RU2554987C2

RU2554987C2 - Device and method of differential application of bulk agrochemicals

Info

Publication number: RU2554987C2
Application number: RU2013135856/13A
Authority: RU
Inventors: Илья Михайлович Михайленко
Original assignee: Илья Михайлович Михайленко
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-07-10
Also published as: RU2013135856A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of mechanization of agriculture, in particular to the machines and methods for application of solid bulk fertilizers. The device comprises working bodies provided with individual bulk and weight batchers of bulk agrochemicals with the individual dose regulators, at that the bulk batchers are made in the form of stepper motors with external rotor in the form of ring gears for dosed supply of agrochemical. To control the batchers the device comprises regulators of doses, which inputs are connected to the rotary control weight-sensitive valves and blocks of determining preset doses, which inputs are connected to the signal outputs of the optical multispectral meters of condition of crops and soil environment, and the outputs of the regulators of doses are connected to the control inputs of the stepper motors and the rotating mechanisms of the weight-sensitive valves and check valves of the air ducts. The method consists in the fact that for each elementary area of the field the predetermined doses are formed for local batchers of the working bodies in the form of a sum that includes the dose of agrochemical application, average in the field, preliminary determining on the maps of yield obtained in the current year, and the correction determined in real time based on optical multispectral information about the local condition of the crop and soil environment.

EFFECT: use of this group of inventions enables to increase the yield of main crops while simultaneous reduction of consumption of agrochemicals.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области механизации сельского хозяйства, в частности к машинам и способам для внесения твердых сыпучих средств химизации в почву.The invention relates to the field of mechanization of agriculture, in particular to machines and methods for applying solid granular chemicals to the soil.

Известно устройство и способ внесения удобрений в почву, в основе которого лежит получение цифровой почвенной карты участков поля агроценозов, различающихся по типу почвы, содержанию питательных элементов, урожайности сельскохозяйственных культур, и устройство для дифференцированного внесения удобрений в соответствии с потребностями в питательных веществах каждого отдельного участка поля, содержащая емкости твердых минеральных удобрений и ядохимикатов, компьютер с навигационным оборудованием, распределяющие, подающие и дозирующие устройства, последние в процессе работы изменяют состав и дозу удобрений в каждый данный момент времени под программируемый урожай (Заявка США №85850358, МПК⁴ A01C 17/00, 1985 г., описание к Европейскому патенту EP 0181308 A1 "Способ и устройство для внесения удобрений", МПК A01B 79/00, A01C 17/00, 1986 г. ).A device and method for applying fertilizers to the soil is known, which is based on obtaining a digital soil map of agrocenosis field plots that differ in soil type, nutrient content, crop yields, and a device for differential fertilizer application in accordance with the nutrient requirements of each individual plot fields containing containers of solid mineral fertilizers and pesticides, a computer with navigation equipment, distributing, feeding and dosing devices, the latter in the process of changing the composition and dose of fertilizer at any given point in time under the programmable harvest (US Application №85850358, IPC ⁴ A01C 17/00, 1985, European Patent EP 0181308 A1 "Method and Apparatus for application of fertilizers ", IPC A01B 79/00, A01C 17/00, 1986).

Данные способ и устройство позволяют вносить основную дозу минеральных удобрений, используя единственный узел устройства. Такой способ и конструкция машины не пригодны для дифференцированного внесения удобрений, так как при внесении твердых туков с изменением их дозы от максимальных до минимальных значений резко меняется неравномерность распределения удобрений на рабочей ширине захвата, вследствие чего необходимо постоянно менять величину перекрытия смежных проходов машины в соответствии с изменением дозы удобрений, что практически неосуществимо. Подача твердых туков на транспортерную ленту на разном расстоянии от места их схода с нее, далее на центробежный диск не обеспечивает заданного технологического качества смешивания исходных компонентов. Дифференцированное внесение удобрений предполагает внесение на каждый элементарный участок поля различных по составу и величине дозы удобрений. При полном заполнении всех бункеров машины часть из них может быть не выработана, при заполнении их в соответствии с картой обрабатываемого поля часть из них может быть заполнена не полностью, что в том и в другом вариантах снижает производительность машины. Указанные недостатки не позволяют осуществить все требования дифференцированного внесения удобрений.These method and device allow you to make the main dose of mineral fertilizers using a single unit of the device. This method and design of the machine are not suitable for differential fertilizer application, since when applying solid fertilizers with a change in their dose from maximum to minimum values, the uneven distribution of fertilizers on the working working width changes dramatically, as a result of which it is necessary to constantly change the overlap size of adjacent passes of the machine in accordance with a change in the dose of fertilizers, which is practically impossible. The supply of solid fertilizer to the conveyor belt at different distances from the place where they left it, then to the centrifugal disk does not provide the specified technological quality of mixing of the starting components. Differential application of fertilizers involves the introduction of fertilizers of different composition and magnitude on each elementary section of the field. When all hoppers of the machine are completely filled, some of them may not be worked out; when filled in accordance with the map of the field to be processed, some of them may not be completely filled, which in both cases reduces the productivity of the machine. These shortcomings do not allow to fulfill all the requirements for differential fertilizer application.

Известно устройство для дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов в почву, содержащее расположенные соосно на различной высоте и имеющие индивидуальный привод центробежные разбрасывающие диски. При этом верхний диск выполнен с центральным отверстием, а разбрасывающие диски установлены на одной неподвижной оси, выполненной с внутренней полостью до уровня нижнего диска, а ниже сплошной. В верхней части оси расположена ассиметричная заборная горловина, а на уровне нижнего диска - боковое выпускное окно. Днище полости внутри оси имеет уклон в сторону выпускного окна с углом образующей относительно горизонтальной плоскости не менее двух углов внутреннего трения частиц удобрений по материалу, из которого изготовлена ось (патент RU №2448448 от 29 ноября 2010 г.). Такое выполнение устройства снижает неравномерность распределения удобрений по поверхности поля в зоне расположения самого рабочего органа и обеспечивает уменьшение материалоемкости и упрощение конструкции при обеспечении дифференцированного внесения различных по составу и дозе минеральных удобрений на каждом участке поля.A device for the differential application of loose agrochemicals in the soil, containing centrifugal spreading discs arranged coaxially at different heights and having an individual drive, is known. In this case, the upper disk is made with a central hole, and the spreading discs are mounted on one fixed axis, made with an internal cavity to the level of the lower disk, and below it is solid. An asymmetric intake neck is located in the upper part of the axis, and a lateral outlet window is located at the level of the lower disk. The bottom of the cavity inside the axis has a slope towards the outlet window with an angle generating at least two angles of internal friction of the fertilizer particles relative to the horizontal plane of the material of the axis (patent RU No. 2448448 of November 29, 2010). This embodiment of the device reduces the uneven distribution of fertilizers on the surface of the field in the area of the working body itself and reduces material consumption and simplifies the design while ensuring differentiated application of different in composition and dose of mineral fertilizers in each section of the field.

Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает дифференцированное внесение агрохимикатов только по ходу движения машины, а по ширине захвата расход агрохимиката является постоянным, независимо от состояния посевов и почвенной среды. Кроме того, равномерность внесения агрохимикатов в зоне расположения рабочего органа зависит от влажности, текущего расхода и плотности, а также размеров частиц разбрасываемого вещества.The disadvantage of this device is that it provides differential application of agrochemicals only in the direction of movement of the machine, and along the width of the grip, the consumption of agrochemical is constant, regardless of the state of crops and soil environment. In addition, the uniformity of the application of agrochemicals in the area of the working body location depends on humidity, current flow rate and density, as well as the particle size of the dispersed substance.

Известно более совершенное устройство для дифференцированного внесения удобрений, наиболее близкое к предложенному по своей технической сущности и достигаемому результату, содержащее механизм подачи агрохимикатов с приводом и устройством для регулирования расхода в виде шнека, выполненного в виде пружины, с приводом от колеса или электродвигателя. Пружина установлена с возможностью регулирования ее шага при помощи винтового управляющего устройства с приводом от шагового электродвигателя, управляемого через бортовой компьютер (патент RU №2454058, A01C 17/00, дата начала действия 28.02.2011 - прототип устройства).A more advanced device for differential fertilizer application is known, which is closest to the one proposed in terms of its technical nature and the achieved result, which contains a feed mechanism for agrochemicals with a drive and a device for regulating the flow in the form of a screw made in the form of a spring, driven by a wheel or an electric motor. The spring is installed with the ability to control its pitch using a screw control device driven by a stepper motor controlled through an on-board computer (patent RU No. 2454058, A01C 17/00, the start date of the action is 02.28.2011 - prototype device).

Данное устройство за счет регулирования расхода в зоне действия одного рабочего органа обеспечивает изменение расхода удобрения, что создает возможности оптимизации режима питания с учетом пространственной неоднородности состояния посевов и почвенной среды. Однако эта возможность в данном устройстве не реализуется, в силу отсутствия блока определения оптимального расхода удобрений в зависимости от состояния посевов и почвенной среды. Кроме того, данное устройство обладает ошибками в дозировании заданного расхода, что связано с изменениями плотности и реологических свойств агрохимикатов, что приводит к различной степени наполняемости дозирующего шнека и изменению его производительности.This device by controlling the flow rate in the area of one working body provides a change in fertilizer consumption, which creates the possibility of optimizing the diet, taking into account the spatial heterogeneity of the state of crops and soil environment. However, this feature is not implemented in this device, due to the lack of a unit for determining the optimal fertilizer consumption, depending on the state of crops and soil environment. In addition, this device has errors in dosing a given flow rate, which is associated with changes in the density and rheological properties of agrochemicals, which leads to varying degrees of filling of the dosing screw and a change in its performance.

Известен способ дифференцированного внесения сыпучих минеральных удобрений, включающий уборку зерновых культур зерноуборочным комбайном, оборудованным датчиком урожайности, измерение потока зерна, поступающего в бункер, определение количества удобрений, необходимых для конкретного участка почвы, и внесение их в почву разбрасывателем минеральных удобрений, оборудованным системой автоматического дозирования. Сигнал от датчика урожайности передают непосредственно на бортовой компьютер зерноуборочного комбайна, где производят обработку данных, определяют количество минеральных удобрений, необходимых для участка почвы, с которого был убран урожай. Затем управляющий сигнал, изменяющий величину открытия или закрытия автоматических заслонок, установленных на разбрасывателе минеральных удобрений, посылают на разбрасыватель минеральных удобрений, который агрегатирован с зерноуборочным комбайном (патент RU №2477597 A01C 17/00, дата начала действия 13.05.2011). Способ обеспечивает снижение энергоемкости дифференцированного внесения минеральных удобрений.A known method for the differential application of bulk mineral fertilizers, including harvesting grain crops with a combine harvester equipped with a yield sensor, measuring the flow of grain entering the hopper, determining the amount of fertilizer needed for a particular area of soil, and applying them to the soil with a mineral fertilizer spreader equipped with an automatic dosing system . The signal from the yield sensor is transmitted directly to the on-board computer of the combine harvester, where the data is processed, the amount of mineral fertilizers required for the soil plot from which the crop was harvested is determined. Then, a control signal that changes the opening or closing value of automatic dampers installed on the fertilizer spreader is sent to the fertilizer spreader, which is aggregated with a combine harvester (patent RU No. 2477597 A01C 17/00, valid date 13.05.2011). The method provides a reduction in the energy intensity of the differential application of mineral fertilizers.

Указанный способ не позволяет обеспечить оптимальные условия питания посевов, так как в нем отсутствует операция определения требуемого количества минеральных удобрений, необходимых для участка почвы, с которого был убран урожай. Кроме того, указанный способ имеет ограниченное применение только для азотных удобрений, действующих в течение одного сельскохозяйственного сезона, в то время как твердые сыпучие удобрения чаще всего это калийные и фосфорные удобрения, а также мелиоранты, регулирующие кислотность почвы, действуют несколько лет в полевых севооборотах. Это еще в большей степени затрудняет выбор определения требуемого количества удобрений для убранного и будущего урожаев.The specified method does not allow to provide optimal nutritional conditions for crops, since there is no operation to determine the required amount of mineral fertilizers needed for the soil from which the crop was harvested. In addition, this method has limited use only for nitrogen fertilizers that are active during one agricultural season, while solid bulk fertilizers are most often potash and phosphorus fertilizers, as well as ameliorants that regulate the acidity of the soil, they last several years in field crop rotation. This makes it even more difficult to determine the required amount of fertilizer for harvested and future crops.

Известен способ и устройство дифференцированного предпосевного внесения минеральных удобрений в виде основной и стартовой доз, которые вносят одновременно с посевом и совместно с семенами на 4-10 см глубже заделки семян. Перед посевом получают информацию о параметрах плодородия поля в системе глобальных координат. Затем составляют электронную карту рациональной потребности в элементах питания возделываемой культуры для получения оптимальной урожайности. Устанавливают необходимую дозу внесения минеральных удобрений на каждый элементарный участок поля. Данные с карты передаются в микропроцессор, управляющий работой дозатора минеральных удобрений. Высеваемое количество удобрений, предназначенное для каждого элементарного участка поля, распределяют на стартовую и основную дозы.A known method and device for differentiated pre-sowing application of mineral fertilizers in the form of the main and starting doses, which are applied simultaneously with sowing and together with the seeds 4-10 cm deeper than the seed placement. Before sowing, information is obtained on the parameters of field fertility in the global coordinate system. Then, an electronic map of the rational need for nutrients of the cultivated crop is compiled to obtain optimal yield. Set the required dose of mineral fertilizers for each elementary section of the field. Data from the card is transmitted to the microprocessor that controls the operation of the fertilizer dispenser. The sown amount of fertilizer intended for each elementary section of the field is distributed into the starting and main doses.

Устройство для дифференцированного предпосевного внесения основных и стартовых доз минеральных удобрений включает бункер для семян и бункер для удобрений, дозатор семян, высокоадаптивный дозатор удобрений, пневматические системы высева семян и удобрений. Устройство снабжено системой позиционирования ГЛОНАС/GPS. Способ и устройство обеспечивают рациональное управление продукционным процессом, повышающим окупаемость и эффективность минеральных удобрений (патент RU №2452167 A01C 17/00, дата начала действия 01.11.2010).A device for differential pre-sowing application of basic and starting doses of mineral fertilizers includes a seed hopper and a fertilizer hopper, a seed meter, a highly adaptive fertilizer meter, pneumatic seed and fertilizer metering systems. The device is equipped with a GLONAS / GPS positioning system. The method and device provide rational management of the production process that increases the return on investment and the effectiveness of mineral fertilizers (patent RU No. 2452167 A01C 17/00, effective date 01.11.2010).

В указанном способе, как и в других аналогах, отсутствует операция определения доз минеральных удобрений, обеспечивающих рациональное управление продукционным процессом, как на текущем периоде вегетации, так и на последующие годы действия удобрений. В свою очередь в указанном устройстве отсутствует блок определения требуемой дозы внесения удобрений, кроме того, ему свойственны ошибки в дозировании, связанные с изменением плотности, влажности и фракционного состава твердых сыпучих минеральных удобрений и мелиорантов.In this method, as in other analogues, there is no operation to determine the doses of mineral fertilizers that provide rational control of the production process, both in the current growing season and in subsequent years of fertilizer action. In turn, the specified device does not have a unit for determining the required dose of fertilizer application, in addition, it is characterized by errors in dosing associated with changes in the density, humidity and fractional composition of solid loose mineral fertilizers and ameliorants.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому изобретению является способ дифференцированного точного внесения планируемой под определенный урожай дозы удобрения с учетом полевой неоднородности содержания элементов питания растений в почве, включающий в себя отбор образцов почвы на анализ, определение элементов питания для растений в почвенных образцах, расчет компенсационной дозы удобрений с учетом исходного содержания элементов питания в почве, автоматизированное внесение компенсационной дозы с использованием современных средств навигации. При этом отбор почвенных образцов на агрохимический анализ производят индивидуально в пределах участков различной урожайности, определенных по схеме урожайности поля, а также по уборке урожая, после чего определяют момент пересечения границ участков различной урожайности путем сравнения координат, осуществляют расчет компенсационной дозы вносимого удобрения по формуле: N_ki=N_тр-N_уч.i, где N_ki - вносимая компенсационная для данного участка доза удобрения, кг/га действующего вещества; N_тр - требуемая доза удобрения, кг/га действующего вещества; N_уч.i - количество элемента питания в почве данного участка, кг/га действующего вещества; i - номер участка (патент RU №2463763 A01C 17/00, дата начала действия 06.05.2011 - прототип способа). Данный способ обеспечивает повышение эффективности и упрощение использования удобрений.The closest in technical essence to the claimed invention is a method of differentiated accurate application of the fertilizer dose planned for a specific crop, taking into account the field heterogeneity of the content of plant nutrients in the soil, including the selection of soil samples for analysis, determination of nutrients for plants in soil samples, calculation compensation dose of fertilizers, taking into account the initial content of nutrients in the soil, automated introduction of a compensation dose using temporary means of navigation. In this case, the selection of soil samples for agrochemical analysis is carried out individually within areas of different yields, determined according to the field yield scheme, as well as harvesting, after which the moment of crossing the boundaries of sites of different yields is determined by comparing coordinates, the calculation of the compensation dose of fertilizer is carried out according to the formula: N _ki = N _Tr -N _uch.i , where N _ki - introduced compensation dose for a given plot of fertilizer, kg / ha of active substance; N _Tr - the required dose of fertilizer, kg / ha of active substance; N _U.i - the number of nutrients in the soil of this plot, kg / ha of active substance; i - the number of the plot (patent RU No. 2463763 A01C 17/00, the start date of the action is 05/06/2011 - the prototype of the method). This method provides increased efficiency and simplified use of fertilizers.

В указанном способе отсутствует процедура определения требуемой дозы внесения удобрений, как для текущего года, так и для последующих лет севооборота, что не позволяет обеспечить оптимальный питательный режим растений ни на текущем, ни на последующих периодах вегетации, что существенно снижает эффективность использования удобрений, независимо от точности последующих устройств для внесения удобрений и мелиорантов.In this method, there is no procedure for determining the required dose of fertilizer application, both for the current year and for subsequent years of crop rotation, which does not allow for optimal nutritional conditions of plants in the current or subsequent periods of vegetation, which significantly reduces the efficiency of fertilizer use, regardless accuracy of subsequent fertilizer and land reclamation devices.

Заявляемое устройство решает задачу повышения точности дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов, пролонгированного действия, т.е. действующих несколько сельскохозяйственных сезонов.The inventive device solves the problem of increasing the accuracy of the differentiated application of loose agrochemicals, prolonged action, i.e. operating several agricultural seasons.

Заявляемое устройство дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов, как и прототип, включает в себя механизм подачи агрохимикатов для регулирования расхода при помощи управляющего механизма с приводом от шагового электродвигателя, управляемого через бортовой компьютер.The inventive device for the differential application of granular agrochemicals, like the prototype, includes a feed mechanism for agrochemicals to control the flow using a control mechanism driven by a stepper motor controlled via an on-board computer.

Заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что оно содержит число рабочих органов равное числу обслуживаемых элементарных участков поля, размеры которых составляют 1,5-2,0 м², причем рабочие органы устройства оборудованы индивидуальными объемными и весовыми дозаторами сыпучих агрохимикатов с индивидуальными регуляторами доз, при этом объемные дозаторы выполнены в виде шаговых двигателей с внешним ротором в виде зубчатых венцов для дозированной подачи агрохимиката, снизу которых закреплены тройники, на выходе которых установлены весовые дозаторы, выполненные в виде поворотных управляемых весочувствительных заслонок, а боковые входы тройников соединены с воздухопроводами, оборудованными запорными электромагнитными клапанами, при этом сигнальные выходы весочувствительных заслонок соединены с первыми входами регуляторов доз, вторые входы которых соединены с выходами блоков определения заданных доз, входы которых соединены с сигнальными выходами оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды, а выходы регуляторов доз соединены с управляющими входами шаговых двигателей и поворотными механизмами весочувствительных заслонок и запорных клапанов воздухопроводов.The inventive device differs from the prototype in that it contains a number of working bodies equal to the number of served elementary field sections, the sizes of which are 1.5-2.0 m ² , and the working bodies of the device are equipped with individual volumetric and weight dosers of bulk agrochemicals with individual dose adjusters, in this case, volumetric dispensers are made in the form of stepper motors with an external rotor in the form of gear rims for dosed supply of agrochemical, from the bottom of which tees are fixed, at the output of which Weighing batchers are made in the form of rotary controlled weight-sensitive flaps, and the lateral inlets of the tees are connected to air ducts equipped with shut-off solenoid valves, while the signal outputs of the weight-sensitive flaps are connected to the first inputs of the dose regulators, the second inputs of which are connected to the outputs of the units for determining the set doses, the inputs which are connected to the signal outputs of optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil environment, and the outputs of dose regulators are connected They are equipped with stepper motor control inputs and rotary mechanisms of weight-sensitive dampers and air shut-off valves.

Повышение точности дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов достигается тем, что устройство по ширине захвата содержит несколько рабочих органов, обслуживающих элементарные участки поля площадью 1,5-2,0 м², что позволяет уменьшить ошибку, обусловленную наличием пространственной неоднородности сельскохозяйственного поля. Уменьшение ошибки дозирования на каждом рабочем органе достигается тем, что по сигналам оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды определяют заданные дозы внесения на каждом элементарном участке, а затем каждую дозу формируют путем дробного объемного дозирования, осуществляемого зубчатыми венцами на внешних роторах шаговых двигателей, и взвешиванием доз поворотными управляемыми весочувствительными заслонками, управляемыми регуляторами доз.Improving the accuracy of the differentiated application of granular agrochemicals is achieved by the fact that the device along the working width contains several working bodies serving elementary sections of the field with an area of 1.5-2.0 m ² , which allows to reduce the error due to the presence of spatial heterogeneity of the agricultural field. Reducing the dosage error at each working body is achieved by the fact that the signals of the optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil medium determine the prescribed application dose at each elementary site, and then each dose is formed by fractional volumetric dosing carried out by gear crowns on the outer rotors of the stepper motors, and dose weighing by rotary controlled weight-sensitive flaps controlled by dose regulators.

Приведенные существенные отличия устройства обозначают новую последовательность операций, что является предметом другого объекта изобретения, непосредственно вытекающего из первого, - способа дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов.These significant differences of the device indicate a new sequence of operations, which is the subject of another object of the invention directly arising from the first, the method of differentiated introduction of granular agrochemicals.

Заявляемый способ дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов решает задачу повышения точности дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов, пролонгированного действия и снижения суммарных потерь урожая всех культур используемого севооборота при одновременном снижении расхода вносимого агрохимиката пролонгированного действия по всей площади обрабатываемого поля.The inventive method for the differential application of granular agrochemicals solves the problem of increasing the accuracy of the differentiated application of granular agrochemicals, prolonged action and reducing the total yield loss of all crops used crop rotation while reducing the consumption of introduced agrochemical prolonged action across the entire area of the field.

Заявляемый способ дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов, как и прототип, включает в себя операции по формированию заданной дозы агрохимикатов и внесению ее путем автоматического регулирования расхода рабочих органов.The inventive method for the differential application of granular agrochemicals, as well as the prototype, includes the operation of forming a given dose of agrochemicals and applying it by automatically controlling the flow rate of the working bodies.

Заявляемый способ дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов, отличается тем, что заданные дозы агрохимикатов для каждого элементарного участка поля и локальных дозаторов рабочих органов формируют в виде суммы, включающей в себя среднее по полю значение дозы внесения агрохимиката, определяемое предварительно по картам фактического урожая, полученного в истекшем году для известных условий и локальной корректирующей поправки, при этом корректирующая поправку определяют в реальном времени в процессе внесения сыпучих агрохимикатов, для чего измеряют сигналы оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды на каждом элементарном участке поля в пределах ширины технологического захвата устройства, а поправку определяют по следующему закону:The inventive method for the differential application of granular agrochemicals, characterized in that the prescribed dose of agrochemicals for each elementary section of the field and local dispensers of the working bodies are formed in the form of a sum that includes the field average value of the dose of agrochemical applied, determined previously from the maps of the actual crop obtained in the expired year for known conditions and a local correction correction, while the correction correction is determined in real time in the process of applying bulk agrochemicals atov, which measured signals multispectral optical gauges state crops and soil environment at each elementary area of the field within the width of the capture process device, and the correction is determined in the following manner:

где:

- оптимальная доза внесения агрохимиката на i - том элементарном участке поля,

- оптимальная доза внесения агрохимиката, средняя по площади поля, e_i - сигнал оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды на i - том элементарном участке поля,

- среднее значение сигналов оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды, b - параметр регулятора.Where:

- the optimal dose of the agrochemical application on the i - th elementary section of the field,

- the optimal dose of agrochemical application, the average over the field area, e _i is the signal of optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil medium in the i - th elementary field section,

- the average value of the signals of optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil environment, b - parameter of the regulator.

Кроме того, способ отличается тем, что среднее по полю значение дозы внесения агрохимиката на каждый год севооборота определяют путем минимизации прогнозируемых потерь урожая в среднем по полю по всем культурам севооборота и затрат на внесение сыпучего агрохимиката пролонгированного действия, для чего используют математические модели, отражающие потери урожая от отклонения от оптимального значения параметра состояния почвы, регулируемого вносимым агрохимикатом, для всех культур севооборота, и динамическую модель параметра состояния почвы, регулируемого вносимым агрохимикатом.In addition, the method is characterized in that the field-average value of the dose of applying the agrochemical for each year of crop rotation is determined by minimizing the projected crop losses on average for the field for all crops of crop rotation and the cost of introducing a loose, long-acting agrochemical, for which mathematical models are used that reflect losses yield from deviation from the optimal value of the soil state parameter, regulated by the introduced agrochemical, for all crop rotation crops, and a dynamic model of the state parameter soil, controlled insertion of agrochemicals.

Снижение суммарных потерь урожая всех культур используемого севооборота при одновременном снижении расхода вносимого агрохимиката пролонгированного действия по всей площади обрабатываемого поля достигается тем, что оптимальная доза внесения агрохимиката определяется непосредственно из условия минимума потерь урожая и расхода агрохимиката на всех годах севооборота сначала в среднем по полю, с коррекцией доз по состоянию посевов и почвенной среды на каждом элементарном участке поля площадью 1,2-1,5 м². При этом оптимальные дозы, реализуемые заявляемым способом, являются заданием для отработки регуляторами заявляемого устройства, что за счет повышения точности дозирования обеспечивает высокую точность и надежность получения положительного эффекта от использования изобретения.Reducing the total yield loss of all crops of the used crop rotation while reducing the consumption of the introduced agricultural chemical of prolonged action over the entire area of the cultivated field is achieved by the fact that the optimal dose of applying the agricultural chemical is determined directly from the condition of the minimum crop loss and consumption of the agricultural chemical for all years of crop rotation, first on average over the field, s dose adjustment according to the state of crops and soil environment in each elementary section of the field with an area of 1.2-1.5 m ² . In this case, the optimal doses implemented by the claimed method are the task for practicing by the regulators of the claimed device, which, by increasing the accuracy of dosing, ensures high accuracy and reliability of obtaining a positive effect from the use of the invention.

На чертеже фиг. 1 представлена схема рабочего органа устройства, на фиг. 2 - продольная схема агрегатирования устройства с трактором, на фиг. 3 - поперечная схема агрегатирования устройства с трактором, на фиг. 4 - схема блока формирования заданных доз.In the drawing of FIG. 1 shows a diagram of the working body of the device, FIG. 2 is a longitudinal aggregation diagram of a device with a tractor; FIG. 3 is a cross-sectional diagram of the aggregation of a device with a tractor; FIG. 4 is a diagram of a unit for generating predetermined doses.

Устройство содержит общий для всех рабочих органов бункер 1 (фиг. 1), в котором содержится агрохимикат 2. В донной суживающейся части бункера 1 размещены рабочие органы объемного дозирования 3, число которых равно числу обслуживающих элементарных участков площадью 1,2-1,5 м². Рабочие органы объемного дозирования 3 выполнены в виде шаговых двигателей 4 с внешним ротором 5, на которых закреплены зубчатые венцы 6. Статоры 7 всех шаговых двигателей 4 фиксируются на общей оси рабочих органов 3. Нижняя часть рабочих органов объемного дозирования 3 сопрягается с верхними раструбами 8 тройников 9, в нижних раструбах 10 которых установлены поворотные управляемые весочувствительные заслонки 11, оборудованные круговым электромагнитным исполнительным механизмом 12. К боковым раструбам 13 тройников 9 прикреплены воздухопроводы 14, перекрываемые запорными клапанами 15 с исполнительными механизмами 16. Воздухопроводы соединены с воздушным ресивером 17, давление воздуха в котором поддерживается компрессором 18. Нижние раструбы 10 тройников 9 соединены с транспортными воздуховодами 19, выходы которых соединены с вихревыми диффузорами 20. Сигнальные выходы поворотных весочувствительных заслонок 11 соединены с первыми входами регуляторов доз 21, вторые входы которых соединены с блоками формирования заданных доз 22, к входам которых подключены сигнальные выходы мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды 23, установленные в зонах обслуживания каждого элементарного участка поля 24. Управляющий выход регулятора доз 21 соединен управляемыми входами (статорами) 7 шаговых двигателей 4, а пусковой выход - с круговым электромагнитным исполнительным механизмом 12 поворотных весочувствительных заслонок 11 и исполнительными механизмами 16 запорных клапанов 15.The device contains a bunker 1 common to all working bodies (Fig. 1), which contains agrochemical 2. In the bottom tapering part of the bunker 1 there are placed volumetric dosing bodies 3, the number of which is equal to the number of serving elementary sections with an area of 1.2-1.5 m ² . The working bodies of volumetric dosing 3 are made in the form of stepper motors 4 with an external rotor 5, on which gear rims are fixed 6. The stators 7 of all stepping motors 4 are fixed on the common axis of the working bodies 3. The lower part of the working bodies of volumetric dosing 3 is mated to the upper sockets of 8 tees 9, in the lower sockets 10 of which rotary controlled weight-sensitive valves 11 are installed, equipped with a circular electromagnetic actuator 12. Air ducts are attached to the side sockets 13 of the tees 9 14, blocked by shut-off valves 15 with actuators 16. The air ducts are connected to an air receiver 17, the air pressure of which is supported by the compressor 18. The lower bells 10 of the tees 9 are connected to the transport ducts 19, the outputs of which are connected to the swirl diffusers 20. The signal outputs of the rotary weight-sensitive dampers 11 are connected to the first inputs of dose adjusters 21, the second inputs of which are connected to the units for generating the set doses 22, to the inputs of which the signal outputs of the multispect are connected measuring meters of the state of crops and soil environment 23 installed in the service areas of each elementary section of the field 24. The control output of the dose controller 21 is connected by controlled inputs (stators) 7 of the stepper motors 4, and the starting output is connected to a circular electromagnetic actuator 12 of the rotary weight-sensitive valves 11 and actuators 16 shutoff valves 15.

Устройство базируется на тракторе 25, на полунавесной раме 26, опирающейся на колеса 27 (фиг. 2, 3). На раме крепится общий бункер 1 для агрохимикатов, внизу которого находится блок с дозирующими рабочими органами 3, кроме того, на раме 26 крепится воздушный ресивер 17 и компрессор 18. Ресивер 17 соединен воздухопроводами 14 с дозирующими рабочими органами 3, выходы которых соединены транспортными воздуховодами 19 с вихревыми диффузорами 20, закрепленными на складной ферме 28. Оптические мультиспектральные измерители состояния посевов 23 установлены на раздвижной ферме 29 в передней части трактора. Для измерения состояния посевов оптические мультиспектральные измерители содержат 3-4 канала в области спектра 390-500 нм, а для измерения состояния почвы 3-4 канала в области спектра 440-690 нм и 3-4 канала в области 700-1100 нм. Выбор такого сочетания каналов позволяет выделить все необходимые для реализации способа состояния посевов и почвенной среды (Барталев С.А., Лупян Е.А., Нейштадт И.А., Савин И.Ю. Дистанционная оценка параметров сельскохозяйственных земель по спутниковым данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов). Сборник научных статей - М. "GRANP-Poligraph", 2005. Т. П. С. 228-236; Мурашко Н.И., Орешкжа Л.В., Мурашко А.Н., Решетник С.В. Почвенный мониторинг с использованием данных дистанционного зондирования. Journal of Research and Agricultural Ingeneering. 2007, Vol. 52 (30), p. 117-119).The device is based on a tractor 25, on a semi-mounted frame 26, supported by wheels 27 (Fig. 2, 3). A common hopper 1 for agrochemicals is mounted on the frame, at the bottom of which there is a unit with metering working bodies 3, in addition, an air receiver 17 and compressor 18 are mounted on frame 26. The receiver 17 is connected by air ducts 14 to the metering working bodies 3, the outputs of which are connected by transport ducts 19 with vortex diffusers 20 mounted on a folding farm 28. Optical multispectral crop condition gauges 23 are mounted on a sliding farm 29 in front of the tractor. To measure the state of crops, optical multispectral meters contain 3-4 channels in the spectral region of 390-500 nm, and for measuring the state of soil 3-4 channels in the spectrum of 440-690 nm and 3-4 channels in the region of 700-1100 nm. The choice of such a combination of channels allows us to select all the conditions of crops and soil environment necessary for the implementation of the method (Bartalev S.A., Lupyan E.A., Neyshtadt I.A., Savin I.Yu. Remote sensing of agricultural land parameters using satellite data from MODIS spectroradiometer // Modern problems of remote sensing of the earth from space (Physical foundations, methods and technologies for monitoring the environment, potentially dangerous phenomena and objects). Collection of scientific articles - M. "GRANP-Poligraph", 2005. T. P. S. 228-236 ; Murashko N.I., Oreshkzha L.V., Moore Ashko, A.N. and Reshetnik, S.V., Soil Monitoring Using Remote Sensing Data, Journal of Research and Agricultural Ingeneering. 2007, Vol. 52 (30), p. 117-119).

Блок формирования заданных доз 22 (фиг. 4) содержит блок формирования базы данных пространственного распределения урожая и параметра состояния почвы, регулируемого вносимым агрохимикатом 30, к входу которых подключены оптические мультиспектральные измерители состояния посевов и почвенной среды 23. Выход блока формирования базы данных 30 соединен с входом блока оперативной идентификации математической модели потерь урожая 31, выход которого соединен с блоком формирования оптимальной программы средних по полю доз внесения агрохимиката 32, к которому также подключен блок динамической модели параметра состояния почвы, регулируемого вносимым агрохимикатом, 33. Выход блока 32 подключен к блоку корректирующих регуляторов 34, а также к первым входам сумматоров 35, ко вторым входам которых подключены выходы корректирующих регуляторов 34. Выходы сумматоров 35 соединены с входами регуляторов доз 21 устройства для внесения агрохимиката.The unit for generating predetermined doses 22 (Fig. 4) comprises a unit for generating a database of the spatial distribution of the crop and a soil condition parameter controlled by the applied agrochemical 30, to the input of which optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil medium 23 are connected. The output of the unit for forming the database 30 is connected to the input of the operative identification block of the mathematical model of crop losses 31, the output of which is connected to the block for the formation of the optimal program of field-average doses of the agrochemical 32, to which is also connected a block of a dynamic model of the soil state parameter, regulated by the introduced agrochemical, 33. The output of block 32 is connected to the block of corrective regulators 34, as well as to the first inputs of adders 35, to the outputs of which are connected the outputs of corrective regulators 34. The outputs of adders 35 are connected to the inputs dose adjusters 21 agrochemical application devices.

Устройство для дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов работает следующим образом. Перед началом работы устройства в блоке формирования оптимальной программы средних по полю доз внесения агрохимиката 32 содержится информация о средней по полю дозе внесения. Перед моментом начала движения трактора 25 посредством оптических мультиспектральных измерителей 23 измеряется состояние посева и почвенной среды по всей линии отдельных элементарных участков 24, обслуживаемых отдельными рабочими органами устройства и расположенных вдоль фермы 28 устройства. Сигналы от измерителей 23 поступают на корректирующие регуляторы 34, которые формируют поправки в локальных дозах внесения агрохимиката. Сигналы поправок с выходов корректирующих регуляторов 34 складываются в сумматорах 35 с сигналами блока формирования оптимальной программы 32, и на выходе сумматора 35 формируются сигналы задания на формирование локальных доз внесения, которые поступают на входы регуляторов доз 21. С сигнальных выходов регуляторов доз 21 подаются сигналы управления на статоры шаговых двигателей 7 рабочих органов объемного дозирования 3. При поступлении управляющих сигналов внешние роторы 5 начинают шаговые угловые перемещения и посредством зубчатых венцов 6 дозируют агрохимикат 2, отбирая его из бункера 1 и сбрасывая его малыми объемами через верхние раструбы 8 тройников 9 в нижние раструбы 10, где установлены поворотные управляемые весочувствительные заслонки 11. Сигналы с выходов чувствительных элементов заслонок 11 поступают на входы регуляторов доз 21. Как только сигналы чувствительных элементов заслонок 11 сравняются с сигналами заданий блока формирования заданных доз 22, на управляющих выходах регуляторов доз 21 вырабатываются пусковые сигналы, одновременно поступающие на круговые электромагнитные исполнительные механизмы 12 весочувствительных заслонок 11 и исполнительные механизмы 16 запорных клапанов 15. Это приводит к одновременному опрокидыванию весочувствительных заслонок 11 и открытию запорных клапанов 15, за счет чего смесь воздуха и агрохимиката по воздухопроводам 19 подается на вихревые диффузоры 20, и дозы агрохимиката равномерно вносятся на элементарные участки 24. После внесения дозы трактор 25 начинает движение, и устройство перемещается к линии очередных элементарных участков 24, расположенных вдоль складной фермы 28 устройства. При этом регулятор доз на управляющих выходах вырабатывает сигналы, приводящие в исходное закрытое состояние весочувствительные заслонки 11 и запорные клапаны 15. За время перемещения трактора с устройством от одной линии элементарных участков к другой, отсчитываемое таймером (не показанным на схеме), в блоке 22 формируются новые задания регуляторам доз 21, и такая последовательность действий осуществляется по всей площади обслуживаемого поля.A device for the differential application of bulk agrochemicals works as follows. Before starting the operation of the device, the unit for generating the optimal program for the field average doses of the agrochemical 32 contains information on the field average dose. Before the moment of the beginning of the movement of the tractor 25 by means of optical multispectral meters 23, the state of the sowing and soil medium is measured along the entire line of individual elementary sections 24, served by individual working bodies of the device and located along the farm 28 of the device. The signals from the meters 23 are fed to the corrective controllers 34, which form the corrections in local doses of the agrochemical. The correction signals from the outputs of the correcting regulators 34 are added to the adders 35 with the signals of the optimal program forming unit 32, and the output signals of the adder 35 generate the task signals for the formation of local application doses, which are fed to the inputs of the dose regulators 21. From the signal outputs of the dose regulators 21, control signals on the stators of stepper motors 7 of the working bodies of volumetric dosing 3. Upon receipt of control signals, the external rotors 5 begin stepwise angular movements and by means of gear crowns 6 the agrochemical 2 is dosed, taking it from the hopper 1 and dropping it in small volumes through the upper sockets 8 of the tees 9 into the lower sockets 10, where rotary controlled weight-sensitive valves 11 are installed. The signals from the outputs of the sensitive elements of the valves 11 are fed to the inputs of the dose regulators 21. As soon as the signals sensitive elements of the shutters 11 are compared with the signals of the tasks of the unit for forming the set doses 22, at the control outputs of the dose controllers 21, triggering signals are generated that simultaneously arrive at the circular electro agnate actuators 12 weight-sensitive shutters 11 and actuators 16 shut-off valves 15. This leads to the simultaneous overturning of the load-sensitive shutters 11 and the opening of the shut-off valves 15, due to which the mixture of air and agrochemical through the air ducts 19 is supplied to the swirl diffusers 20, and doses of the agrochemical are uniformly introduced to the elementary sections 24. After the dose is applied, the tractor 25 begins to move, and the device moves to the line of the next elementary sections 24 located along the folding trusses 28 apparatus. At the same time, the dose regulator at the control outputs generates signals leading to the initial closed state of the load-sensitive flaps 11 and shut-off valves 15. During the movement of the tractor with the device from one line of elementary sections to another, counted by a timer (not shown in the diagram), in block 22 are formed new tasks for dose regulators 21, and such a sequence of actions is carried out over the entire area of the served field.

Способ дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов осуществляется следующим образом.The method of differential application of bulk agrochemicals is as follows.

Предварительно, перед началом очередного вегетационного периода на рассматриваемом поле используемого севооборота в блоке формирования базы данных 30 по сигналам оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды 23 и данным о величине показателя, регулируемого вносимым агрохимикатом, и фактически внесенных дозах агрохимиката, вносимым вручную, формируют информацию, которую затем подают в блок идентификации математической модели потерь урожая 31. С выхода блока идентификации 31 информацию о параметрах математических моделей подают на блок формирования оптимальной программы средних по полю доз внесения агрохимиката 32, на который также подают информацию от блока динамической модели параметра состояния почвы, регулируемого вносимым агрохимикатом 33.Previously, before the start of the next growing season in the field of crop rotation used in the database forming unit 30, the information is generated by optical multispectral indicators of the state of crops and soil medium 23 and the data on the value of the indicator controlled by the applied agrochemical and the actual doses of the agrochemical introduced manually form information which is then fed to the identification unit of the mathematical model of yield losses 31. From the output of the identification unit 31 information about the parameters of the mat cal models served to block the formation of an optimal program for middle field doses of agrochemical application 32, which is also supplied information from the block of the dynamic parameters of the model state of the soil, controlled insertion agrochemical 33.

По карте распределения урожая по площади поля, хранимой в блоке формирования базы данных 30, определяют его среднюю величину U, полученную для фактических условий, обозначаемых вектором F, компонентами которого являются: f₁ - сумма активных температур за истекший сезон, °C; f₂ - сумма выпавших осадков, мм; f₃ - среднегодовое содержание доступного азота в почве, г/кг.From the map of the distribution of the crop over the field area stored in the database forming unit 30, determine its average value U obtained for the actual conditions indicated by the vector F, whose components are: f ₁ - sum of active temperatures over the past season, ° C; f ₂ - the amount of precipitation, mm; f ₃ - the average annual content of available nitrogen in the soil, g / kg

Для фактических условий истекшего сезона оценивают величину потенциального урожая для убранной культуры севооборота j=1For the actual conditions of the past season, the value of the potential yield for the harvested crop rotation is estimated j = 1

указанную оценку сравнивают с фактической величиной урожая U и определяют величину потерь урожаяthis estimate is compared with the actual value of the crop U and determine the amount of crop loss

По модели потерь урожая, связанных с отклонением показателя, регулируемого данным агрохимикатом, от оптимального значения k* для данной культурыAccording to the model of crop losses associated with the deviation of the indicator regulated by this agrochemical from the optimal value of k * for a given crop

определяют среднее значение этого показателя по полю

, принимаемое в качестве начального значения для его прогнозирования на последующие годы севооборота. Таким показателем может быть гидролитическая кислотность почв, содержание доступного калия или фосфора.determine the average value of this indicator for the field

taken as the initial value for its prediction for subsequent years of crop rotation. Such an indicator may be the hydrolytic acidity of the soil, the content of available potassium or phosphorus.

В блоке формирования оптимальной программы средних по полю доз внесения агрохимиката 32 определяют среднее значение дозы агрохимиката путем минимизации следующего критерия оптимизацииIn the block for the formation of an optimal program of average field doses of agrochemical 32, the average dose of agrochemical is determined by minimizing the following optimization criterion

для следующей динамической модели изменения показателя, регулируемого внесением агрохимиката, в годовом времениfor the next dynamic model of the change in the indicator, regulated by the introduction of the agrochemical, in annual time

Для этого реализуют следующий алгоритм оптимизации:To do this, implement the following optimization algorithm:

шаг 0. Задают итерационную переменную n=0, задают начальное значение регулируемого показателя для первого года севооборота -

, принимают среднемесячные нормы осадков по всем годам севооборота f₂(T), принимают начальную программу внесения агрохимиката по годам севооборота d_n(T), T=1, 2, … N.step 0. Set the iterative variable n = 0, set the initial value of the adjustable indicator for the first year of crop rotation -

, take the average monthly rainfall for all years of crop rotation f ₂ (T), accept the initial program for applying the agrochemical for years of crop rotation d _n (T), T = 1, 2, ... N.

шаг 1. Решают уравнение для динамики регулируемого показателяstep 1. Solve the equation for the dynamics of the adjustable indicator

ряд решения k_n(T), T=1, 2, … N разворачивается во времени k_n(-T), -T=N, N-1, … 1.solutions series k _n (T), T = 1, 2, ... N is set during the time _{k n (-T), -T =} N, N- 1, ... 1.

шаг 2. Решают уравнение для сопряженной модели справа - налево (от конца в начало севооборота)step 2. Solve the equation for the conjugate model from right to left (from end to beginning of crop rotation)

где k_n(T) - это развернутое во времени решение уравнения динамики регулируемого показателя, λ - сопряженная переменная для динамической модели регулируемого показателя, имеющая смысл чувствительности критерия оптимизации к регулируемому показателю k(T).where k _n (T) is the time-resolved solution of the equation of dynamics of the adjustable indicator, λ is the conjugate variable for the dynamic model of the adjustable indicator, which makes sense of the sensitivity of the optimization criterion to the adjustable indicator k (T).

шаг 3. Для прямого во времени решения k_n(T), T=1, 2 … N вычисляют критерий оптимизацииstep 3. For a direct solution in time k _n (T), T = 1, 2 ... N, the optimization criterion is calculated

который сравнивают с заданным пороговым числом δ. Если I_n≤δ, то СТОП, иначе-переход к п. 4which is compared with a given threshold number δ. If I _n ≤δ, then STOP; otherwise, go to step 4

шаг 4. Уточняют программу внесения агрохимиката по годам севооборотаstep 4. Clarify the agrochemical application program by crop rotation years

d_n(Т)=0, если

, переход к п. 1, вплоть до выполнения условия I_n≤δ.d _n (T) = 0 if

, go to step 1, until the condition I _n ≤δ is satisfied.

Для реализации способа в реальном времени из всей оптимальной программы внесения агрохимиката

выбирают только величину средней дозы внесения агрохимиката на данном поле для текущего года севооборота

, которая является базовым компонентом задания всем регуляторам доз 21. Это задание корректируют посредством регуляторов доз 21 по сигналам оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды 23. При этом корректирующую поправку определяют в реальном времени в процессе внесения сыпучих агрохимикатов, для чего измеряют сигналы оптических мультиспектральных измерителей состояния посевов и почвенной среды на каждом элементарном участке поля в пределах ширины технологического захвата устройства, а поправку определяют по следующему закону:To implement the method in real time from the entire optimal agrochemical application program

choose only the value of the average dose of applying the agrochemical in this field for the current year of crop rotation

, which is the basic component of the task for all dose controllers 21. This task is adjusted by dose controllers 21 according to the signals of optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil environment 23. Moreover, the correction correction is determined in real time during the application of bulk agrochemicals, for which the signals of optical multispectral are measured gauges of the state of crops and soil medium in each elementary field section within the technological capture width of the device, and the correction is determined elyayut in the following manner:

где:

Откорректированные сигналы заданий подают на входы регуляторов доз 21 устройства для дифференцированного внесения агрохимиката.Corrected task signals are fed to the inputs of dose regulators 21 of the device for differential application of the agrochemical.

Использование заявляемого изобретения позволит повысить урожайность основных сельскохозяйственных культур не менее чем на 30-35%, при одновременном снижении расхода агрохимикатов на 40-45%.Using the claimed invention will increase the productivity of major crops by at least 30-35%, while reducing the consumption of agrochemicals by 40-45%.

Claims

1. A device for the differential application of bulk agrochemicals, including a feed mechanism for agrochemicals to control the flow using a control mechanism driven by a stepper motor controlled via an on-board computer, characterized in that it contains the number of working bodies equal to the number of elementary sections of the field served, the dimensions of which are 1.5-2.0 m ² , and the working bodies of the device are equipped with individual volumetric and weight dosers of bulk agrochemicals with individual with dose regulators, in this case, volumetric dosers are made in the form of stepper motors with an external rotor in the form of gear rims for dosed supply of agrochemicals, tees are fixed at the bottom of which, weighers are installed at the output of which are made in the form of rotary controlled weight-sensitive flaps, and the lateral inlets of the tees are connected with air ducts equipped with shutoff solenoid valves, while the signal outputs of the load-sensing dampers are connected to the first inputs of the dose regulators, the second inputs the odes of which are connected to the outputs of the units for determining the set doses, the inputs of which are connected to the signal outputs of the optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil medium, and the outputs of the dose regulators are connected to the control inputs of the stepper motors and rotary mechanisms of the load-sensing dampers and shutoff valves of the air ducts.

2. A method for the differential application of bulk agrochemicals, including the operation of generating a given dose of agrochemicals and making it by automatically controlling the flow rate of the working bodies, characterized in that the specified doses of agrochemicals for each elementary field section and local dispensers of the working bodies are formed in the form of a sum including includes the field-average value of the dose of the agrochemical application, determined previously from the maps of the actual crop obtained in the past year for known conditions th and local corrective corrections, while the corrective corrections are determined in real time during the application of bulk agrochemicals, for which the signals of optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil medium are measured on each elementary field section within the technological capture width of the device, and the correction is determined according to the following law :

Where:

- the optimal dose of the agrochemical in the i-th elementary field,

, the optimal dose of the agrochemical application, the average over the field area, e _i is the signal of optical multispectral measuring instruments for the state of crops and soil medium in the i - th elementary field section,

3. The method according to p. 2, characterized in that the field-average value of the dose of applying the agrochemical for each year of crop rotation is determined by minimizing the predicted crop losses on average for the field for all crops of crop rotation and the cost of introducing a loose agrochemical of prolonged action, for which mathematical models reflecting crop losses from deviations from the optimal value of the soil state parameter, regulated by the applied agrochemical, for all crop rotation crops, and a dynamic model of the state parameter soil regulated by the applied agrochemical.