Robot doet het werk, boer blijft aan het stuur

Op het erf van de proefboerderij van WUR Open Teelten in Lelystad komt de Robotti om de hoek van de schuur gereden, recht op Peter Frans de Jong en Jan Kamp af. Als het onbemande voertuig toch wel erg snel dichtbij komt, stopt het plotseling en verschijnt het lachende gezicht van een collega, die de afstandsbediening van de robot in zijn handen heeft. De nieuwe robot is nog maar net op het bedrijf en rijdt daarom nog niet zelfstandig.

Maar vorig jaar reed een voorloper ervan hier al geheel autonoom zijn rondjes. Ook op het fruitteeltproefbedrijf van WUR in Randwijk zijn onbemande trekkers in de boomgaard getest. “Prachtige techniek, die tot de verbeelding spreekt”, zegt Kamp. “Al ben ik eerlijk gezegd ook wel een beetje bang dat die soms afleidt van de grote vraagstukken in precisielandbouw. Want die techniek, die komt er wel. De grootste uitdaging voor de landbouw is om data voor de boer te laten werken. Op het grensvlak van agronomie en techniek is het meeste werk te doen.”

“Prachtige techniek, die tot de verbeelding spreekt”, zegt Kamp. “Al ben ik eerlijk gezegd ook wel een beetje bang dat die soms afleidt van de grote vraagstukken in precisielandbouw. Want die techniek, die komt er wel." Foto: Ruud Ploeg

Collega De Jong, van de proeftuin in Randwijk, is dat met hem eens. Al komt in een arbeidsintensieve teelt als appel of peer de robottechniek eerder in beeld dan in de akkerbouw. “In de fruitteelt is arbeid een grote kostenpost en soms zijn plukkers maar moeilijk te vinden. Daarom zijn meerdere bedrijven actief met het ontwikkelen van een plukrobot. In de Verenigde Staten zijn al twee prototypes die appels geheel zelfstandig plukken. Eén daarvan moet dit jaar commercieel te koop komen. We zijn dus niet ver verwijderd van een praktijktoepassing. Onderzoekers en bedrijven over de hele wereld zijn ermee bezig.”

Op boomniveau

In zowel de fruitteelt als de akkerbouw leeft het onderwerp precisielandbouw. Kamp en De Jong hebben het dan ook ronduit druk met uiteenlopende onderzoeksprojecten in Nederland en in Europese samenwerkingen. In de fruitteelt zijn de ontwikkelingen nog relatief nieuw, maar ze gaan snel, aldus De Jong: “In de grote akkerbouwteelten is men al veel langer bezig met precisielandbouw. Daar verdienen investeringen zich nu eenmaal eerder terug. Maar inmiddels is de fruitteelt met een flinke inhaalslag bezig en doen we dingen die nog niet eerder vertoond zijn. De fruitteelt heeft het voordeel dat het om meerjarige teelten gaat. Data van het vorige jaar kun je gebruiken voor het sturen van de groei in het volgende jaar. Bovendien is je eenheid een individuele boom. Met onze machines kan je op boomniveau sturen en daarna ook goed de reactie volgen. Dat vraagt om een andere benadering.”

Precisietechnologie maakt sturen op boomniveau mogelijk

Een van de technieken die in de afgelopen jaren is ontwikkeld, is het snoeien van de wortels op basis van de groeikracht van de bomen. Die wordt gedurende het groeiseizoen met behulp van gewasscans bepaald. Op basis van die gegevens, gaat een mes achter de trekker dan automatisch dieper de grond in bij een boom die de neiging heeft om te sterk te groeien. Zo wordt de boom geremd. Ook het dunnen van de hoeveelheid vruchten – een handeling die voorkomt dat er te veel fruit aan de boom komt te hangen – kan sinds kort op basis van taakkaarten. “Daarbij meten we vanuit de lucht, of vanaf de trekker, de hoeveelheid bloesem in de boom. Daar kan je vervolgens de hoeveelheid vruchtdunningsmiddelen op aanpassen. Bomen die uitbundig bloeien, krijgen wat meer, andere minder of helemaal niets. Je kunt dat per boom regelen. Op een soortgelijke manier zou je dat ook voor de bestrijding van ziekten en plagen kunnen doen, als je weet waar die optreden en in welke mate.”

Ziekzoeken

Het monitoren van gewassen en het vroegtijdig kunnen detecteren van ziekten en plagen is een belangrijk punt van onderzoek bij WUR Open Teelten. Het aanbod van chemische middelen wordt kleiner en bedrijven worden groter; dat zijn volgens Kamp twee belangrijke redenen daarvoor. “Je moet als teler weten wat er aan de hand is, om de juiste beslissingen te kunnen nemen. Ook op grotere bedrijven blijft de eigenaar vaak zelf het spuitwerk doen, om het overzicht te bewaren. Automatisering kan helpen, door de juiste informatie over de gewastoestand te bieden en ziekten en plagen vroegtijdig te herkennen.”

Op het grensvlak van agronomie en techniek is het meeste werkte doen

Een voorbeeld van onderzoek hieraan, is het waarnemen van schade door de coloradokever. Dit beestje kan flink huishouden in een aardappelgewas. “We doen nu ervaring op met detectie vanuit de lucht, met behulp van drones, maar ook van dichtbij met camera’s. Welk percentage van de schade zie je dan en kun je op basis van het aantal geschatte kevers een voorspelling doen van de schade? Daarmee kun je schadedrempels ontwikkelen, die onnodig spuiten helpen voorkomen. Het is een nieuwe vorm van gewasscouten, die je in principe voor meerdere ziekten en plagen geschikt kunt maken.”

Al veel langer werkt WUR Open Teelten aan het ontwikkelen van een ziekzoekrobot, die viruszieke planten in aardappelen kan herkennen. Nu is dat nog een tijdrovende en dure klus voor pootaardappeltelers, want het kan alleen worden gedaan door mensen met een geoefend oog. “We zijn nu zover dat hij net zo goed virus kan vinden als een mens. Dat hebben we in de praktijk getest, door de robot en een ervaren selecteur door hetzelfde veld te laten gaan. Helaas speelt er nog een belangrijke ziekte in de teelt van pootaardappelen: erwinia, een bacterieziekte. Die is lastiger te herkennen door een elektronisch oog. Maar ook daar halen we zeer bemoedigende resultaten, mede dankzij de inzet van deep learning.”

De onderzoekers zien zowel in de akkerbouw als in de fruitteelt een verschuiving naar minder chemie en een meer preventieve aanpak. Maar daarmee kunnen ook de teeltrisico’s toenemen. Kamp: “Je hebt als teler de garantie nodig dat je niet over de rand tuimelt. Ik ben ervan overtuigd dat technologie gaat daarbij helpen; Technology for Ecology. In de basis is die techniek er dus al. Maar hij moet op alle fronten kloppen: het moet ecologisch passen, het moet economisch passen en het moet praktisch zijn. Dat zijn ook de criteria waar we rekening mee houden hier op de Boerderij van de Toekomst en in Randwijk; je moet denken als een teler.”

De onderzoekers zien zowel in de akkerbouw als in de fruitteelt een verschuiving naar minder chemie en een meer preventieve aanpak. Foto: Ruud Ploeg

Dashboard

Het aantal technieken voor de praktijk groeit, zoals onkruidherkenningsapp’s, of software die gewas- en/of bodemdata kan om zetten naar een kant- en- klare taakkaart voor een strooier of spuitmachine. Maar dat zijn losse toepassingen. Hoe je data beheert, en ervoor zorgt dat je overzicht houdt voor een juiste toepassing van de techniek, die vraag is minstens zo belangrijk, volgens Kamp: “Je zult die brei aan data om moeten kunnen zetten in bruikbare en juiste managementinformatie. Want techniek neemt taken over, maar de boer houdt het overzicht. Die heeft daarom behoefte aan goede apps die hem daarin ondersteunen. Ook daar houden wij ons mee bezig. Dat is best ambitieus, maar ik denk dat we als praktijkonderzoekers, samen met de collega’s in Wageningen, daar een belangrijke rol in kunnen spelen.”

In het fruit gebeurt dat ook, geeft De Jong aan. “In het Project Fruit 4.0 proberen we de verschillende data op een zinvolle manier aan elkaar te koppelen. Dat is niet eenvoudig, zeker niet omdat we in de fruitteelt nog een extra dimensie hebben. Want wil je een boom individueel kunnen benaderen, dat moet je aan de slag met informatie in 3D. Terwijl je in akkerbouw en vollegrondsgroente meestal kunt volstaan met 2D.”