Toepassing van GPS en GIS in de akkerbouw

GPS en Geo Informatie Systemen geven een nieuwe impuls aan de akkerbouwmatige productie. Met GPS-plaatsbepaling weet de teler op welke plek op een perceel hij zich bevindt. Eisen aan nauwkeurigheid van GPS-plaatsbepaling verschillen per toepassing. Voor automatisch sturen is een hoge nauwkeurigheid vereist als twee werkgangen precies op elkaar moeten aansluiten of als twee opeenvolgende bewerkingen precies parallel moeten lopen. Voor het opmeten van plekken in een perceel is een veel lagere nauwkeurigheid nodig, maar is software nodig op een pocket-PC en een desktop-PC.

Deze bureaustudie geeft details over alle systemen en de eisen die aan GPS- en ICT-omgeving worden gesteld. Verder worden praktijkervaringen besproken. Aan de hand van saldovergelijking van vier bedrijfssituaties wordt duidelijk welke factoren belangrijk zijn voor de rendabiliteit van investeringen in geolandbouw. Stapsgewijs wordt behandeld hoe een ondernemer voor zijn bedrijfssituatie kan beoordelen of investeringen voor specifieke omstandigheden wenselijk zijn. Het rapport is een hulp voor boeren die innovaties in het productieproces overwegen.

Inleiding

Ontwikkelingen op het gebied van precisielandbouw zijn bereikbaar geworden door het toepassen van GPS-ontvangers op landbouwtractoren en -machines. Naast machinegeleiding met behulp van GPS-signalen komen er ook producten op de markt die variaties binnen een perceel in kaart brengen en machines voor variabel zaaien, poten, (kunst)mest strooien en spuiten. Gebruik van geo-informatie moet leiden tot geolandbouw.
Het Hoofdproductschap Akkerbouw heeft PPO en DLV in 2007 opdracht gegeven de producten die samenhangen met GPS-plaatsbepaling en geolandbouw op de rij te zetten, te koppelen aan praktijkervaringen en ze te beoordelen.

Onderzoek

Een inventarisatie van toepassingen van GPS-plaatsbepaling en geoinformatie ten behoeve van akkerbouw vormt de basis voor dit onderzoek. Deze inventarisatie geeft een overzicht van systemen die in Nederland beschikbaar zijn of in een vergevorderd stadium van ontwikkeling zijn. De toepassingen zijn gegroepeerd en worden per groep besproken. De indeling die is gevolgd omvat: trekker- en machinegeleiding, sensing en plaatsspecifiek adviseren en variabel doseren. Tevens komt standaardisatie van datastromen en uitwisseling met de boordcomputers van landbouwmachines in een apart hoofdstuk aan bod. Ervaringen met de toepassingen geven inzicht in de praktijkrijpheid en bruikbaarheid. Het rendement van investeringen in de nieuwe technieken is uitgewerkt. Informatie over effecten van toepassingen zijn uit de literatuur en door expert-inschattingen verzameld. Met deze gegevens als uitgangspunt is voor twee bedrijfstypen het rendement berekend. Tot slot is een advies opgesteld hoe ondernemers voor een specifieke bedrijfssituatie kunnen beoordelen of investeringen op het gebied van GPS en geolandbouw tot verbeteringen in het bedrijfsresultaat leiden. In het laatste hoofdstuk is op de rij gezet hoe de innovaties op dit gebied verder kunnen worden ontwikkeld en welke knelpunten er zijn in het ontwikkeltraject.

Resultaten en discussie

Stuursystemen en stuurhulpen zijn praktijkrijp en worden steeds meer toegepast. Er zijn naar schatting 1.000 systemen in gebruik op akkerbouwbedrijven en bij loonwerkers. Het gebruik van sensingtechnieken vindt echter voor het grootste deel plaats in het kader van projecten op het gebied van geolandbouw. De belangrijkste toepassingen van sensing zijn: bodemsensing met “de Mol”-sensor door de Soil Company, satellietopnamen van percelen, opname van gewassen met sensoren op trekker of werktuig (N-sensor, greenseeker) en opbrengstmeting tijdens de oogst. De interpretatie van de gegevens wordt door een aantal bedrijven geleverd. Kaarten, waarop variaties van bodemparameters of bladmassaindex te zien zijn, zeggen vaak weinig over de oorzaken van de verschillen die in beeld worden gebracht. Bedrijven als Blgg, en Soil Company koppelen aan de sensorkaarten een plaatsspecifieke bemonstering waarmee de verschillen op de sensorbeelden worden vertaald naar parameters over bodemvruchtbaarheid. Meerdere organisaties werken aan methoden om oorzaken van gewasvariatie op te sporen. Alleen met een goede analyse van oorzaken en kennis van mogelijkheden om te gaan met variatie kan het juiste advies worden gegeven voor variabele toepassingen. Variatie in bodemomstandigheden kunnen leiden tot een advies op het gebied van plaatsspecifiek plantdichtheid optimaliseren, bemesten of gewasbeschermingsmiddelen doseren. Het vertalen van geoinformatie naar teeltmaatregelen staat nog in de kinderschoenen. Variabel bemesten, bespuiten of het variëren van plantdichtheid door machines is technisch mogelijk. Het rendement hangt af van variaties in productie binnen percelen en van het bouwplan en is boven ongeveer 50 ha al positief. Op bonte percelen bij gewassen met een hoog saldo worden investeringen snel terugverdiend. Trekker- en machinegeleiding besparen arbeid en brandstof en in geringere mate meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen. Werken met kaarten van de bedrijfssituatie op bureau of handheld-PC vraagt aanvankelijk meer tijd en inspanning, maar als men aan de nieuwe werkwijze gewend is bespaart het tijd en kunnen probleemplekken makkelijker worden geïnspecteerd en wordt bedrijfsregistratie makkelijker.

Conclusie

GPS op trekker of werktuig wordt een standaard voorziening. Sensorinformatie is beschikbaar tegen relatief lage kosten en geeft een beeld van de variatie van gewasgroei binnen percelen.

De oorzaken van de variatie moeten echter door teler of adviseur worden opgespoord. Deze analyse en de vertaling naar concrete maatregelen voor verbetering moeten nog verder worden ontwikkeld. Adviesprogramma’s voor plaatsspecifieke toepassing zijn nog onvoldoende ontwikkeld. In praktijkprojecten is hieraan veel aandacht besteed. De ervaringen wijzen op hiaten in kennis om rekenregels op te stellen waarmee geoinformatie wordt vertaald naar hoeveelheden meststof, gewasbeschermingsmiddel of plant- en zaaidichtheid. Teeltonderzoek is nodig om dit verder te ontwikkelen en te toetsen.

GPS- en GIS-toepassingen bieden in potentie grote mogelijkheden de productie en de kwaliteit van gewassen te verbeteren. Door gezamenlijke inspanning van de sector kunnen innovaties op dit gebied bijdragen aan een hoger rendement van akkerbouwbedrijven.