De Boerderij van de Toekomst

22 november 2023

Vision + Robotics onderzoeker Bram Veldhuisen is betrokken bij de Boerderij van de Toekomst als het gaat over technologie. Hij vertelt over rijpaden, strokenteelt en robots die niet achterom kunnen kijken. “Schoffelen is simpel voor een mens, lastig voor een robot.”

Vraag van de boer centraal in Boerderij van de Toekomst

“Techniek moet je niet pushen door techneuten. Je moet eerst luisteren naar de wensen van de gebruiker.”, vertelt Bram Veldhuisen. Het was een belangrijke learning die hij de afgelopen jaren bij de Boerderij van de Toekomst bevestigd zag. Wanneer techneuten eenmaal verliefd zijn op een techniek die ze hebben uitgevonden, leven ze in hun eigen roze bubbel en vergeten ze te makkelijk de realiteit. En daarmee de vraag of gebruikers wel op die techniek zitten te wachten. “Wanneer zij geen probleem hebben, heeft het geen zin een nieuwe oplossing voor ze te verzinnen. We moeten vraaggestuurd ontwikkelen. Wat heeft een boer zelf nodig om zijn werk te vergemakkelijken. De techniek moet niet leidend zijn, maar de vraag van de boer.”

Experimenteer- en kenniscentrum voor precisielandbouw

Veldhuisen is onderzoeker precisielandbouw en robotica. Hij groeit op als boerenzoon in de kop van Flevoland, enkele tientallen kilometers ten noorden van wat nu de Boerderij van de Toekomst in Lelystad is. Het idee achter dat project was een vraag van het ministerie van LNV. Daar wilden ze weten hoe de landbouw eruit kan zien in Flevoland in 2030, rekening houdend met alle uitdagingen die er aan zitten te komen, zoals klimaatverandering, biodiversiteit en op het gebied van gewasbeschermingsmiddelen en bemesting. Zodat boeren die ontwikkelingen kunnen volgen en daarop inspringen. Ook bleek uit het NPPL waarbij Veldhuisen als WUR-onderzoeker is betrokken dat er vraag is naar een plek waar fabrikanten nieuwe machines die zij ontwikkeld hebben, nog kunnen testen voordat ze die op de markt presenteren. “Dat kunnen ze bij ons doen. De Boerderij van de Toekomst is een plek waar we kunnen experimenteren en kennisdelen.”

WUR heeft op meerdere plekken in ons land een Boerderij van de Toekomst waar onderzoekers op praktijkschaal werken aan verschillende projecten. Elk van die boerderijen ligt in een andere regio van Nederland, zodat specifieke oplossingen lokaal uitgeprobeerd kunnen worden. . Op de Boerderij van de Toekomst in Lelystad ligt de focus op biodiversiteit, minder gewasbestrijdingsmiddelen en een gezondere, meer klimaatbestendige bodem.

Bodemverdichting tegengaan

“Bodemverdichting is een groeiend probleem”, zegt Veldhuisen. Dat komt door landbouwmachines die alsmaar groter en zwaarder worden. Juist tijdens de oogst als de grond vaak vochtig is, trekt je die los om je product daaruit te halen. Daarna rijden boeren er met die zware machine overheen, het meest gevoelige moment om bodemverdichting te creëren. Na het oogsten, lukt het je nog wel de bovenste grondlaag, zeg 30-40 centimeter, machinaal los te maken. Maar daaronder is dat moeilijker en ontstaat een verdichte laag. Dat merk je vanzelf, zegt hij. Na een hoosbui kan de regen niet wegzakken. Ook plantwortels komen niet door die laag, waardoor ze bij droogte niet bij het grondwater kunnen komen. “Door klimaatverandering gaan zowel natte als droge periodes almaar vaker voorkomen. Je wilt een bodem die met beide goed om kan gaan.”

Met vaste rijpaden kun je bodemverdichting tegengaan, en daarmee doen ze in Lelystad al dertien jaar een proeven. Van aardappelplanter tot meststrooier, van rooimachine tot combine: op de Boerderij van de Toekomst hebben die allemaal een as van 3 meter 15. “Zo kunnen ze elke keer precies op hetzelfde spoor dat tussen teeltbedden loopt rijden.” Die rijpaden zijn daardoor verdicht en verhard, maar dat is okay. Over de teeltbedden rijdt nu nooit meer een machine en daar wordt hun bodem dus niet verdicht. En zie, afgelopen voorjaar pakten die vaste rijpaden vanwege het natte weer direct al super uit. Veldhuisen: “Ondanks alle regen konden we altijd het land op, dankzij de rijpaden. Die waren hard en de grond in het bed was net genoeg opgedroogd om te kunnen zaaien.” En dat allemaal omdat ze op de Boerderij van de Toekomst de assen van de machines hadden verbreed. “Wat je met een kleine aanpassing aan een bestaande techniek al niet kunt realiseren om efficiënter agronomische en ecologische doelen te bereiken.”

Haal het maximale uit bestaande techniek

Op de Boerderij van de Toekomst kunnen boeren zien hoe je bestaande en beschikbare techniek maximaal kunt gebruiken. Velen hebben hun trekkers al uitgerust met GPS-stuursystemen. Zo kunnen ze zonder stuurfouten tot op twee centimeter nauwkeurig hun land bewerken en aldus voorkomen dat ze dezelfde grond misschien twee keer inzaaien of omploegen. Veldhuisen: “Met dat automatisch in een rechte lijn rijden, zijn boeren al tevreden. Maar ze kunnen bij zo’n stuursysteem voor nog zoveel anderen dingen instellen.” Hij noemt het automatisch draaien op de kopakkers. Behalve de trekker kun je ook het landbouwwerktuig met GPS aansturen, waardoor je het land nog nauwkeuriger kunt werken. Handig als daar verschillende gewassen groeien. “Wanneer je dat automatisch doet, verloopt dat net wat relaxter dan wanneer je die machine weer handmatig moet bijsturen.” Maar ja, boeren vinden het instellen van techniek moeilijk en lastig. “Als ze die drempel eenmaal over zijn, hoor je, hé, dit is makkelijk.”

Hij noemt de teeltregistratie die boeren moeten bijhouden, voor de overheid en hun afnemers. Die kun je ook vastleggen in de cloud met een teeltregistratie-app. “Je kunt die op je telefoon tijdens je werk invullen. Dan hoef je je achteraf niet af te vragen, oh, wat heb ik vorige week ook alweer gedaan.” Maar ook de trekker zelf kan die teeltregistratie invullen. Het werktuig weet precies wat die doet en geeft dit door aan de trekker. De trekker stuurt dit dan automatisch door aan dat registratiesysteem. “Een boer hoeft die registraties alleen nog maar te bevestigen in plaats van dat hij dat zelf allemaal zelf moet invullen.” Het kan allemaal al met de techniek die op de markt is, maar boeren gebruiken die nog niet. “Jammer, omdat het hun werk makkelijker kan maken.”

Spotsprayen

Een nieuwe technologie is spotsprayen. Een cameragestuurde spuitmachine registreert precies waar het onkruidplantje staat en bespuit alleen het onkruid in plaats van het hele veld. In veel situaties kan een boer hiermee meer dan 90 procent middel besparen. Veldhuisen denkt dat elke boer over een aantal jaren zo’n machine heeft waarmee hij heel gericht gewasbeschermingsmiddelen kan inzetten. “Straks kan die het verschil zien tussen verschillende planten, en kan hij heel gericht onkruid bestrijden.”
In nieuw onderzoek wordt dezelfde herkenningstechniek nu ook gebruikt om een laser aan te sturen. Zo’n laser brand snel en nauwkeurig de onkruidplanten weg. Op die manier is er zelfs helemaal geen middel meer nodig.

Slimme machines zijn nodig in de landbouw

Een handig hulpje op de Boerderij van de Toekomst is de Robotti van het Deense bedrijf Agrointelli. Een lichtgewicht werktuigdrager (hij heeft een vermogen van 50 à 60 pk) die op GPS-navigatie verschillende landbouwtaken kan uitvoeren. Van gewasmonitoring met cameratechnieken tot teeltbewerkingen zoals zaaibedbereiding, schoffelen, bemesten en gewasbescherming. De Robotti heeft echter een maar. Hij kan nog niet controleren of hij zijn taak wel goed doet. Een robot voert blind uit wat jij hebt geprogrammeerd. Veldhuisen: “Alle robots rijden op GPS en kijken alleen vooruit of er geen grote obstakels voor ze staan. Je moet er maar vanuit gaan dat ze hun werk goed uitvoeren.” En nee, helaas, daarop kun je niet vertrouwen. “Schoffelen is simpel. Dat kan een robot wel, dachten we. Dat gaan we die als eerste laten doen. Maar dan kom je erachter, schoffelen is voor een robot hartstikke moeilijk.” De reden: een mens kan sneller en slimmer schakelen. Een boer neemt iemand mee op zijn tractor met erachter een schoffel. Hij doet een rondje voor en dan weet die ander meestal wel hoe zo’n schoffelmachine werkt. Als hij na een paar rondjes in zijn eentje denkt, wacht even, dit is niet okay, dan stopt hij en belt de boer voor hulp. “Hulp vragen. Simpel voor een mens, lastig voor een robot.”

Toezichthoudende systemen voor landbouwrobots

Daarom zijn ze bij WUR bezig met het ontwikkelen van toezichthoudende systemen, waarmee elke robot straks zelf de kwaliteit van zijn taak kan controleren. Ja hoor, dat kun je per werktuig programmeren. Een heel gedoe, zeker. Voor een zaaimachine betekent kwaliteit iets anders dan voor een schoffelmachine of aardappelrooier. Veldhuisen: “We moeten voor alle bewerkingen van een machine toezichthoudende systemen ontwikkelen. Elke robot is goed in dom werk. Wij moeten hem leren omkijken en nadenken. ‘Wat is het doel van wat ik moet doen en doe ik dat goed?’ Ze moeten straks zelf zien hoe goed ze schoffelen en stoppen als ze concluderen dat ze hun werk niet correct uitvoeren.”

Lees hier meer over Boerderij van de Toekomst

A (Bram) Veldhuisen MSc

Onderzoeker Precisielandbouw en Robotica

Neem contact op met A (Bram) Veldhuisen MSc