- Revolutionair early warning-systeem voorspelt roestziekten bij graangewassen
- Met kunstmatig intelligent platform kunnen boeren de conditie van hun gewassen overal monitoren
- XAG onthult een drone-oplossing voor de teelt van tuinbouwgewassen
- Russische boeren zetten koeien VR-headsets op om de melkproductie te stimuleren
- Hoe technologie de agrarische sector transformeert
Een gevarieerd en gebalanceerd dieet is essentieel voor onze gezondheid en welzijn. Het geeft het lichaam alle voedingsstoffen die het nodig heeft om op volle capaciteit te functioneren en biedt bescherming tegen chronische ziekten als diabetes en hartaandoeningen. Helaas heeft niet iedereen toegang tot gezond voedsel. Volgens de Verenigde Naties (VN) leden in 2018 wereldwijd naar schatting 821 miljoen mensen honger en hadden meer dan 2 miljard mensen – bijna 26 procent van de wereldbevolking – onvoldoende toegang tot gezond, genoeg en voedzaam voedsel. De verwachtingen zijn dat de aarde in 2050 door zo’n 9,7 miljard mensen zal worden bevolkt, wat betekent dat de voedselschaarste nog verder zal toenemen.
Het voeden van de wereldbevolking zal in de toekomst dan ook een steeds grotere uitdaging worden, een van de grootste waarmee onze samenleving de komende jaren te maken zal krijgen. De VN suggereert zelfs dat we de wereldwijde voedselproductie tegen 2050 wellicht moeten verdubbelen om aan de vraag te kunnen voldoen. Bovendien zou deze toename van de voedselproductie gepaard moeten gaan met een afname van de milieu-impact van de agrarische sector. Deze sector is op dit moment namelijk verantwoordelijk voor ongeveer 26 procent van de uitstoot van broeikasgassen. Helaas lijkt het erop dat onze bestaande landbouwsystemen deze taak niet aan zullen kunnen en er is dan ook een rigoreuze transformatie van de huidige landbouwsystemen nodig. Bijvoorbeeld een bredere toepassing van slimme landbouwtechnologieën waarmee boeren de voedselproductie een boost kunnen geven en tegelijkertijd hun impact op het milieu kunnen verminderen.
Technologieën als kunstmatige intelligentie, machine learning, drones, robots en IoT-apparaten krijgen de laatste jaren gelukkig wel een steeds prominentere rol in de agrarische sector. Dankzij deze innovaties kunnen boeren op afstand de veldomstandigheden monitoren, de gezondheid van hun gewassen beoordelen, verschillende taken automatiseren, de productiviteit verbeteren, verspilling verminderen en anticiperen op ongewenste voorvallen. Volgens een recent rapport van MarketsandMarkets zal de waarde van IoT in de landbouw stijgen van $12,7 miljard in 2019 naar $20,9 miljard in 2024.
Revolutionair early warning-systeem voorspelt roestziekten bij graangewassen
Ethiopië is de grootste tarweproducent in Afrika bezuiden de Sahara. De tarweproductie wordt de laatste tijd echter ernstig bedreigd door tarweroest, een soort schimmelziekte die door de wind over lange afstanden kan worden verspreid en snel een epidemie wordt die de tarweopbrengst dramatisch kan terugdringen. Om de zaak nog ingewikkelder te maken, evolueren de ziekteverwekkers die roestziekten veroorzaken voortdurend, waardoor nieuwe soorten tarweroest ontstaan. Een internationaal team van wetenschappers heeft recent een early warning-systeem ontwikkeld dat roestziektes een week van tevoren kan voorspellen en deze voorspellingen rechtstreeks naar de smartphones van de agrariërs stuurt.
Het systeem is ontwikkeld door het Ethiopian Institute of Agricultural Research (EIAR), de Ethiopian Agricultural Transformation Agency (ATA), de University of Cambridge, de UK Met Office en het International Maize and Wheat Improvement Centre (CIMMYT) en combineert real-time informatie van tarweroest-onderzoek uitgevoerd door EIAR, regionale onderzoekscentra en CIMMYT met gecrowdsourcete informatie van de Farmers’ Hotline van ATA. De informatie wordt vervolgens door de University of Cambridge en de UK Met Office geanalyseerd om wekelijks automatische voorspellingsmodellen te leveren over onder andere de verspreiding van tarweroestsporen. De gegenereerde data wordt ingevoerd in een early warning-unit die dagelijks wordt bijgewerkt en de informatie doorgeeft aan nationale autoriteiten, ontwikkelingsagenten, onderzoekers en boeren. “Als er een verhoogd risico is op tarweroest, krijgen boeren daarover een sms-melding van de Farmers’ Hotline. Dit geeft hen ongeveer drie weken de tijd om actie te ondernemen”, aldus Dave Hodson, hoofdwetenschapper bij CIMMYT en co-auteur van de onderzoeksstudie.
Een ander mobiel early warning-systeem komt uit India. De ministeries van Aardwetenschappen en Landbouw hebben recent de nieuwe Meghdoot-app gelanceerd die boeren voorspellingen stuurt over temperatuur, regenval, vochtigheid en windsnelheid en -richting. Deze informatie wordt twee keer per week bijgewerkt en gepresenteerd door middel van foto’s, kaarten en afbeeldingen. Op deze manier kunnen boeren zien wat hen te wachten staat en op tijd maatregelen treffen met betrekking tot de juiste verzorging van hun vee en/of gewassen. Meghdoot is ontwikkeld door experts van het India Meteorological Department, het Indian Institute of Tropical Meteorology en de Indian Council of Agricultural Research, en zal in eerste instantie worden uitgerold naar 150 districten, voordat de app beschikbaar wordt gesteld aan de rest van het land.
Met kunstmatig intelligent platform kunnen boeren de conditie van hun gewassen overal monitoren
EOS Earth Observing System, een van ’s werelds toonaangevende retailers voor teledetectiesatellietdata, heeft onlangs de lancering aangekondigd van het nieuwe digitale EOS Crop Monitoring landbouwplatform, dat kunstmatige intelligentie, satellietbeelden en weergegevens gebruikt om boeren uitgebreide informatie te bieden over hun landbouwgrond. Het platform verzamelt data uit verschillende bronnen en verwerkt deze via KI-gestuurde algoritmen om waardevolle inzichten te genereren. Na het analyseren van de gegevens stelt het systeem de gebruiker op de hoogte van mogelijke risico’s – zoals abnormale veranderingen in de waarden van vegetatie-indexen of extreme temperatuurdalingen of -stijgingen – waardoor ze snel kunnen reageren en veel tijd en geld kunnen besparen. Het platform genereert bovendien historische weerrapporten voor de afgelopen 10 jaar, 15-daagse weersvoorspellingen, gedetailleerde informatie over bodemtype en -vochtigheid, aanbevelingen over planttijd en gewasselectie en voorspellingen met betrekking tot gewasopbrengsten.
Boeren die het platform combineren met andere precisielandbouwoplossingen kunnen hun kosten met 5 tot 20 procent terugdringen. “Landbouw was nooit eenvoudig, maar de landbouwomstandigheden worden steeds gecompliceerder. De wereldwijde hulpbronnen raken uitgeput terwijl de bevolking blijft groeien. Dit is de reden waarom implementatie van tech-oplossingen van cruciaal belang is”, zegt Alexander Sakal, de CSO van EOS Crop Monitoring. “We willen agrarisch ondernemers uit de hele wereld helpen betere resultaten te behalen door minder verspilling, betere opbrengsten en algehele verduurzaming. Kortom, we stellen het gebruik van tools voor die iedereen ten goede komen – de gebruiker, de consument en de planeet”.
De in Washington gevestigde startup Innov8 Ag Solutions heeft een cloudgebaseerde monitoringservice ontwikkeld die weergegevens van AgWeatherNet van de Washington State University en sensoren op zonne-energie in boomgaarden en akkers combineert met multispectrale satellietgegevens om landbouwers waardevolle inzichten te bieden. Boeren kunnen het systeem updaten met informatie over irrigatieniveaus, gebruik van pesticiden, arbeid en gebruik van apparatuur door bijvoorbeeld een foto van een logboek of whiteboard te maken. Met het systeem kunnen boeren de gezondheid van landbouwgewassen monitoren en parameters als marktprijzen, zaadbeschikbaarheid en gewasopslagcapaciteit bijhouden. Al deze gegevens, die elke 10 minuten worden bijgewerkt, worden verwerkt door Azure Farm Beats, het nieuwe cloudgebaseerde Microsoft-platform voor datagestuurde landbouw. Innov8 Ag Solutions biedt zijn gebruikers ook dagelijks geospecifieke inzichten met betrekking tot het planten, bewateren, bemesten, besproeien en oogsten van gewassen.
XAG onthult een drone-oplossing voor de teelt van tuinbouwgewassen
Het wereldwijde, toonaangevende landbouwtechbedrijf XAG heeft onlangs zijn krachten gebundeld met de Duitse farmagigant Bayer om de mogelijkheden van zijn nieuwe onbemande agrarische antennesysteem (UAS) te demonstreren. Het is een innovatieve oplossing voor tuinbouwgewassen die gebruikmaakt van kunstmatige intelligentie en 3D-vluchtmodus om problemen aan te pakken die verband houden met het toepassen van pesticiden en meststoffen op complexe terreinen als heuvels, bergen en terrassen. De demo werd gehouden in een citrusboomgaard van 1,5 hectare in Jiande Town in de Chinese stad Hangzhou. De boomgaard ligt in een heuvelachtig gebied en bestaat uit mandarijnenbomen van verschillende hoogtes die op verschillende afstanden van elkaar geplant zijn. Een team van drie werknemers heeft doorgaans ongeveer drie dagen nodig om de hele boomgaard handmatig te besproeien. De drone, daarentegen, wist in slechts 10 minuten tijd de helft van het gebied te besproeien.
Door luchtonderzoek, 3D-modellering, KI-herkenningstech en gerichte sproeitechnieken met elkaar te combineren, zorgt XAG ervoor dat elke fruitboom de juiste dosering krijgt, zonder buitensporige hoeveelheden water en pesticiden te gebruiken of menselijke arbeiders bloot te stellen aan giftige chemicaliën. Allereerst vliegt een drone boven de boomgaard om een nauwkeurig 3D-model van het terrein te ontwikkelen. De gegevens worden vervolgens ingevoerd in XAG Agriculture intelligence (XAI) voor KI-analyse. Daarna worden de veldranden en de locatie en grootte van elke boom op de 3D-kaart geïdentificeerd, waarna een andere drone wordt gestuurd om met het sproeien te beginnen. Volgens het bedrijf kan het systeem binnen één seconde bijna 7 hectare fruitbomen met een nauwkeurigheid van 98 procent identificeren.
Russische boeren zetten koeien VR-headsets op om de melkproductie te stimuleren
Misschien wel de vreemdste toepassing van virtual reality-technologie tot nu toe vindt plaats in Rusland. Boeren op een melkveebedrijf in de buurt van Moskou rusten koeien namelijk uit met VR-headsets om hun humeur te verbeteren en de melkproductie te stimuleren. De headsets zijn ontworpen door VR-ontwikkelaars in samenwerking met dierenartsen. Het team ontwikkelde een uniek programma dat zomerweiden simuleert, waarbij rekening gehouden moest worden met het feit dat koeien een sterk ontwikkelde rode kleurperceptie hebben en een zwakkere blauwe en groene kleurperceptie.
Veedieren leven vaak in erbarmelijke omstandigheden die hun emotionele toestand en daardoor de melkproductie nadelig beïnvloeden. Door een realistische virtuele omgeving te simuleren die de koeien laat geloven dat ze in een groene zomerwei staan, in plaats van kleine hokken in een schuur, hopen de boeren dat de dieren zich beter gaan voelen. De eerste resultaten lijken veelbelovend en maken melding van een afname van angst en een toename van de algehele stemming van de kudde. Het is echter belangrijk om verdere experimenten te doen om te bepalen of deze stemmingsveranderingen ook de melkproductie positief beïnvloeden.
Augmented en virtual reality-technologieën hebben ook andere potentiële nuttige toepassingen in de landbouw. Het Australische nationale wetenschapsagentschap CSIRO heeft onlangs aangekondigd dat het technologie ontwikkelt waarbij gebruikgemaakt wordt van AR-headsets, sensoren en datainteractie-tech om garnalenkwekers te helpen belangrijke waterkwaliteitsparameters – zoals opgeloste zuurstof en pH-waarden – in real time te monitoren. “Dit wordt gedaan met de allernieuwste draagbare en handsfree technologieën die de kwekers gebruiken terwijl ze rondlopen en de vijvers managen”, aldus dr. Mingze Xi, een postdoctorale fellow bij CSIRO. “Met deze tech kunnen de kwekers beschikken over informatie die belangrijk is om bijvoorbeeld de gezondheid en het voederen van de garnalen beter te monitoren. De beelden kunnen bovendien in real time gedeeld worden met managers op kantoor of externe experts”. De technologie wordt eerst getest in garnalenkwekerijen, maar de onderzoekers hopen dat de systemen in de toekomst zo aangepast kunnen worden dat ze ook voor andere doeleinden in de agrarische sector gebruikt kunnen worden.
Hoe technologie de agrarische sector transformeert
De agrarische sector maakt al jaren gebruik van technologie, maar omdat de wereldbevolking blijft groeien zijn de bestaande landbouwsystemen in de toekomst niet langer toereikend voor de wereldwijde voedselproductie. De enige manier om aan de toenemende voedselvraag te voldoen is de landbouwsector volledig te transformeren. Er zal in de toekomst veel meer gebruikgemaakt moeten worden van geavanceerde technologieën als kunstmatige intelligentie, machine learning, drones, robots en IoT-apparaten. Gelukkig is deze transformatie al begonnen, zoals blijkt uit het groeiende aantal innovatieve technische oplossingen bij agrarische bedrijven overal ter wereld. Deze technologieën helpen boeren hun productiviteit te verbeteren, afval te verminderen en de gezondheid van hun gewassen en vee te monitoren.
