Precisielandbouw: technologie gaat de boer op

Een gps die foute dosering van meststoffen of gewasbeschermingsmiddelen op het veld helpt vermijden, satellietbeelden die tonen hoe gewassen groeien, drones die onkruid detecteren, robots die het verwijderen. Geen sciencefiction, wel staaltjes precisielandbouw die de deur openzetten naar een gerichte, duurzame manier van werken.

De ‘Farm to Fork’-strategie van Europa is duidelijk: tegen 2030 moet het gebruik van meststoffen met twintig procent dalen, het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen met vijftig procent. “Precisielandbouw is een van de middelen om dat te bereiken”, legt Eva Ampe uit. Ampe is onderzoeksleider precisielandbouw bij Inagro, een proefcentrum land- en tuinbouw dat de brug slaat tussen landbouwers, bedrijven en de academische sector.

Met precisielandbouw wordt technologie bedoeld waarmee landbouwers kunnen besparen op input (zoals meststoffen, kalk, gewasbeschermingsmiddelen, water) of teelten kunnen optimaliseren. “Een landbouwer haalt niet zomaar zijn machines buiten om in het wilde weg te strooien of te sproeien”, benadrukt Ampe. “Landbouwers zijn enorm bezig met duurzaamheid. Anders zouden ze morgen niet meer kunnen telen.” 

Overlap vermijden

Er zijn vier niveaus van precisielandbouw, afhankelijk van de plaats waar de landbouwer de technologie toepast. Precisielandbouw op veldniveau draait om de optimale inzet van gps en RTK gps. RTK-gps –  RTK staat voor Real Time Kinematic – is een stuk duurder dan een gewone gps. Hij werkt dan ook tot op enkele centimeters nauwkeurig, met dank aan een correctiesignaal dat continu de positie van een gekend punt logt.  

Landbouwers gebruiken de gps als stuurhulp om rechtdoor te rijden. De RTK-gps kan daarbovenop een tractor ook aansturen. Dat bevordert de efficiëntie en snelheid van werken en maakt taken eenvoudiger waardoor bijvoorbeeld medewerkers met weinig voorkennis bewerkingen kunnen uitvoeren. 

Het prijskaartje van een RTK-gps is vaak meer dan 10.000 euro. “Een dure investering, zeker als je weet dat landbouwers dat niet zomaar kunnen doorrekenen naar hun afnemer”, aldus Ampe. Landbouwers kunnen wel op steun rekenen via de pre-ecoregeling van het Gemeenschappelijk Landbouwbeleid en op VLIF-investeringssteun. 

De milieuvoordelen van gps-gestuurde tractoren? Overlap of net te lage dosissen behoren tot het verleden. Door anders te keren bespaart de landbouwer bovendien brandstof en wordt de bodem minder gecompacteerd – wat resulteert in minder bodembederf en dus een gezondere bodem oplevert. Precisielandbouw op veldniveau is momenteel de meest ingeburgerde vorm van precisielandbouw. Concrete cijfers over het gebruik zijn evenwel niet voorhanden. 

“Een meer geavanceerde spuitboom kan zelfs per dop of per paar doppen variëren”

Variatie per zone

Een stapje verder treffen we precisielandbouw op zoneniveau aan, ook wel gekend als plaatsspecifiek management. Op een veld wordt er dan onderscheid gemaakt tussen verschillende zones. Omdat sommige zones bijvoorbeeld meer of net minder vochthoudend zijn, of gevoeliger zijn voor onkruid en plagen. Ook hier dient de gps als basis. Ampe: “Landbouwers passen hun input gericht toe waar nodig. Deze technologie is minder ingeburgerd dan de toepassingen op veldniveau. Toch komt ze voor, veelal bij grotere akkerbouwers en op grotere percelen. De besparingen op input zijn bij hen dan ook het grootst. De beste resultaten haal je op variabele velden.” Ampe verwacht dat deze vorm van precisielandbouw de volgende jaren snel verder opgang zal maken, al was het maar om de doelstellingen van de Farm to Fork-strategie te kunnen behalen. 

Hoe een akker opgedeeld wordt in zones? Dat gebeurt aan de hand van taakkaarten, softwarematige instructies die de gps op de tractor aansturen. Op basis van de taakkaart kan de machine die achter de tractor hangt plaatsspecifiek bemesten, bekalken, onkruid verdelgen of water geven. “Een meer geavanceerde spuitboom kan zelfs per dop of per paar doppen variëren. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om alleen middelen toe te passen boven de gewasrijen of, net het omgekeerde, alleen tussen de rijen. Zulke spuitbomen rijden al rond. Dat is geen sciencefiction”, vertelt Ampe. 

“De grote uitdagingen: databronnen combineren en data van het ene naar het andere systeem overhevelen”

Instructies voor de gps

De instructies voor de taakkaarten kunnen onder andere worden gemaakt op basis van satellietbeelden van het European Space Agency (ESA). Die geven beelden tot op tien meter nauwkeurig en staan gratis ter beschikking. “Zo kun je bijvoorbeeld het verschil in afrijping zien bij twee rassen van hetzelfde gewas. Strepen in een veld kunnen dan weer duiden op een fout of mechanisch defect tijdens de bemesting”, licht Ampe toe. Met WatchItGrow, een platform van VITO, kunnen landbouwers wat ze zien op de beelden vertalen naar concrete instructies.

Een hightech werkwijze die verschillende drempels met zich meebrengt. Ampe: “De grote uitdagingen: verschillende databronnen combineren – van satellietbeelden tot bodemscans en weersgegevens – en data van het ene naar het andere systeem overhevelen. Bestandsformaten zijn lang niet allemaal compatibel met elkaar. Bovendien moet een landbouwer hiervoor redelijk data- en computerminded zijn en niet iedereen heeft dezelfde digitale competenties.” 

Ampe benadrukt wel het belang van de menselijke factor: “Sensoren gaan niet alles overnemen. Boerenverstand blijft doorslaggevend. De interpretatie van data op basis van kennis en ervaring van de landbouwer wordt de volgende jaren nog belangrijker.” 

Afzonderlijke planten en bladeren

Tot slot is er nog precisielandbouw op plant- en bladniveau, met drones en robots. Ampe: “Zeker in de biolandbouw is er interesse voor kleinere robots die kunnen schoffelen of onkruiden detecteren en verwijderen.” Ook hier liggen software en beeldherkenning aan de basis. Behalve Inagro doet ook het ILVO tests met robots (zie kader).

Voor drones zijn er met de huidige wetgeving nog veel beperkingen. “Op sommige plaatsen mag je wettelijk alleen in het weekend vliegen of na bepaalde uren. Je moet ook een bepaalde afstand van de openbare weg blijven.” Toch droomt Ampe van automatische dronevluchten waarbij een drone op commando velden overvliegt, automatisch oplaadt en ondertussen data doorstuurt naar de bemestings- of spuitmachine. “Dat is nog niet voor morgen, maar we zetten op dit moment grote stappen. We staan op een kantelpunt. De technologie en wetgeving zijn binnenkort voldoende matuur. Natuurlijk moet het kostenplaatje voor de landbouwer ook kloppen.” 

“Het grote voordeel van een drone is de hogere beeldresolutie, je kunt tot op centimeterniveau gaan”, vult ze nog aan. “Bij een satelliet staat een pixel voor tien meter, daar detecteer je geen lokaal onkruid mee. Een drone is ook meer weersonafhankelijk, al mag het niet te hard waaien. Als het bewolkt is, heb je evenwel geen satellietbeelden. VITO werkt op dat vlak aan een oplossing.” 

Drone en robot tussen de aardappelen
De voorbije zomer voerde het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) een precisielandbouw-proef uit met aardappelen. Elke drie dagen nam een drone beelden van de planten en eventuele onkruiden. Een computersysteem met artificiële intelligentie leerde herkennen wat er zich op de bodem afspeelde.
In plaats van de klassieke 7 tot 8 preventieve volledige bespuitingen werd er slechts 6 keer gespoten tegen ziektes. Door de talrijke observaties kon er langer gewacht worden met bespuitingen. Een onkruidbrander op een robot ging het onkruid plaatsspecifiek te lijf. Om dat te realiseren werden de verwerkte beelddata van de drone in semi-realtime via 5G doorgestuurd naar de robot. ILVO stelde wel vast dat componenten en apps in de landbouwmachines en tractoren niet altijd even vlot met elkaar communiceerden. 
Vanaf volgend jaar gaat ILVO vijf jaar lang meewerken aan een nieuwe Europese Test- en Experimenteerfaciliteit (TEF) om artificiële intelligentie en robotica te boosten en versneld toe te passen in de landbouw- en voedingsketen in Vlaanderen en Europa.