闭装置的作用，并且在杀虫剂料斗内不断地旋转产品。随着施用率的降低，研磨的颗粒量增加，因此施用率受到影响。如果使用低施用率，则播撒孔可能小于颗粒的自由流速，并且将导致更多的研磨和不均匀的产品流动。此外，在岔道处，播撒桨形成一个围绕孔口的产品堆积，当播种机在末端行转向时，该产品堆积流出。John Deere&Company和Kinze Manufacturing已经进行了修改以降低当前施用率的影响，但这些修改对在此处指出的低施用率下无效。

在一个实施例中，低施用率播撒装置132具有比先前的传统播撒装置更大的孔口，因此它们可以以较低的速率自由流动。优选地，孔直径在0.20英寸至0.50英寸的范围内。这种低施用率播撒装置的一个实例体现在SmartBox分配系统中，其具有0.25英寸至0.50英寸的孔直径，这取决于所用产品的速率。(孔口在上文图2和图5中称为孔径。)孔口直径必须足够大，以提供超过目标产品的自由流动。播撒器的脉冲是调节产品施用率的一种方法。

低速率分配播种机行装置128包括可操作地连接到低速率播撒装置的精密放置设备，以将低使用率农产品放置在期望的位置，以使农产品有效地发挥作用。如图9所示，这种精密放置设备可包括例如放置管组件134。因此，低速率播撒置和精密放置设备以优化的效率分配农产品。

在图9所示的实施例中，放置管组件134包括连接到脚138的细长放置管136。脚138将细长放置管136与耕深控制轮组件(上文也称为“耕深调节轮组件”)140保持对齐。每个放置管组件134都优选由不锈钢制成。使用不锈钢可防止腐蚀影响放置或造成堵塞。图9所示的放置管组件134适于与John Deere播种机一起使用，如该图所示。它是后部安装的。因此，每个放置管组件134都被安装成用于将产品放置在播种机的耕深控制轮组件140的每个深度轮142、144之间的犁沟中。

本技术的环境效益

与其他系统不同，在需要前所未有的准确度和精确度的情况下，本系统使用户能够根据需要施用农作物保护和其他产品。从环境角度来说，其益处很多，总体而言可以减少不必要的化学物质进入环境，并且战略性地将有效农作物生产所需的化学投入物放置在需要它们的田地的特定行、部分行或区域中。

(农作物生产是指作为人类或动物食物、纤维或动物营养或美学价值而种植的农作物，如观赏木本植物或草本植物、草坪草或其他栽培植物。)

第一，使用户能够通过地理配准点逐行改变产品量，这大大降低了过度施用的可能性，并且仅针对需要特定农作物投入物的那些区域。换言之，虽然先前的系统(最多可达64行宽)同一时间在每行放置相同数量的材料，在整块田地中保持均匀，但是本系统将允许用户遵循定制的分配模式，逐行、逐英尺投放农作物投入物。例如，如果1-5行需要较多的植物营养素，而10-15行需要的较少，则本系统可以定制施用以适应实际需要，而不是对所有行都采用较高或统一的速率。本系统还允许当制图或害虫种群可以表明一块田地中的一行、多行或一段需要很少或不需要特定化学品时，减少投入的化学品。因此，在许多情况下，本系统将减少每英亩使用的农作物投入量。

第二，与犁沟每行施用一种产品的其他系统不同，本系统在每行、在犁沟中或整条播种沟中施用多种产品。为了将多种产品施用到田地中，当前系统将要求用户以统一的施用速率在同一块田地进行多次投放(施用投入物A，然后投入物B等)。本系统使用户能够一次性施用多个产品。在减少播种机必须经过田地的次数方面，本系统通过同时减少多次行程中的化学投入量和能源动力设备，有效地减少了用户的碳足迹。

第三，在目前的系统中，只有某些农作物投入物具有包装并通过封闭的输送系统进行分配。封闭的输送系统可减少或消除与操作人员以及非目标生物或环境的接触。相反，在本系统中，产品(无论是杀虫剂、杀真菌剂、营养素、肥料或其他投入物)优选预先包装在密闭容器中并以封闭方式分配；这些投入物既不是由工人处理，也没有暴露在工人附近的露天环境中。因此，使用本系统，工人的安全程度更高。

第四，通过这种系统，不仅保护工人在户外远离农作物投入物，对于传粉媒介也是如此。种子处理剂会在露天或田地表面产生灰尘或残留物。利用本发明的系统，农作物投入物从封闭包装直接放置到犁沟中，随着种植设备通过放置点，犁沟又闭合。这导致在可能存在传粉媒介的地面上产生任何灰尘或残留物的风险大大降低。

第五，与现有系统不同，本系统的特征在于具有工厂安装的嵌入式RFID标签的包装，这使得种植者只有在具有制造商/配方设计师的包装时才能分配材料。本系统不仅使种植者确信每个包装的内容都是名副其实的，而且还防止第三方篡改包装，例如，用未经授权的或可能未登记的材料重新填充它们。

第六，本系统便于使用可重复使用的包装。在一个实施例中，种植者将空容器返回给分销商/制造商，然后分销商/制造商将采取措施以确保重新填充包装并且该包装被重新配备有新的/激活的RFID标签。通过回收这些容器，种植者将避免不必要的废物产生和垃圾填埋的额外负担。

本系统可以使种植者能够更灵活地选择未经处理的种子。大部分行农作物种子在种植前都用农作物保护产品进行无差别处理，以用于非常早期的害虫防治。种子供应商在种子分销渠道中进行上游处理。农民在种子处理化学品方面的选择很少。本系统允许农民索取未经预处理的种子，以便有机地种植或仅选择他们希望拥有的早季害虫保护剂或生长促进剂。对于有机农业的要求，种植者可以选择符合有机农业要求的产品。

全国范围内都已转变为在更加凉爽和潮湿的温带土壤进行早期种植。这些条件减缓了植物出苗和早期生长，使种子和幼苗更多地暴露于早季种子和根部病原菌(P.Esker和S.P.Conley，2012农作物《Crop Science》52(1):351-359)。此系统允许在种植时为需要特定昆虫和疾病控制产品的早期种植农作物提供特定化学品。

由于补偿生物和非生物植物的损失，种植者通常撒播许多农作物。最近的研究指出降低大豆和其他农作物的播种率，以便为农民提供更高的投资回报。本系统可以定制一系列营养素、植物保护产品和植物生长调节剂，这些产品对于行、行或区域的一部分是独特的，以允许最佳播种率从而提高英亩回报。(P.Esker和S.P.Conley，2012《农作物科学》52(1):351-359)。

本系统还允许在种植时施用规定的植物生长调节剂以加速发芽并在某些土壤质地中的雨水可能导致土壤结皮并对植物发芽产生负面影响的生产区域中改善幼苗生长。

利用本系统，RFID标签使系统获知每个容器的净含量。系统根据正在进行/不变的基础持续计算和记录每个容器中已移除的产品量。(计算已移除的产品量的方法是螺旋钻旋转次数和/或液体分配设备运行次数和持续时间以及压力的函数。)一旦确定给定接受器的容器是空的，系统将不允许从该接受器分配额外的产品。这将防止操作人员在产品容器顶部切出一个孔，以便通过容器施用比产品制造商填充入容器中的产品更多的产品。

尽管如上所述利用RFID标签提供每个容器的净含量的信息对于图1的系统特别有利，但是RFID标签的这种使用适用于许多其他应用，例如，直喷式喷雾系统。

以上已经基于农作物讨论了本发明；然而，本文的发明构思不限于农作物生产。这些原理可用于各种从土壤区域中的多个播撒器分配土壤投入物产品的土壤分配工具。可操作地连接到规定控制模块的播撒器控制器模块配置成利用特定的规定施用率信息来单独控制土壤区域中一组播撒器中的多个播撒器，以在整个土壤区域中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配土壤投入物产品。

在不脱离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下，可以设计出其他实施例和配置。

Claims (12)

1.一种由至少一个计算机处理器执行的方法，所述计算机处理器执行存储在至少一个计算机可读介质上的计算机程序指令，以计算用户对产品的使用，该方法包括:

a)接收位置信息和产品信息并将位置信息和产品信息处理到与至少一个容器相关联的存储器中；

b)当所述至少一个容器在分配设备(即播撒器)的可操作范围(即“蓝牙等”)时，从容器读取产品信息和位置信息；而且，

c)将施用信息记录到与容器相关联的存储器中。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括确定容器中产品的变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个计算机处理器根据正在进行/不变的基础进行计算和记录。

4.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个计算机处理器根据正在进行/不变的基础计算和记录每个容器中已移除的产品量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个计算机处理器确定给定接受器的容器是空的，并且不允许从所述容器分配额外的产品。

6.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个计算机处理器确保当多个操作人员使用相同的农作物投入物处理多块田地时，在所有这样处理的田地采用一致的方式记录所述农作物投入物的施用信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个计算机处理器配置成将所施用的产品数据与规定的施用数据进行比较，以针对规定信息和与在目标区域的地理位置处实际分配的产品的数量和类型相关的施用信息之间大于选定误差量的差异生成错误消息。

8.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个计算机处理器配置成不允许施用农作物投入物产品，并在用户图形界面上通过错误消息通知操作人员。

9.根据权利要求1所述的方法，其中规定控制模块配置成从地理配准模块接收经处理的地理配准位置信息，并利用地理配准位置信息为田地中的各个播撒器生成特定的规定速率信息。

10.根据权利要求1所述的方法，其中播撒器控制器模块与规定控制模块可操作地连接，并配置成利用特定的规定速率信息来单独控制每个农作物行的多个播撒器，以在整块田地中的地理配准位置以特定的规定速率同时分配农作物投入物产品，所述农作物投入物产品包括低使用率农作物增强产品。

11.根据权利要求1所述的方法，其中播撒器控制器模块可操作地连接到多个带有RFID标签的农作物投入物产品容器。

12.根据权利要求1所述的方法，其中RFID标签提供每个容器的净含量的信息。

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