Agrifoodclicks

Smart Potatoe: slimme aardappel meet groeiseizoen

Derk Gesink volgt straks met sensoren de aardappel tijdens de teelt, vanaf het poten tot en met het einde van de bewaring. De akkerbouwer in Mensingeweer weet dan precies hoe gaat met de voortgang in het groeiseizoen. Dit seizoen wordt de waarde van deze sensortechnologie getest.

De Groninger akkerbouwer doet mee aan Smart Potatoe, een project in het kader van 5Groningen in combinatie met studenten van de Hanzehogeschool. Het volgen van de teelt blijft in de praktijk nog even toekomstmuziek, want dit seizoen wordt de waarde van deze sensortechnologie vooral getest.

“Het project is een mooie kans om technologieën te ontwikkelen voor landbouw waar wij in de toekomst verder mee kunnen. Daarnaast is het erg leuk om studenten te betrekken bij het landbouwbedrijf en ze te leren denken hoe techniek en natuur met elkaar samen te laten werken”, zo ervaart Gesink.

Dit seizoen verzamelt de sensor in een proef in een perceel van 9 hectare gegevens als vocht, temperatuur, stikstof en tijdens de opslag CO2. Er wordt tot nu toe gewerkt met één  sensor per hectare “om eerst de communicatie voor elkaar te krijgen”.

  Smart Potato 3.jpg.jpg-aviary-20170510-094824Smart Potato 1.jpg-aviary-20170510-094636
Een testlocatie met de plaats waar sensoren van Smart Potatoe in de grond zitten (beeld: 5Groningen)

Geeft dit dan wel een goed beeld? Wat als juist de plek waar de sensor ligt afwijkt ten opzichte van de rest van het perceel? Gesink: “Dat zijn inderdaad allemaal nog vragen die beantwoord moeten worden. Wellicht kunnen bodemkaarten, satellietdata,  drone data of historische opbrengstkaarten worden gebruikt voor het bepalen van de juiste plek”. Ook het ijken van de techniek is een aspect dat nog aan de orde komt. “Zo ver zijn we nog niet, maar dat is vooral een technisch vraagstuk”.

Per hectare aardappelen wordt er een exemplaar – uitgevoerd in de vorm van een grote aardappel, eigenlijk een kleine biet – in de grond gepoot. Gesink: “Het is de bedoeling om de sensor in de aardappelrug te plaatsen, dus alleen in aardappelen, maar voor tulpen of andere bollen zou de sensor ook geschikt kunnen zijn”.

De informatie uit de aardappel moet helderheid brengen in de voortgang van de teelt van de tachtig hectare pootaardappelen van het akkerbouwbedrijf van Gesink. De maatschap investeerde al meer in het bedrijfsproces rond aardappelen. Vorig jaar kwam er op het erf een nieuwe bewaarschuur voor de bewaring en sortering van pootaardappelen in bedrijf.

De slimme aardappel is tot nu toe nog niet in de grond geweest, erkent Gesink. “Het is al een hele toer om communicatie tussen de Smart Potatoe en het netwerk voor elkaar te krijgen omdat de Smart Potatoe onder de grond zit. Dat is iets waar de betrokken partijen tot nu toe weinig ervaring mee hebben. De studenten hebben al wel een portal opgezet op slimmeaardappel.nl waar de data zichtbaar worden gemaakt”, vertelt Marc Cremers. Hij is projectcoördinator van 5Groningen waar het project van Smart Potatoe onder valt.

Smart Potatoe1 (1) Smart Potatoe2

Een prototype van een modulaire Smart Potatoe. Sensormodules kunnen worden verwisseld.

 

Waarde en optimale vorm testen

Dit seizoen wordt de waarde van deze sensortechnologie getest. “Het gaat om het uitvoeren van proeven met verschillende sensoren en vormgevers gaan uitzoeken wat nu de optimale vorm van de Smart Potatoe moet worden. Daar zijn al wel goede ideeën over”, weet Cremers.

“Het wordt een compromis, maar de Smart Potatoe moet wel de vorm van een aardappel hebben. Hij gaat namelijk mee in de pootmachine om te poten en hij wordt ook mee geoogst. Er moet bovendien genoeg ruimte in die slimme aardappel zijn voor de sensoren, batterij en de elektronica voor communicatie. Daarnaast moet de kast ook nog eens goed waterproof zijn. En dat is nog wel een uitdaging”, ziet Derk Gesink.

Gerichter bemesten

Voor hem is informatie over bodemtemperatuur, bodemvocht en beschikbaarheid van stikstof van belang. “Het zou mooi zijn om daar in de toekomst een groeimodel en een ziektemodel aan te koppelen”. Het grootste voordeel van de toepassing en dus de meerwaarde voor de aardappelteelt op zijn bedrijf is dat het gerichter kunnen bemesten uiteindelijk een betere opbrengst en nog betere kwaliteit kunnen opleveren. “Daarnaast is besparing op meststoffen altijd goed”.

En welk nadeel weegt het zwaarst? “Naast meten is weten kost meten ook extra inspanning. Het wordt er allemaal niet eenvoudiger op. De extra tijd die nodig is moet wel opwegen tegen de opbrengst en kwaliteitsverhoging”, stelt hij nuchter vast.

Om te meten wat er boven de grond op het aardappelveld gebeurt zoals loofontwikkeling en insectenvraat is een groep studenten bezig om een bladnat sensor te maken. Dit moet boven de grond gebeuren. Een idee is om deze opstelling ook te gebruiken als antenne voor de communicatie met de smart potatoe onder de grond, vertelt de landbouwer die de sensor in ruil voor het beschikbaar stellen van de locatie mag gebruiken.

Weerstation voor gerichter bestrijden

Vorig jaar zomer werd er voor de 5G-pilot Smart Potatoe van 5Groningen al een weerstation geplaatst. Gesink: ”Dit was een weerstation van Pessl dat temperatuur, bodemvocht, neerslag, luchtvochtigheid en bladnat kon meten. Zo is er realtime informatie beschikbaar over de weersomstandigheden en de toestand van het gewas”.

Wat hij hieraan heeft gehad tijdens de droge zomer? “Tja, minder dan gehoopt, want wij kunnen niet beregenen op aardappelen. Onze meerwaarde voor het weerstation is de koppeling aan het ziektemodel voor het voorspellen van schimmelinfecties. In een jaar met normale neerslag kan het dan prima aangeven wanneer de aardappelen moeten worden beschermd tegen schimmelziekten. Afgelopen jaar was het zo droog dat er geen schimmelinfecties optraden, dus het model gaf aan dat er niet gespoten hoeft te worden”, legt hij uit.

“De ontwikkelingen gaan echter wel door op het gebied van ziektemodellen. Zo is Pessl nu bezig om ook de luizenpopulatie in het veld beter te kunnen voorspellen. Dat zou het interessant kunnen maken om luizen nog gerichter te gaan bestrijden”, weet de Groninger akkerbouwer.

Hij adviseert collega’s die ook op deze manier data van de teelt willen verzamelen dat het gewoon een kwestie van doen is. “Als je er bereid bent om er wat tijd in de steken zijn er genoeg mogelijkheden. Ik hoop dat er nog een tijdje studenten aan dit project kunnen werken en dat de Smart Potatoe dan verder door commerciële bedrijven wordt opgepakt.”

Nieuwe doorontwikkeling

De Smart Potatoe krijgt op termijn een nieuwe doorontwikkeling. Die wordt uitgevoerd door studenten van de opleidingen Hanze HBO-ICT, Hanze Industrieel Product Ontwerp  en Hanze Sensor Technology van de Hanzehogeschool Groningen in opdracht van 5Groningen in innovatiewerkplaats Digital Society Hub.

Smart Potatoe: het project

Zo ziet de technologie van dit project er uit. De informatie over vocht, bodemtemperatuur, bodemvocht en beschikbaarheid van stikstof wordt via sensoren op 10 tot 20 cm diepte in het aardappelveld verzameld en aan een 5G-netwerk doorgegeven.

5G werkt voor de slimme aardappel met twee technieken: LoRa van KPN en NB-IoT van internetter Sings van Vodafone. “Via beide technieken waar we nu mee experimenteren kan de aardappelsensor in de grond heel lang met weinig energieverbruik gegevens verzamelen zonder dat de batterij leegraakt. Logisch, want de sensor moet het een heel seizoen lang doen”, aldus Cremers.

Deze netwerken zijn gebaseerd op de LoRAWAN (Long Range Low Power)- technologie, een voorloper van het toekomstige 5G netwerk. De techniek kan grote aantallen sensoren koppelen en kent een zeer laag energieverbruik.

De gegevens worden enkele keren per etmaal via het 5G-netwerk verzonden naar het informatieplatform. Na analyse en presentatie van de data weet de boer aan de hand van groeimodellen of en hoe hij moet bemesten. “De informatie is goed voor zijn portemonnee, voor het milieu en gezond voor de consument”, aldus de projectcoöordinator.

Aan de pilot Smart Potatoe van 5Groningen doen de volgende partijen mee: techniek Economic Board/5Groningen waartoe het project Smart Potatoe behoort, Hanzehogeschool Groningen, akkerbouwer Derk Gesink, KPN, Vodafone en Solentum in Joure. Deze startup ontwikkelt momenteel een app waarmee de aardappelteler snel de totale opbrengst en kwaliteit van een oogst kan bepalen.

 

 

 

 

 

  Kennis- en innovatieplatform voor de agrifoodketen ©2019 Ria Besseling