2018, jaar van de harde data

Het doel is in ieder geval duidelijk. Het aantal mensen op onze planeet stijgt. Gestaag, maar duidelijk. Die mensen hebben natuurlijk voeding nodig, die uiteindelijk van de landbouwer moet komen. Aangezien er steeds minder grond is om dat voedsel te telen, kan het niet anders dan dat de landbouwer inventiever moet worden en moet nadenken over zijn grondgebruik. Daarbij moet het voor hem ook economisch interessant blijven. Hoe haal je het maximum uit je grond en gewas, met een minimum aan kosten? Een vraag waarop het antwoord Smart Farming lijkt te zijn.

Precisielandbouw en Smart Farming

De mogelijkheden lijken eindeloos en Smart Farming lijkt ook enkel maar voordelen te hebben. Het principe draait rond nauwkeurigheid: breng het juiste product aan op de juiste plaats, op het juiste ogenblik en aan de juiste dosis. En als alles nauwkeurig gebeurt, dan zal de landbouwer ook meer kunnen produceren met minder middelen. Een betere rendabiliteit dus, en dat met een kleinere impact op de omgeving.

Zeker naar gewasbeschermingsmiddelen toe is dat een goed verhaal aangezien daar al jaren een druk op zit. Uiteindelijk kunnen we door precisielandbouw de Belgische concurrentiepositie van onze landbouw verbeteren.

Pibo brengt

de bodem in kaart

Als men denkt aan bodem, dan is de Bodemkundige Dienst van België het ideale aanspreekpunt. Die was aanwezig in de vorm van Jill Dillen, tijdens de studiedag ‘Bodem in kaart’ op 20 september. “We kunnen op verschillende niveaus naar variatie binnen het perceel gaan kijken. Zo kunnen we kijken naar verschillen in bodemeigenschappen, gewasontwikkeling en opbrengst.

Met de Veris-bodemscanner van Agrometius is het mogelijk om de verschillende bodemeigenschappen in kaart te brengen en op basis hiervan kunnen adviezen worden opgesteld omtrent de toediening van kalk of meststoffen.”

Agrometius wil het verhaal toegankelijker maken voor de landbouwers door met een dienst te werken. Enkele loonwerkers zullen met de scanner werken. Nadien worden monsterlocaties bepalen, waarbij wordt samengewerkt met de Bodemkundige Dienst die de monsters gaan bepalen. Ze maken een volledig rapport van de scans, de variatie en de adviezen. Percelen vanaf 3 ha worden gescand, met een kost van 175 euro per ha. Die prijs omvat het scannen, het loonwerk, de bodemstalen, het rapport en de variabele kaarten.

Naast de Veris-bodemscanner wordt wel eens de EM38 of de elektromagnetische scanner gebruikt, die de elektrische geleidbaarheid en het magnetisme door middel van spoelen meet.

Veris bodemscan meet...

De Bodemkundige dienst startte in 2017 het demonstratieproject SMART-bodem, waarin ze in twee jaar tijd verschillende percelen scannen, op basis hiervan adviezen opstellen en toepassen. Er wordt geëvalueerd door het gewas op te volgen en opbrengstkaarten op te stellen. De pH, het organisch koolstofgehalte en de elektrische geleidbaarheid vastgelegd worden door de Veris bodemscanner. Verder is het opstellen van een hoogtekaart mogelijk, tot 2 cm nauwkeurig.

de zuurtegraad

De pH meting zelf gebeurt efficiënt. Terwijl de bodemscanner rijdt, wordt om de 10 seconden (dus om de 20 tot 30m) een staal genomen met een schep. Die wordt gemeten met de pH meter, die na elke meting gespoeld wordt in de watertank. De pH geeft een indicatie van hoe beschikbaar de nutriënten zijn voor het gewas.

Is de pH te laag, dan kan dit wijzen op een calcium-, magnesium- of fosforgebrek en een minder efficiënte stikstofopname. Is de pH te hoog, dan lijdt het gewas eerder aan een mangaan-, boor-, ijzer- of fosforgebrek. “Fosfor is dus duidelijk gevoelig aan de pH. Ook al is er genoeg fosfor in de bodem aanwezig, is de pH niet optimaal, dan is de opname ervan dat ook niet”, aldus Jill Dillen.

het organisch koolstofgehalte

Om het organisch koolstofgehalte te weten, wordt zelfs om de seconde een meting gedaan. De NIR spectrometer meet dit al rijdend over de bodem. Het organisch koolstofgehalte geeft dan meer informatie over de mineralisatie, of de bodem water en nutriënten vasthoudt, over het bodemleven en de -structuur en de weerstand ervan tegen erosie.

de elektrische geleidbaarheid

De elektrische geleidbaarheid (EC) wordt gemeten door het sturen van stroom doorheen de bodem, om dan de EC te meten op twee dieptes: in de bouwvoor (0 tot 30 cm) en tot op 90 cm diepte. De elektrische geleidbaarheid vertoont een hogere waar bij een een hoog koolstofgehalte, een hoog kleigehalte, meer nutriënten, maar ook een hogere bodemdichtheid en een natte bodem. Er zijn dus veel factoren die de EC bepalen.

Advies voor bekalking en organische stof

Na de scan worden variabele kaarten opgesteld van het perceel, wat wil zeggen dat voor de verschillende bodemeigenschappen de variatie in het perceel duidelijk wordt.

Op basis van de koolstof en de pH gegevens kunnen, via het BEMEX-expertensysteem, op basis van die variatie adviezen worden gemaakt over de bekalking en over de toediening van organische meststoffen. Die adviezen zijn dan geldig voor de eerstvolgende drie jaar. Met de hiervoor opgestelde taakkaarten kan de variabele kalkstrooier of de variabele compoststrooier aangestuurd worden.

Ook uit de EC kaarten kan nuttige informatie worden gehaald. Stelt men namelijk vast dat op sommige punten de geleidbaarheid laag is, dan kan men samen met de landbouwer de voorgeschiedenis van het perceel bekijken of de reden erachter zoeken. Zo kan bijvoorbeeld de bodemtextuur de reden zijn of het samenvoegen van percelen in het verleden.

En mogelijkheden voor gewasbescherming

Men kan zelfs niet alleen variëren in bemesting en bekalking, ook voor gewasbescherming biedt precisielandbouw soelaas. En ook hier spelen de EC waarden een belangrijke rol. Marc Sneyders legt hierover zijn visie uit: “We weten dat bodemherbiciden zich aan het klei humus complex binden. Dat betekent dat in lichtere gronden toepassingen van bodemherbiciden beter gaan werken. In zwaardere gronden kunnen bodemherbiciden zich binden aan het klei-humus complex waardoor er een verminderde werking is. In dat opzicht is het dus goed om ook bodemherbiciden te laten variëren in het perceel.

De reden is ook duidelijk. De druk op de gewasbeschermingsmiddelen neemt enkel toe. Dat is zeker het geval bij bodemherbiciden die regelmatig in oppervlaktewater teruggevonden worden. Er worden nu al beperkingen opgelegd qua dosis. “De bodemherbiciden die we nu hebben zullen in de toekomst ook niet meer gebruikt mogen worden aan de huidige toegelaten dosis. We gaan dus moeten zoeken in welke omstandigheden die producten zelfs in een lage dosis toch een goede combinatie geven. We moeten aan de overheden kunnen tonen dat een product met een lage dosis op een lichte zandgrond niet gaat doorspoelen. Dat gaat deel uitmaken van het erkenningsproces, hopen we. We willen sommige producten dan ook in een andere dosis laten erkennen afhankelijk van de textuur.”

Gewasscans

Naast bodemscans is het ook nuttig het gewas te scannen om het gewas op te volgen. Wouter Maes, onderzoeker van UGent die gespecialiseerd is in dronebeelden, vertelt : “Tijdens het seizoen kan men de variabiliteit binnen het gewas meten met drie systemen: op basis van satellietbeelden, op basis van drones of op basis van gewassensoren. Elk heeft zijn voordelen en nadelen. We streven naar een optimale combinatie van de drie als het gaat om input, output en kosten. Ze verschillen namelijk in investering, flexibiliteit, beschikbaarheid, verstoring, dataverwerking, resolutie en het soort informatie dat ze verschaffen.”

Zo zijn satellietbeelden gratis of kan je ze tegen een kleine kost verkrijgen. Elke week wordt gemeten, tenzij het bewolkt is. Als de satelliet is gepasseerd is het ook vrij snel dat je je informatie hebt. Gewassensoren moeten aangekocht worden en gaan het duurst zijn. Het nadeel is dat men enkel kan meten wanneer men de bewerking aan het doen is, maar ze geven steeds een goed beeld omdat het actieve sensoren zijn. Belangrijk voordeel is de dataverwerking: je kan bijna realtime uw informatie hebben. Er zijn ondertussen al verschillende gewassensoren op de markt. Ingebouwde apparaten die de stikstoftoestand in het gewas evalueren zijn de N-sensor en de GreenSeeker. Een voordeel van de GreenSeeker is dat het geïntegreerd is in de GPS dat al die data er automatisch in wordt opgeslagen. Verder heeft het een actieve lichtbron waardoor het onafhankelijk is van weer of zonlicht. Dit maakt dat het ook ‘s nachts kan werken. De sensor kan in realtime werken en variëren: de sensor op de spuit meet de hoeveelheid gewas en kan direct de afgifte van de spuit sturen.

Een voordeel bij dronebeelden is dat men zelf kan kiezen wanneer men de dronebeelden maakt, maar belangrijk is wel dat de zon moet schijnen. Verder is er een vergunning nodig en zeker voor de landbouw is de wetgeving hierrond nog niet goed geschreven. Nadeel is ook dat er een intensieve bewerking nodig is, waardoor het enkele dagen duurt voor je de informatie hebt.

Drones met sensoren

Over drones kon Yves Lantin ook veel vertellen. Hij werkt voor het bedrijf Didex, dat gespecialiseerd is in multispectrale beeldvorming en analyse. Hij vertelt dat er twee types drones op de markt zijn. De eerste, de fixed-wing, is een vrij licht vliegtuigje en heeft een vliegtijd van anderhalf uur. “Er zijn er zelfs die 2 uur kunnen vliegen. Dit type is geschikt voor grote gebieden, groter dan 30 ha.” “Het kan een beperkt aantal sensoren meenemen”, vertelt Wouter ons. In België zijn de percelen een heel stuk kleiner, daarom wordt hier met een multirotor gewerkt. “Hier heb je meer flexibiliteit qua sensoren, maar zijn iets trager”, vult Wouter aan.

De drones zijn uitgerust met sensoren. Ook hier zijn er verschillende soorten sensoren te vermelden. Ten eerste is er de multispectrale sensor, die ook een zonlichtsensor heeft om de beelden te calibreren. De beelden worden met andere woorden bijgestuurd naar de zonnestand. De multispectrale sensor dient voornamelijk om de gezondheid van het gewas vast te stellen. De thermische sensor wordt dan weer gebruikt om bijvoorbeeld droogtestress op te sporen. “Thermale beelden geven een beeld van hoeveelheid vocht er wordt gebruikt door de planten ,wat een goed beeld geeft van de productiviteit in de plant”, vertelt Wouter.

Nut in de landbouw

De potentiële meerwaarde in de landbouw is onder andere gezond heidsindexen berekenen uit de kaarten zodat gericht bemest kan worden. “Die index gaat tot waarde 1. Een index van 0,2 betekent dat het gewas opkomt en van 0,9 betekent dat het gewas zeer gezond is”, aldus Yves.

Verder kan men de beelden gebruiken om gewassen te tellen ( Crop Counting ) en de hoogte van de gewassen vast te leggen. Die laatste laat toe het groeiproces van het gewas op te volgen, en te zien waar iets mis is. Zo kan minder bovengrondeste biomassa bij aardappelen wijzen op aardappelsterfte.

Ook op vlak van ziekten en onkruid hebben dronebeelden hun nut. Ze laten toe tijdig ontstane ziekten op te sporen en onkruid te classificeren. Onkruidclassificatie gebeurt door het soort pixels dat overeenkomt met een bepaald onkruid vast te leggen en op te slaan. Bij het scannen met een drone is het mogelijk om diezelfde ‘onkruid’pixels terug te vinden in het veld. Op basis hiervan hoeft de landbouwer enkel te sproeien waar het onkruid staat.

I n bepaalde gewassen, zoals spinazie of grasland, kan een satelliet-, drone- of gewassensorbeeld gebruikt worden als een soort opbrengstmeting. Er bestaan hiervoor al systemen op dorsers en op rooiers. Zo kan men evalueren of het gedane een meerwaarde geeft in opbrengst..

Ten slotte is het mogelijk om water, storm- en hagelschade vast te leggen en te analyseren wat zijn nut heeft voor het rampenfonds of de verzekeraar.

Er zijn nog heel wat uitdagingen omtrent de beelden. De sensor- en datagevens die uit de multispectrale camera komen moeten worden bewerkt tot indexkaarten die dan ingelezen kunnen worden in software voor de landbouwmachine. Er moeten dus taakkaarten gemaakt worden, die de correcte spuit- of bemestingshoeveelheden moeten bevatten. Die taakkaarten kunnen gekoppeld worden aan bodemstalen. Volgens Agrometius blijven die noodzakelijk om de toestand van de bodem en het gewas waar te nemen. Bodem- en gewasscans, het is dus duidelijk een ‘en’ verhaal.

De combinatie van beide technologieën zullen zorgen voor een hoop data die de landbouwer zal helpen in zijn bedrijfsvoering. Maar hoe gaan die data beheerd worden? En hoe zit het met privacy? Dat leest u volgende week.

M.V.