Planting potatoes in a field at Van den Borne precision agriculture

Meer inzicht in de bodem om vooruitgang te boeken in precisielandbouw

12 juni 2024

Hij is mister precisielandbouw. Verzamelt met drones, sensoren, satellieten en robots alle mogelijke data, en runt tussendoor een groot akkerbouwbedrijf. Op bezoek bij Jacob van den Borne uit Reusel. “Wanneer je niet documenteert, kun je niet leren.” Zijn boerderij is een belangrijke experimenteerlocatie, zowel voor WUR als voor de internationale smart farming en agri-tech gemeenschap.

Het rode boekje. Niet van Mao. Maar van zijn opa. Die schrijft daarin met fraai krullende letters wat hij elke dag heeft gedaan op het land, en wat hem verder is opgevallen. Welk deel van het land hij heeft geploegd; hoe hoog het graan staat of hoeveel hij heeft geoogst; hoeveel millimeter het die dag heeft geregend. Bedoeld om van te leren, zegt Jacob van den Borne. “Als hij een jaar later iets opmerkelijks aan een gewas ziet, kan hij terugkijken wat hij eerder op het land heeft gedaan of wat daar is gebeurd”. Noem het old skool data. “Als jij elke dag over je veld loopt, ga je zien hoe dingen groeien, waarom ze niet groeien of anders groeien dan verwacht. Je wilt weten waarom en hoe je dingen kunt verbeteren. Wanneer je niet documenteert, kan je niet leren.”

Precisielandbouw gaat niet over technische hulpmiddelen

De meeste boeren leren niet van wat ze eerder hebben gedaan. Ze doen hun hele leven vaak hetzelfde. Omdat ze niet goed kijken, omdat ze niet willen leren, zegt Van den Borne. En dat is de kern van precisielandbouw. Als hij daarover praat, beginnen mensen meteen over drones, sensoren, robots en scans. Maar precisielandbouw gaat niet over technische hulpmiddelen. “Je wilt weten wat je wanneer op welke plek moet doen om een betere teelt en meer opbrengsten te krijgen. Ik gebruik daarvoor geen rood boekje, maar data, verkregen via technologie.”

Dutch smart farmer Jacob van den Borne flying drone on arable field

Jacob van den Borne is ‘Mr. Precisielandbouw’

Al die data verwerkt Van den Borne in het managementprogramma Dacom met extra optie Cloudfarm. Met die twee kan hij alle veldlocaties, perceelgroottes, teeltregistratie en uitgevoerde werkzaamheden verzamelen. En om terug te kijken als er iets misgaat, zodat hij dat de volgende keer kan voorkomen. Brandstofgebruik-, opbrengst-, gewassensoorten-, en toepassingskaarten: al die verzamelde data verschijnen rechtstreeks in de Cloudfarm. “Zo kan ik onmiddellijk een taakkaart voor het bemesten of bespuiten van een perceel maken.”

Van den Borne uit Reusel is mister precisielandbouw. Voor hem is dat een noodzakelijke keuze. Om dat te begrijpen, moet je even inzoomen op de kaart van Nederland. Reusel ligt in de Brabantse Kempen. In die zandstreek hebben boeren heel lang geen nagel om hun kont te krabben. Ze verbouwen wat graan en conservententeelt, dat is het. Net zoals zijn opa. Totdat 70 jaar geleden het gebied wordt ontgonnen voor vee-, en varkenshouderij.

Frietfabriek

Zijn vader ziet een andere kans. Hij hoort dat net over de grens in het Belgische Lommel een frietfabriek komt. Daarvoor hebben ze aardappels nodig. En die gaat hij leveren. Een probleem. Aardappels kun je slechts eens per vier jaar op dezelfde grond telen. Als je maar twintig hectare tot je beschikking hebt, kun je daarvan jaarlijks slechts vijf gebruiken. Niet echt een businessmodel. Daarom gaat zijn vader langs bij de boeren in de streek. Of hij op hun grond aardappels mag poten. Zo breidt hij zijn aardappelimperium gestaag uit van twintig naar 300 hectare.

In 2006 neemt Van den Borne de boerderij van zijn vader over. Hij moet kiezen: doorgaan met de schaalvergroting à la zijn vader of de aardappelkwaliteit verhogen tegen een lagere kostprijs. Nog meer groei in de directe omgeving is lastig, begrijpt hij, dus kiest hij voor kwaliteit. Omdat hij tijdens zijn studie aan de HAS in Den Bosch heeft geleerd dat de aardappelteelt beter kan. Daarvoor heeft hij precisietechniek nodig. Want fijn al die kleine percelen van elk zo’n drie hectare van zijn vader, bij elkaar 180 velden verspreid over 120 boeren waarvan 80% in België. Maar die zijn niet van hem. En hij kan niet zoals zijn opa elke dag een rondje langs de velden doen om met eigen ogen te zien hoe die grond groeit en bloeit. Van den Borne: “Daarvoor had ik elektrische hulpogen nodig. Ik had geen andere keuze.”

Management op boerderijniveau

Vier jaar na de overname begint Van den Borne met precisielandbouw. Niks nieuws, zegt hij. Goed naar planten kijken, doen mensen al in de allereerste boerennederzettingen rond 9000 voor Christus. Logisch, want wanneer je gewas niet okay is, kan je niks eten en ja, dan ga je dood van de honger. “Gaandeweg de geschiedenis zie je boeren steeds meer van de plant zelf afdrijven.” Vandaag managet bijna 90% van alle boeren hun boerderij op boerderijniveau. Ze hebben geen idee hoeveel ze verdienen per perceel, per zone, laat staan per gewas. Noch hoeveel tijd en geld ze daarin stoppen, en dat wil hij wel weten. Op perceelniveau. Maar ook graag op zone- of nog dieper, op plantniveau. “We hebben al de techniek om dat te doen, maar nog niet de kennis.”

Van den Borne heeft precisielandbouw verdeeld in veertien stappen. Van bodemscannen, grondbewerking en gewassensing tot beregenen, variabel bemesten en bewaring. Het begint in de winter met het maken van een veldplanning, zegt hij. Alle veldgrenzen communiceert hij naar de boordcomputer van zijn Fendt-tractoren. Die zitten vol gadgets en kunnen elk veld automatisch detecteren als ze dat enkele maanden later binnenrijden. Fijn zo’n meedenkende computer, maar er is een duidelijk verschil met dat rode boekje van zijn grootvader: de human factor. Zijn opa schrijft niet alleen op wat hij zelf die dag op het land heeft gespoten, maar kijkt ook om zich heen. Hij schrijft ook op dat het vlak na zijn bespuitwerk 15 minuten stevig heeft geregend. Dat weet zijn tractor niet. Vandaar dat Van den Borne nog enkele functies aan het standaard computerprogramma heeft toegevoegd. Als een chauffeur van het veld wegrijdt, vraagt de tractor, ben je klaar? Ja? Is je taak gelukt en wat voor cijfer geef je het resultaat. Een een, zeven of een tien. Of had het werk eigenlijk niet gemoeten, omdat de grond te nat was? “Met deze beoordeling kan ik beslissen of ik wel of niet met de geproduceerde dataset ga werken. Is de data wel representatief voor de uitgevoerde taak?” Om te benadrukken: “Als je met big data gaat werken, is filtering de uitdaging. Hoe weet je wat goede data is. Je moet metadata van je data verzamelen. Het raten van die data, dus de metadata eraan toevoegen, dat is de belangrijkste factor, want dat is wat je echt wilt weten.”

Hij toont een kaart met het brandstofgebruik van een tractor voor het spitten, woelen en zaaien van een aardappelperceel. Daarvoor heeft die tussen de 9,4 en 13,2 liter brandstof nodig gehad. Van den Borne kan op de kaart exact zien waar de tractor meer of minder brandstof heeft gebruikt. Op een plek is dat uitzonderlijk veel. “Dan moet je toch even aan de chauffeur vragen hoe dat precies komt, voordat je zelf conclusies trekt.” In dit geval geen bodemverdichtingsprobleem, maar iets anders. Iemand anders had een sloot gemaaid en slootvijzel op het land gelegd en ja, dat kost een motor extra werk om daar doorheen te rijden. “Data zijn mooi, maar vergeet de mensfactor niet. Die agenda van opa.”

Bodemgeleidbaarheid

De bodemkwaliteit is de meest bepalende factor van zijn opbrengst, zegt Van den Borne. Om die zo goed mogelijk te analyseren, heeft hij alle beschikbare technieken uitgeprobeerd. Zijn keuze: de bodem geleidbaarheid sensor van Dualem. Dat bodemscannen doet hij op een quad met erachter een slee. Met voorop een Gamma-Ray sensor die het lutum- en kleigehalte van de grond meet, en achter op de Dualem-sensor voor EC-metingen. Beide bieden mooie plaatjes die je alles vertellen over de geleidbaarheid van de grond. “Vergelijk de bodemgeleidbaarheid met een accu”, zegt Van den Borne. Hoe groter de geleidbaarheid, hoe groter de bodemaccu, hoe meer nutriënten en voedingsstoffen die kan vasthouden. En dus hoe meer op die grond kan groeien. Om dat te bepalen, maken veel boeren een grondmonster. ’Mijn aardappels moeten 200 kilo stikstof hebben. Er zit nog 100 kilo in de grond, dus gaan we het hele perceel met 100 kilo bestrooien’. Maar wacht even, als je de bodemgeleidbaarheid van de grond niet weet, kan een deel met een kleine accu zomaar overstromen. Daar komt die emissie, de stikstofuitspoeling vandaan. “Met precisielandbouw varieer je. Strooi je minder over grond met een kleine accu, en meer over een zone met een grote accu.”

Van den Borne tests available technology to analyse the soil, such as Dualem's soil conductivity sensor

Van den Borne voert bodemscans uit op een quad met een slee achterop. Bron: Van den Borne Aardappelen

Prototypes testen

Van den Borne onderhoudt goede contacten met machinebouwers. Hij test hun innovaties en geeft feedback. Hij noemt de Smart Grader Reader van GeJo. Prototypes van Soilmaster en de bodemscans van Dualem. Ook de eerste spuitmachine van BB Leap stond op zijn erf. Het prototype is te gefocust op plantniveau, oordeelt hij. Zijn tip: begin bij start. “Het is mooi op plantniveau dingen te doen, maar als je het op perceelniveau al niet begrijpt, moet je niet op plantniveau beginnen. Je moet van macro naar micro.”

Belangrijk als het gaat om precisielandbouw. Een boer moet daar niet zomaar mee beginnen. Hij moet eerst een antwoord vinden op de vraag: waarom doe ik wat ik doe. “80% van alle boeren kan die vraag niet beantwoorden”, zegt Van den Borne. “Ze doen dingen omdat ze die altijd zo hebben gedaan. Om te krijgen wat ze altijd hebben gekregen.” Mensen willen niet graag veranderen, weet hij, dat is lastig. Maar de wereld, de natuur verandert wel. Je moet dus als boer meebewegen. “Pas als het echt moet, gaan mensen vaak veranderen. Dan volgt de vraag, hoe lang houden ze dat vol.”

Om precisielandbouw verder te ontwikkelen, is meer bodem- en plantenkennis nodig, zegt Van den Borne. “Je wilt weten hoe je de bodem zo goed mogelijk kunt gebruiken.” In Wageningen hebben ze na WO II daarnaar veel onderzoek gedaan. Met Sicco Mansholt als grote roerganger. “Die heeft miljoenen in ‘Wageningen’ gestoken om het Europees landbouwsysteem te hervormen.” In die jaren draait het om groeimodellen, ruilverkaveling, massamechanisatie, bemestingssystemen en vooral productieverhogingen. Dat laatste blijft belangrijk, maar dan wel duurzaam graag. Want dat begrijpt iedereen. We moeten af van die haast chemische manier van boeren, met te veel kunstmest en gewasbeschermingsmiddelen. Van den Borne: “Dat betekent dat je helemaal opnieuw met je onderzoek moet beginnen. Om te kijken hoe je het landbouwsysteem kunt veranderen.”

Monsteren en meten

Van den Borne is daarmee alvast begonnen. Naast het runnen van zijn gigantische aardappelbedrijf. Hij meet alles wat hij kan meten. Van het weer tot de bodem. Van gewasgroei tot fotosynthese. Met alle beschikbare techniek. Sensoren, tractoren, drones, satellieten. Hoe groot is een plant; hoeveel blaadjes en stengels heeft die; welke kleur en welke spectrale kleur; welke temperatuur; welke opbrengst; welke maatsortering; welk droogstof- en nitraatgehalte; alles, echt alles. Al die gegevens stopt hij in databases. “Sinds 2012 hebben we een bemonsteringsprogramma zoals Wageningen dat na de oorlog had. Om te monsteren gaan we met een groep studenten het veld in. Steeds op een gemiddelde plek, want die is het meest representatief voor het hele perceel.” Nu wil hij die gemiddelde plekken laten kiezen door AI dat ook mag uitzoeken wat de studenten daar precies moeten meten. “Met al onze data wil ik met AI een model trainen waarmee de boer straks zelf de bodem kan scannen. Met als doel dat hij op een zo duurzaam mogelijke manier een zo’n kwalitatief hoogwaardig product kan telen. Dat moet duurzaam en gezond zijn, en voldoende geld opbrengen. Het moet een businessmodel zijn.”

Gebiedsbouwplannen

Daarbij is het essentieel dat boeren de koppen bij elkaar gaan steken. Van den Borne: “Elke boer heeft zijn eigen bouwplan. Zit op zijn eigen vierkante meter te knutselen. Het is veel slimmer als ze samen een gebiedsbouwplan ontwikkelen. Op basis van een helder doel en dat ook meetbaar maken.” Een veeboer met vijftig hectare voedt die grond alleen met de mest van zijn eigen koeien. Vroeger werd die bemest door soms twintig veepopulaties. “Wanneer boeren hun grond gaan ruilen, als ze een gebiedsbouwplan maken, kunnen ze verschillende soorten mest inzetten op verschillende tijden in de juiste hoeveelheid. Dat verhoogt de bodembruikbaarheid.”

Harvesting potatoes at Van den Borne farm using AVR machinery

Aardappelen rooien. Bron: Van den Borne Aardappelen

Als je met precisielandbouw je productie wil optimaliseren, moet je eerst weten hoe je vlag ervoor staat, tipt hij. Voor hem was de opbrengstmeting een eye opener. Vooral de verschillen tussen alle percelen. Voor die ontdekking gebruikt hij zijn aardappeloogstmachines. Het doel: hoeveel aardappels, met hoeveel tarra en met welke kwaliteit komen van dat en dat deel van het perceel. “Zo verkreeg ik een opbrengstkaart per perceel. Die kon ik vergelijken met andere datakaarten van andere onderzoeken die we doen”. Met behulp van die kaarten kan hij de opbrengstpotentie van de aardappelen bepalen. “Daarnaast gebruiken we die opbrengstkaarten om plaats specifieke teelthandelingen te evalueren en te plannen.”

Hyperspectrale camera’s

Om de kwaliteit van de aardappels te beoordelen, gebruikt Van den Borne niet alleen weegsensoren, maar ook hyperspectrale camera’s. Daarmee kan je real-time je tarra bepalen. Ook meten de camera’s hoeveel procent stenen/kluiten/grond in de massastroom aanwezig is, en kan je zien welke sorteringsmaten aardappelen daarin zitten. De camera’s communiceren deze data naar AVR Connect en die vertaalt de informatie naar plaatsspecifieke data. “Met die camera’s kun je met behulp van weegsensoren de bruto-opbrengst bepalen. Je bent natuurlijk vooral geïnteresseerd in de netto-opbrengst, en die kun je berekenen als je de hoeveelheid tarra weet.”

Zijn drie adviezen aan collega-landbouwers. “Als jij je bedrijfsvoering wilt verbeteren, moet je eerst weten waar je staat. Hoe je presteert.” Haal je al een hoog rendement, dan gaat high tech je niet veel extra’s brengen. Wel als je een gemiddelde opbrengst hebt of ver daaronder zit. Maar wie investeert in high tech? Boeren die het al goed doen en nog beter willen presteren. Die zijn dus altijd teleurgesteld. Daarom loopt en verkoopt de technologie niet. Van den Borne: “Omdat de groep die het heeft geprobeerd, roept dat het niks oplevert. Terwijl het interessant is voor boeren aan de onderkant. Die kunnen groeien, maar hebben geen geld.”

Verdienmodel leidend

Zijn tweede advies: wat verkoop je als boer, wat is je verdienmodel. De meesten weten dat niet. Die zeggen, ik verkoop aardappelen. Okay, maar doe je dat per kilo, per meter of per lengte. “De definitie van wat je verkoopt en waar jij je geld verdient, is heel belangrijk. Veel boeren focussen altijd op maximale gewasopbrengst. Heb ik ook gedaan. Maar kostprijs technisch niet de slimste keuze.” Simpel uitgelegd. “Als jij met een normale investering vijftig ton aardappelen kunt verkrijgen, en met een hoge investering tachtig ton, dan is waarschijnlijk die tachtig ton per kilo duurder dan die vijftig ton. Je rendement, je verdienmodel moet wel leidend zijn, niet de maximale opbrengst.”

Zijn derde advies. Zorg ervoor dat je je kennis deelt. Dat je die niet voor jezelf houdt. En dat je blijft leren van elkaar. Bij Van den Borne komen wekelijks drie bussen over de vloer. “Die mensen zeggen wauw en wauw, en gaan opgewonden naar huis. Maar een paar dagen later denken ze, nee, het zal voor mij wel te moeilijk zijn.” Daarom verlegt hij zijn focus naar de overheid. “Die moet ik als eerste in mijn verhaal meenemen, want die bepaalt de toekomst van de boeren.”

Meten, nee, dat is het probleem niet. Je kunt alles meten. Crucialer, zegt hij, wat betekenen die data. “Als een sensor 10 zegt. Is dan 12 ook goed of 26 beter? Wie vertelt mij wat het moet zijn.” Daarvoor zijn kennisinstellingen nodig. Vandaar zijn oproep aan WUR: zorg voor meer rekencapaciteit en mensen voor het valideren van data. Om die aan te bieden aan AI, zodat je ermee een volgende stap kunt maken. Voor een beter begrip van de grond, en alle andere stappen uit de precisielandbouw. “We snappen slechts twee procent van wat er in de bodem gebeurt. Als we die beter leren begrijpen, kunnen we ook snellere stappen maken in de landbouwproductie.” Nee, geen bodemmonsters nemen. Dat is analyseren op basis van nutriënten en een balansje opstellen. Dit eruit, dit erin. “Dat heeft niks met het bodemleven te maken. Met alle schimmels, funghi’s en bacteriën. We moeten met zijn allen veel meer kijken naar biologie dan naar chemie.”

Strokenteelt

Van den Borne gelooft niet in strokenteelt als verdienmodel. “Het hele landbouwsysteem is gemaakt op capaciteit en schaalgrootte. Met zo min mogelijk mensen zoveel mogelijk doen. Als je dat allemaal op strookjes moet uitvoeren, nee, niet echt efficiënt. Dat kan wel als we een robotiseringstap maken en voor die stroken een triljoen robots hebben die al het werk gaan doen. Maar zover zijn we nog lang niet.

Hij heeft ook zo’n strokenveld liggen. Met tarwe, aardappelen, suikerbieten, pastinaak, maïs en uien. Zeker, hij heeft van dat project geleerd. Met name over bodemvruchtbaarheid en insecten. “Op veel aardappelpercelen heb ik spuitpadden veranderd in bloemenstroken, omdat ik heel goed de meerwaarde zie van ‘een snelweg’ in je veld voor biologische bestrijders.” Om te benadrukken: hij zegt niet dat strokenteelt niet goed is, wel dat het te duur is. Om dezelfde reden start hij in Reusel ook een voedselbos. “Leuk allemaal, maar het is geen businessmodel. De frietjes worden daarmee drie keer zo duur. Dat verhaal moeten we ook durven vertellen.”

ing. EJ (Erik) Pekkeriet

Programmamanager Vision+Robotics

Neem contact op met ing. EJ (Erik) Pekkeriet