Smart Farming, exacte en automatische landbouwtoepassingen

De wereldpopulatie blijft groeien. Verschillende onderzoeken tonen aan dat de wereldbevolking zal uitgroeien tot ruim 9 miljard inwoners in 2050. Uiteindelijk zullen al deze mensen gevoed moeten worden. Hiervoor dienen veel stappen gemaakt te worden, een van de mogelijkheden om dit waar te kunnen maken is het fors laten groeien van de voedselproductie. Slimme oplossingen in de agricultuur zijn hiervoor een vereiste. Een van de veelbelovende trends die hieraan een bijdrage kan leveren is Smart Farming. Een ding is zeker, er dient veel efficiënter te worden omgegaan met de beschikbare middelen, zoals de gelimiteerde beschikbaarheid van akkers waarop gewassen verbouwd kunnen worden. Smart Farming is veelbelovend en lijkt hierin een zeer grote bijdrage te leveren.

Wat is Smart Farming en wanneer spreken we hiervan?

Smart Farming is in opkomst en heeft een zeer groot potentieel. Het kan zorgen voor een verbetering in productiviteit, minder voedselverspilling en is een duurzame oplossing met veel efficiencyvoordelen. Smart Farming wordt regelmatig aangeduid met precisielandbouw. Dit kan worden omschreven als het toepassen van slimme en moderne informatie- en communicatietechnologieën in de agricultuur.

Dit zijn het inzetten van IT-toepassingen zoals Internet of Things (IoT), sensoren, big data, Unmanned Aerial Vehicles (zoals drones), robotica, geo-positie systemen (GPS) en overige meetapparaten. Al deze middelen kunnen ieder een eigen bijdrage leveren aan het exacter maken van akkerbouw, het efficiënter omgaan met beschikbare middelen en het verbeteren van de operaties.

Waarin kan precisielandbouw bijdragen?

Exacte data wordt in veel verschillende industrieën toegepast, en deze kunnen haast niet zonder. Eén van de achterblijvende markten is de agricultuur. Terwijl hier juist ontzettend veel informatie verzameld kan worden welke weer voor goede toepassingen en verbeteringen kan zorgen.

Door gebruik te maken van data kunnen de juiste beslissingen op het juiste moment gemaakt worden. Waarbij de voornaamste doelen betere economische opbrengsten zijn. Voorbeelden hiervan zijn Decision Support Systems, die de keuzeprocessen van akkerbouwers moeten bevorderen. Hierbij valt te denken aan het analyseren van hyperspectrale foto’s van satellieten. Waarmee kaarten gemaakt kunnen worden van grote stukken akkers die voor nieuwe inzichten zorgen. Zoals vochtniveaus, opbrengst van vierkante meters, stikstofniveaus en meer.

Toepassen van GPS-systemen

Een van de simpelste vormen van Smart Farming is het toepassen van GPS-systemen. Hiermee kunnen akkers nauwkeurig in kaart gebracht worden. De data kunnen gebruikt worden voor een breed scala aan werkzaamheden.

Berekenen van de rijpaden

Om akkers te onderhouden dienen regelmatig werkzaamheden uitgevoerd te worden met zware landbouwvoertuigen. Dit betekent dat de voertuigen op het akker aanwezig dienen te zijn, en hierdoor gewassen kunnen platrijden. Wanneer het akker exact in kaart gebracht is met een GPS, kan berekend worden wat de meest efficiënte paden zijn om te rijden met de voertuigen. De paden kunnen nauwkeurig bepaald worden waardoor zo min mogelijk gewassen benadeeld worden. Deze data worden huidig al gebruikt voor het navigeren over het akker. Een stap verder is dat de machines automatisch de paden volgen, en de bestuurder overbodig is.

Bespuiten van gewassen

Voor het bespuiten van gewassen wordt een grote spanbreedte gebruikt. Langs de volledige armlengte van de spuitmachine zitten sproeiers die onafhankelijk van elkaar bediend kunnen worden. Via de GPS kan bijgehouden worden welke locaties op het akker reeds bespoten zijn. De sproeiers kunnen uitgeschakeld worden op plaatsen waar reeds bespoten is. Dit voorkomt dubbele besproeiing op akkers met ronde of schuine kanten. De besturing van deze losse sproeiers kan geheel automatisch en computergestuurd plaatsvinden op basis van de GPS-data.

Scannen van de bodem

Door de bodem te scannen kan inzichtelijk worden gemaakt hoe de bodemstructuur van een akker eruitziet. Zo kan vastgesteld worden hoe vochtig de grond is, en welke verschillen er op de akkers aanwezig zijn. Bijvoorbeeld droge en natte gedeelten. Ook de structuur van de bodem kan vastgesteld worden.

De juiste hoeveelheid beregenen

Door vast te stellen hoe vochtig de grond is, op iedere willekeurige plaats binnen een akker, kan bepaald worden wanneer en hoeveel er beregend dient te worden. Door irrigatiemanagementsystemen toe te passen kunnen de beste momenten gedurende de dag bepaald worden om te beregenen. De sensor wordt op een akker geplaatst direct tussen de gewassen. Hiermee wordt in diverse grondlagen vastgesteld hoeveel vocht er op dat moment beschikbaar is. Exact op het juiste moment kan de juiste hoeveelheid vocht toegevoegd worden.

Door het toepassen van de bodemscan kan er bepaald worden welke zones van het akker bevochtiging nodig hebben. Hierdoor kan effectief beregend worden op slechts de gedeelten van het akker waar minder vocht aanwezig is.

Automatische besturing van tractoren op GPS

Precisielandbouw gaat steeds verder. De mogelijkheden zijn haast onbegrensd en zullen in de toekomst nog flink verbeteren. Modules kunnen aangesloten worden op de landbouwmachines, die de besturing kunnen overnemen. Zo kunnen diverse handelingen op akkers automatisch uitgevoerd worden. Zoals het ploegen of cultivatoren, waarbij kaarsrechte banen over het akker gereden worden op de automatische piloot. Dit brengt zeer grote voordelen mee, zoals haast nihil overlap in de bewerking van de akkers. Dubbel over hetzelfde gedeelte van het akker ploegen is haast uitgesloten. Dit betekent minder brandstofkosten, minder tijdsduur en hierdoor minder (loon)kosten. Deze besturing werkt deels op GPS, waardoor de banen exact uitgemeten worden.

Toepassingen in veeteelt

Smart Farming wordt niet alleen toegepast voor akkerbouw, maar ook in de veeteelt. Dit wordt bestempeld als Precision Livestock Farming (PLF), waarbij sensoren worden ingezet om data over de veestapel te bemachtigen. Bewezen toepassingen zijn reeds het monitoren en detecteren van gezondheidsproblemen. Gegevens die verzameld worden bestaan uit de lichaamstemperatuur, activiteit, hartslag en het tracken van de GPS-positie. Daarnaast kan aan de hand van de data reproductie bij koeien vastgesteld worden.