Spotspraytechniek bepalender dan merk veldspuit in gewasbescherming

Camera’s en sensoren op veldspuiten om onkruiden en planten te detecteren en te herkennen, zijn bezig aan een stevige opmars. Het is één van de manieren om plaats- en zelfs plantspecifiek gewasbeschermingsmiddelen toe te kunnen dienen. Dit staat bekend als spot sprayen.

PWM-techniek

Door de spotspraytechniek te koppelen aan pulserende doppen – PWM-techniek genoemd (Pulse Width Modulation) – kun je elke dop individueel in- en uitschakelen en laten doseren. PWM-techniek is oorspronkelijk ontwikkeld om tijdens optrekken en afremmen en onder heuvelachtige omstandigheden de dosering constant te houden. Bovendien houdt PWM de druppelgrootte constant onafhankelijk van de spuitdruk.

De spot-spraytechniek wint aan interesse bij gebruikers en fabrikanten. Spot sprayen voorkomt (verdere) resistentie van onkruiden tegen herbiciden en beteugelt de concurrentie van onkruiden wat betreft bodemvocht en nutriënten. Andere argumenten van gebruikers en fabrikanten zijn drastische besparingen tot wel 90% op (dure) gewasbeschermingsmiddelen, minder gewasgroeiremming, duurzamere voedselproductie, overheidsmaatregelen en subsidies.

Subsidie op spot-spraytoepassingen

Zo kun je tot 31 januari 2023 40% subsidie aanvragen op spot-spraytoepassingen in het kader van de POP3+ 2022-investeringsregeling. Elke veldspuitenfabrikant toont ondertussen spot-spraytechniek of geeft aan ermee te testen.

Gewas detecteren

Spot-spraytechniek is verre van nieuw. De eerste commerciële toepassingen dateren uit de jaren negentig. Ze zijn gebaseerd op sensoren die met (nabij)infrarood ‘licht’ gewaskenmerken bepalen. Daarmee detecteren ze de hoeveelheid aanwezig plantmateriaal (biomassa). Die informatie kun je gebruiken voor bijbemesting. De Fritzmeier-gewassensor, de Trimble GreenSeeker en de Yara N-sensor zijn voorbeelden daarvan.

Je kunt de informatie ook gebruiken om op kale grond onkruiden te detecteren en alleen díe te bespuiten. De Rometron Weed-IT en de Trimble WeedSeeker (gebaseerd op de GreenSeeker) zijn zulke systemen. In gebieden waar bodemvocht kritisch is en niet-kerende grondbewerking wordt toegepast (Australië, maar ook Zuid-Afrika en Noord- en Zuid-Amerika) is dit vaak de enige manier van onkruidbestrijding. Soms noodgedwongen als onkruiden resistent zijn voor glyfosaat en alleen veel duurdere herbiciden nog effect hebben.

Met spot sprayen blijft onkruidbeheersing (enigszins) betaalbaar. Het voorkomt (verdere) resistentie en gebruikers verdienen een investering van € 150.000 met gemak binnen twee jaar terug.

Auto-industrie is katalysator

Sensoren die werken op basis van gewaskenmerken hebben doorgaans moeite om verschillende gewassen van elkaar te onderscheiden. Onkruiden in een cultuurgewas bestrijden (green-on-green) is daardoor een stuk lastiger dan op kale grond (green-on-brown).

Een jaar of vijf geleden zijn daarvoor de eerste camerasystemen geïntroduceerd door start-ups als het Franse Bilberry en Carbon Bee, het Amerikaanse Blue River Technologies, en recenter het Israëlische Greeneye en het Grieks-Amerikaanse Augmenta. Het Nederlandse BBLeap werkt ook aan een eigen camerasysteem.

Tekst gaat verder onder de video

Die camerasystemen gebruiken software vergelijkbaar met gezichtsherkenning voor detectie en identificatie van gewassen en onkruiden. De camera’s zijn in sneltreinvaart voldoende geavanceerd en betaalbaar geworden dankzij de opkomst ervan in de automobielindustrie. Tegelijkertijd zorgen snellere en betaalbare processoren ervoor dat de camerabeelden – talloze foto’s per seconde – tijdens het spuiten in honderdsten van milliseconden te verwerken zijn.

Een nieuwkomer die met argusogen wordt gevolgd, is de Grieks-Amerikaanse start-up Augmenta. Zijn multispectrale Mantis-camera (bovenop de cabine) kijkt 40 meter breed en detecteert binnen die strook verschillen. – Foto: Anne van der Woude

Elke toepassing eigen algoritme

En dan komt een potentiële bottleneck in beeld: de algoritmes die van al die foto’s in realtime chocola moeten maken, bij rijsnelheden tot wel 25 à 30 km/u. Elke toepassing – lees: elk gewas en elk onkruid, en in de toekomst elke schimmel- of ziekte-infectie – vereist een specifiek algoritme. Hoewel het ontwikkelen en trainen daarvan steeds sneller en beter gaat, is en blijft het een kostbare aangelegenheid.

Vrijwel elke toepassing vormt voor fabrikanten een aparte businesscase. Dat maakt dat je veel hectares moet doen om er rendabel in te kunnen investeren. Bovendien kun je zo’n algoritme vaak niet het hele seizoen of in elk gewasstadium gebruiken.

Sommige fabrikanten concentreren zich daarom op specifieke (buitenlandse) toepassingen, met name in maaigewassen. Volgens de fabrikanten moet echter niet worden onderschat in welke mate spot sprayen gewasgroeiremming voorkomt. Ook dit betaalt zich uit. Met name in hoog salderende gewassen als aardbeien, bloembollen, peen, suikerbieten en uien, maar ook in de fruitteelt.

Een manier om te kunnen spot sprayen zonder te hoeven investeren in dure camera- of sensortechniek op de veldspuit, is door infectiehaarden vooraf in kaart te brengen met een drone. Op basis van die info kun je een taakkaart (laten) maken en met een veldspuit met PWM-techniek elke (onkruid)plant individueel bestrijden. Daar zitten wel enkele dagen tussen. Zo kun je ook de juiste hoeveelheid spuitmiddel aanmaken. Dat kan niet als je tijdens de bespuiting pas weet waar en hoeveel je moet spuiten. Een injectiesysteem is dan haast onontkoombaar.

De komst van John Deere’s See & Spray spot-spraytechniek naar Europa is exemplarisch voor de opmars van camera’s en sensoren op veldspuiten om onkruiden en planten te detecteren en te herkennen. De basis voor de See & Spray-technologie komt van het overgenomen Blue River Technology. – Foto: Mark Pasveer

Spot-spraytechniek bepalend

Dat spot sprayen interessant is, en op termijn vermoedelijk zelfs noodzakelijk om te kunnen blijven spuiten, wordt steeds duidelijker. Enerzijds zijn daar het Uitvoeringsprogramma Toekomstvisie gewasbescherming 2030 (pdf) en de Europese Boer-tot-Bord-strategie. Anderzijds zijn de overname van Bilberry door Trimble en de aangekondigde komst van John Deere’s spot-spraytechniek See & Spray naar Europa veelzeggend.

Spuitenfabrikanten gaan de camera-/sensor- en ook de PWM-techniek inkopen bij specialisten als BBLeap, Raven, Teejet en Weed-IT, zoals ze dat nu ook al doen met andere spuittechnieken. Het kan volgens fabrikanten best zo zijn dat er spot-spraysystemen komen speciaal voor bepaalde gewassen. Dan wordt voor akkerbouwers en loonwerkers de spot-spraytechniek bepalend en niet langer het merk veldspuit.

Auteur: René Koerhuis

Ben je op zoek naar een gebruikte veldspuit? Kijk op Traktorpool.nl