Achtergrond

Precisielandbouw: van boer naar ict’er

Precisielandbouw staat volop in de belangstelling van politiek Den Haag. Staatssecretaris Van Dam kondigde midden februari een Nationale Proeftuin Precisielandbouw aan, en investeerde half maart nogmaals in opensource satellietdata. Om de huidige status van de precisielandbouw in Nederland te onderzoeken, sprak TW met akkerbouwer Leon Noordam, onderzoeker Corné Kempenaar en robotbouwer Allard Martinet.

Leon Noordam, akkerbouwer bij Novifarm, komt net van het land. ‘Met dit mooie weer is het alle hens aan dek om de aardappels te poten’, zegt hij aan de telefoon. Noordam is mede-eigenaar van Novifarm, een samenwerkingsverband van vijf families, met in totaal 760 hectare landbouwgrond. ‘Ik heb vijf stuurautomaten ingebouwd op mijn tractoren, hierdoor kan ik het land op 2 cm nauwkeurig bewerken.’

Dat is het idee van precisielandbouw: de gewasplanten of landbouwdieren individueel benaderen in plaats van naar een uniform perceel of totale stal te kijken. Zo kan de boer het gewas of dier efficiënter behandelen, waardoor de opbrengst per eenheid omhoog gaat. Noordam: ‘Voor deze individuele informatie zijn sensoren nodig, waarmee je bodem- en gewasparameters kunt monitoren, zoals groei van de plant en stikstofgehalte in de bodem. Pas dan zie je verschillen tussen gewassen en kun je bepalen waar extra bemesting, bescherming of bewatering nodig is.’

Noordam werkt met standaard tractoren, die hij zelfsturend heeft gemaakt met een stuurautomaat van het van het Amerikaanse bedrijf Trimble. ‘In een werkgang op het veld stuurt de tractor automatisch, maar ik zit nog wel achter het stuur om te remmen, gas te geven, een nieuwe werkgang in te sturen en de werktuigen zoals de gewasbeschermingsspuit te bedienen. De functies van deze werktuigen zijn namelijk ingeprogrammeerd op de computerterminal van de tractor. De gps stuurt op zijn beurt de aan- en uitschakeling van de werktuigen aan.’

Met satellietbeelden en grondsensoren heeft Noordam zijn percelen in kaart gebracht, de bodemkaart die hieruit voort komt, bevat informatie over de grondsoort, de geleidbaarheid, het vochtgehalte en de zwaarte van de grond. ‘Deze informatie wordt vertaald naar een taakkaart, die de connectie legt tussen bijvoorbeeld de grondsoort en de ideale afstand tussen de aardappels tijdens het poten. Deze taakkaart laden we in de tractor en de pootmachine stelt automatisch de juiste afstand in.’

Autonoom beslissen

Noordam werkt nauw samen met Wageningen University & Research (WUR) om de informatie vanuit de sensoren te koppelen aan bruikbare toepassingen. Corné Kempenaar, onderzoeker Wageningen Plant Research van de WUR en lector precisielandbouw Aeres Hogeschool, heeft veel contact met voorlopers in de precisielandbouw zoals Noordam.

‘Leon Noordam werkt mee in diverse innovatieprojecten, waaronder de TKI-AgriFood PPS ‘Op naar precisielandbouw 2.0’. Hij is heel ver op het gebied van gps en plaatsbepaling. Maar wat je precies met deze informatie doet en hoe je omgaat met gedetecteerde variatie is de volgende stap voor Novifarm.’ Kempenaar: ‘Precisielandbouw is gestart met de ontwikkeling van de gps, aangezien dit de nauwkeurigheid van de bewerkingen op het land limiteert. Gps zoals bij de tomtom is op 2 tot 3 m nauwkeurig en is daarom niet accuraat genoeg voor precisielandbouw. Rtk-gps werkt op 2 cm nauwkeurig, dan pas is het interessant voor in de landbouw.’

Lees verder onder de foto

De antenne van het rtk-correctiesignaal is zichtbaar op het dak van de tractor die bezig is met het zaaien van het tarwe. Foto: Novifarm

Rtk staat voor Real Time Kinematic, dit systeem werkt met een referentieontvanger en een mobiele ontvanger, die het faseverschil tussen de satellietsignalen meten en daardoor de plaatsbepaling nauwkeuriger kan berekenen. Naast gps is de sensortechniek bepalend. Om gewassen individueel te benaderen moet er informatie beschikbaar zijn over de groei van elke plant.

Maar ict is een onmisbare component en daarom misschien wel de meest belangrijke. ‘Alle binnenkomende informatie moet worden verwerkt om te kunnen koppelen aan de tractoren op het land. De WUR werkt aan modellen die de gegevens van boeren verwerkt in software en aanbiedt op bijvoorbeeld het open dataplatform Akkerweb. Een boer kan hier onder andere satelliet- of dronebeelden van zijn percelen bekijken en ruimtelijke kaarten voor gewasmanagement die gebaseerd zijn op zijn eigen ingestuurde gegevens downloaden.’

Eén robot voor één taak

Niet alleen Kempenaar vindt de vennootschap Novifarm waar Noordam werkt vooruitstrevend. Het bedrijf werd eind maart uitgeroepen tot Agrarisch Ondernemer 2017. Noordam: ‘In het juryrapport werd onze teeltmanier met behulp van precisielandbouw geroemd. Maar wij kunnen de tijd en financiële middelen om dit te implementeren alleen maar opbrengen door het samenwerkingsverband. Ik hoef nu als boer niet alles zelf te doen, want we hebben een verkoper, een teeltman, een financiële man, en ik verdiep me dus in de precisielandbouw. Daardoor heb ik tijd om de kennis die ik nodig heb op niveau te krijgen en heb ik de ruimte om nieuwe dingen uit te proberen. Een mislukking heeft nu minder grote gevolgen want de kostprijs is vijf keer zo laag.’

Dat is waarschijnlijk de reden dat het gebruik van robots in de akkerbouw nog in de kinderschoenen staat, meent Allard Martinet, directeur verkoop en projecten van het Nederlandse bedrijf Precision Makers dat autonome robots bouwt. ‘Wij hebben op dit moment 40 robots verkocht aan fruit- en groentetelers. Maar voor de akkerbouw is het moeilijker. Akkerbouwers zijn gewend om één tractor te gebruiken voor alle bewerkingen op het land, terwijl een robot gebouwd is voor één taak. Dat is alleen voordelig voor grote bedrijven. Zo loopt een van onze robots wel in Australië als onkruidbestrijder, daar zijn de percelen vele malen groter.’

Precision Makers bouwt dan ook vooral robots voor repeterende taken, zoals het bewerken van het land voordat de nieuwe gewassen geplant worden. Ze produceren zowel geheel autonome robots als systemen die op bestaande tractoren ingebouwd kunnen worden. Dat is overigens meer dan de stuurautomaat die Noordam gebruikt. Martinet: ‘Dit systeem kan binnen 1 week worden ingebouwd en stuurt dan niet alleen, maar neemt de gehele tractor over. Hij plant zelf zijn pad en gaat autonoom aan de slag met bijvoorbeeld het omploegen van het land. Wij voeren enkel de buitenlijnen van het perceel in en vertellen de tractor hoe breed het werktuig is. Er hoeft ook geen bestuurder meer op de tractor te zitten.’

Lees verder onder de foto

Deze Fendt tractor bevat een X-pert pakket, waarmee de tractor autonoom kan rijden. Foto: Precision Makers. 

Het veiligheidssysteem is dan uiteraard heel belangrijk. ‘De tractor ziet obstakels en remt hiervoor af, of stuurt eromheen. Juridische regels schrijven nog wel voor dat de boer in de buurt van zijn tractor is. Dus wij focussen juist op de koppeling van bewerkingen, waarbij de robot voorop gaat voor het grove en repeterende werk en de akkerbouwer met zijn eigen tractor er achteraan werkt om de specifieke en moeilijke handelingen uit te voeren.’

Bodemverdichting en ziektedetectie

Welke richting de precisielandbouw op moet gaan, daar hebben Martinet, Kempenaar en Noordam wel een visie op. Martinet: ‘Op de korte termijn moeten we het vooral behapbaar houden. Door big data verzamel je zoveel parameters dat het lastig is om verbanden te leggen. Zoek eerst naar parameters die een directe relatie hebben met financiële winst en kijk dan pas verder.’

Kempenaar benadrukt juist toepassingen die nu nog science fiction lijken. Zo is zijn team bezig met de detectie van plantenziekten. De eerste buitenproeven moeten dit jaar gaan uitwijzen of hyperspectrale en 3d-camera’s de bacterie Erwinia en het PVY-virus in aardappels kunnen detecteren. ‘In de toekomst zou een kleine robot dan ’s nachts door het veld kunnen gaan om zieke planten op te sporen. Een tweede robot kan aansluitend de zieke planten verwijderen.’

Lees verder onder de foto

Dit experimentele platform wordt gebruikt om camera's voor de detectie van ziekten op te hangen tijdens veldproeven. Foto: Kempenaar

Voor dit soort problemen, waar de akkerbouw nu tegenaan loopt, kan precisielandbouw dus uitkomst bieden. Naast plantenziekten wijst Noordam bijvoorbeeld op het probleem van bodemverdichting. ‘Zware tractoren verdichten de bodem met hun rijsporen. Hier hebben gewassen last van. Met de stuurautomaat op mijn tractoren kan ik elke keer precies in hetzelfde spoor rijden, en verstoor ik de bodem zo min mogelijk.’

Op de lange termijn ziet Martinet hiervoor echter een andere oplossing; ‘Bodemverdichting kan ook worden tegengegaan door twee of drie kleine robots te laten pendelen tussen de zware vrachtwagen buiten het perceel en de aardappelrooier op het land. De lichte robots voeren dan het veldtransport uit.’

Waar alle drie het over eens zijn is dat de omslag voor boeren nog wel wat tijd in beslag neemt, maar dat de toepassingen zoveel voordeel bieden dat precisielandbouw uiteindelijk de standaard wordt. Martinet: ‘Ik verwacht dat een landbouwbedrijf over vijftien jaar pakweg 30 kleine robots in bezit heeft. De akkerbouwer is dan de meeste tijd kwijt met het verplaatsen en coördineren van de robots tussen de verschillende taken en percelen. In plaats van uitvoerder wordt de akkerbouwer zo meer manager.’ 

Deel deze pagina
Abonnement

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers TW


Wilt u lid worden, een los nummer aanvragen of een adreswijziging doorgeven? Neem dan contact op met MijnTijdschrift (088-2266622). 

Of bekijk ons aanbod van abonnementen.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Vision & Robotics

Vision & Robotics is hét onafhankelijke vakblad voor machinebouwers, system integrators en eindgebruikers van productielijnen in de maak- en agro-/foodindustrie. 

Graag meer lezen over onderwerpen zoals robotica, sensoren, kunstmatige intellegentie en nog veel meer klik hier

Vision & Robotics heeft ook een nieuwsbrief! klik hier om je in te schrijven.

TW online gratis voor jongeren

TW Investeert in technisch onderwijs

Leerlingen tot 18 jaar lezen gratis TW. Meld je aan en ontvang 23 online edities per jaar geheel gratis!

Naar boven