Coelho, Andre Luiz de FreitasQueiroz, Daniel Marçal deSantos, Nerilson TerraRuas, Renato Adriane AlvesPinto, Francisco de Assis de CarvalhoDambroz, Giovani Prates Bisso2023-09-272023-09-272023-03-02DAMBROZ, Giovani Prates Bisso. Development of a low-cost multi-hybrid variable rate system for horizon- tal disk planter. 2023. 53 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.https://locus.ufv.br//handle/123456789/31584Food security and the environmental issues are two main challenges of modern times. Due to the economic growth of societies, there is an increase of meat consumption. As a result, demand of feed for livestock is drastically increasing. Plant breeding, fertilizer technology, soil biology, and precision agriculture are some of the areas that could contribute to the improvement of agricultural output efficiency, which is imper- ative. Seeding operations can become more efficient by using precision agriculture technologies such as variable rate seeding and multi-hybrid seeding. However, there are currently no technologies for multi-hybrid seeding compatible with horizontal disk seed meters, which are vastly used in emerging countries. This study aims to develop a low-cost, electric-driven multi-hybrid variable rate system for row crop planters equipped with horizontal disk seed meters, and to compare the developed system’s planting performance with that of a ground-wheel-driven seed meter. The multi-hybrid system was developed based on a product design methodology. A pro- totype of the system was manufactured in PETG using a desktop 3D printer. The multi-hybrid system has three working positions - open for seed type A, open for seed type B, and closed - operated by a servomotor. The controller is composed of a single-board computer and other electronic components, and operates the multi- hybrid system and an electric-driven horizontal disk seed meter in fixed or prescrip- tion map-based variable rate. Total cost of the electric-driven multi-hybrid variable rate seed meter (MVSM) was under USD400. Four experiments were conducted to evaluate the MVSM. The first compared the MVSM with a factory-built, ground- wheel driven seed meter (GWSM) at three seeding rates (3, 3.5, and 4.1 seeds per meter) in terms of planting performance. The second compared the planting perfor- mance of four positions of the MVSM - open A, B, and closed A, B - at three seeding rates. The third evaluated the transition distance from one seed type to the other at three seeding rates. The fourth evaluated the planting performance of the devel- oped electric-driven variable rate seed meter without the multi-hybrid system (VSM) at three seeding rates. All experiments were conducted at 4 km · h − 1 with corn seed. Data from the first and fourth experiments show a tendency of decrease in planting performance as seeding rate increased across all systems tested and a higher dispersion of seed spacing distribution produced by the MVSM. The GWSM outperforms the MVSM in terms of planting performance. An increase in seeding rate negatively affects planting performance regardless of the system. The open B and closed B po- sitions of the MVSM have the lowest planting performance. An increase in seeding rate negatively affects planting performance regardless of the position. The switch be- tween seed types B to A produces mean transition distances under seven meters. Seed type switching from A to B is unsatisfactory. The multi-hybrid system negatively af- fects the electric-driven seed meter’s performance at all seeding rates. Although seed type switching needs improvement, the MVSM could potentially replace the GWSM with the advantage of on-the-go seeding rate adjustment. Keywords: Multi-hybrid. Variable rate seeding. Seed spacing.A segurança alimentar e a questão ambiental são dois grandes desafios dos tempos atuais. Devido ao desenvolvimento econômico das sociedades, há um aumento no consumo de carne. Como resultado, há um aumento drástico na demanda de alimen- tos para os rebanhos. O melhoramento genético, a tecnologia de fertilizantes, a biolo- gia do solo e a agricultura de precisão são algumas das áreas que podem contribuir para o aumento da eficiência de produção agrícola, que é essencial. As operações de semeadura podem se tornar mais eficientes utilizando tecnologias da agricultura de precisão, como semeadura à taxa variada e semeadura multi-híbridos. No en- tanto, não há tecnologias disponíveis para semeadura multi-híbridos compatíveis com dosadores de sementes de disco perfurado horizontal, que são utilizados em larga es- cala em países emergentes. Este estudo busca desenvolver um sistema multi-híbridos com taxa variada e acionamento elétrico, de baixo custo, para semeadoras equipadas com dosadores de semente de disco perfurado horizontal, e comparar a distribuição longitudinal de sementes do sistema desenvolvido com a de um dosador de sementes acionado por roda de terra. O sistema multi-híbridos foi desenvolvido com base em uma metodologia de projeto de produto. Um protótipo do sistema multi-híbridos foi fabricado em PETG utilizando uma impressora 3D. O sistema multi-híbridos possui três posições de operação - aberto para semente tipo A, aberto para semente tipo B e fechado - operadas por um servomotor. O controlador é composto por um com- putador de placa única, entre outros componentes eletrônicos. Ele controla o sistema multi-híbrido e um dosador de sementes de disco perfurado horizontal, acionado elet- ricamente em taxa fixa ou variada, com base em mapa de prescrição. O custo total do dosador de semente multi-híbrido à taxa variada com acionamento elétrico (MVSM) é de menos de USD400. Quatro experimentos foram conduzidos para avaliar o MVSM. O primeiro comparou o MVSM com um dosador de sementes de disco perfurado hor- izontal acionado por roda de terra (GWSM) em três taxas de semeadura (3, 3,5 e 4,1 sementes por metro) em termos de distribuição longitudinal de sementes. O segundo comparou a distribuição longitudinal de sementes de quatro posições do MVSM - aberto A, B, e fechado após A, B - em três taxas de semeadura. O terceiro avaliou a distância de transição entre os tipos de sementes em três taxas de semeadura. O quarto avaliou a distribuição longitudinal de sementes do dosador de sementes à taxa variada com acionamento elétrico sem o sistema multi-híbrido (VSM) em três taxas de semeadura. Todos os experimentos foram conduzidos a 4 km · h − 1 com sementes de milho. Dados dos experimentos mostram uma tendência de redução da uniformi- dade dos espaçamentos entre sementes com o aumento da taxa de semeadura em todos os sistemas testados, e uma maior dispersão dos espaçamentos entre sementes produzida pelo MVSM. O GWSM supera o MVSM em termos de distribuição longi- tudinal de sementes. O aumento na taxa de semeadura afeta negativamente a dis- tribuição longitudinal de sementes, independente do sistema. As posições aberto B e fechado B do MVSM apresentam distribuição longitudinal de sementes menos uniforme. O aumento na taxa de semeadura afeta negativamente a distribuição longi- tudinal de sementes, independente da posição do MVSM. A troca de sementes tipo B para A produz distâncias médias de transição abaixo de sete metros. O desempenho da troca de sementes tipo A para B não é satisfatório. O sistema multi-híbridos afeta negativamente o desempenho do dosador de sementes à taxa variada com aciona- mento elétrico em todas as taxas de semeadura. Embora o desempenho da troca de tipo de sementes necessite de melhoria, o MVSM poderia substituir o GWSM com a vantagem do ajuste da taxa de semeadura durante a semeadura. Palavras-chave: Multi-híbridos. Semeadura à taxa variada. Espaçamento entre sementes.engAcesso AbertoSemeaduraMáquinas agrícolasAgricultura de precisãoHibridação vegetalDissertaçãohttps://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.194Máquinas e Implementos Agrícolas