Spuitmachine zoekt onkruid

In Leuven is een intelligente landbouwmachine ontwikkeld die alleen waar nodig herbiciden spuit. Dat spaart 70 procent gif...

John Ekkelboom

ONDERZOEKERS in diverse landen proberen methoden te bedenken om het gebruik van bestrijdingsmiddelen te verminderen. Wageningen Universiteit werkt bijvoorbeeld aan een denkende schoffel die achter een trekker vliegensvlug het onkruid tussen de gewasplanten wiedt. Aan de hand van de zaaiafstand weet de schoffel waar hij in actie moet komen. Het project vordert langzaam wegens beperkte financiële middelen.

De Nederlandse overheid houdt niet van technologische oplossingen, constateert ir. Daan Goense. Hij is hoofd van de afdeling precisielandbouw en management van het Instituut voor Milieu en Agritechnologie (IMAG) in Wageningen. 'De prioriteiten ligt bij de geïntegreerde benaderingen in teeltsystemen waarmee je onkruid zoveel mogelijk tegengaat.'

De meeste technologische ontwikkelingen zijn gericht op nieuwe spuittechnieken en selectieve bestrijding met gif. Duitse onderzoekers zijn bijvoorbeeld bezig met een machine die via camera's de bladvorm van onkruid en gewas onderscheidt en alleen de ongewenste planten bespuit.

Volgens prof. dr. ir. Herman Ramon, hoogleraar landbouwmechanisatie aan de Katholieke Universiteit Leuven, heeft zowel de Wageningse denkende schoffel als de Duitse beeldherkenner nadelen. 'Het schoffelen ermee is arbeidsintensief, niet nauwkeurig en gaat langzaam omdat beeldverwerking bij de camera's veel rekentijd vergt.'

Ramon heeft met Leuvense collega's een spuitmachine gebouwd die op een veel efficiëntere manier onderscheid maakt tussen onkruid en gewas. De detectie gebeurt op basis van de zogeheten reflectantie van het invallende licht op blad. Een blad laat een deel van dit invallende licht door, een andere hoeveelheid ervan absorbeert het voor de fotosynthese en de rest kaatst het terug.

Iedere plant reflecteert licht op een karakteristieke wijze. Groene planten weerkaatsen vooral licht uit het groene spectrum. De reflectantie in het groene golflengtegebied varieert per soort van golflengte tot golflengte waardoor bijvoorbeeld distels een andere groene kleur hebben dan bietenloof.

Ramon: 'Planten kaatsen slechts zo'n 20 procent van wit licht terug. Veel belangrijker voor ons is het onzichtbare nabij-infrarood, waarvan planten bijna de helft reflecteren. Planten zien er in dat gebied, tussen de zevenhonderd en duizend nanometer, zeer verschillend uit.'

Om het weerkaatste licht op te vangen, zitten op de spuitboom van de Leuvense machine spectrografen en camera's. Zo'n spectrograaf, die op de bodem staat gericht, scheidt dit licht via lenzen en een prisma in verschillende golflengten. De camera registreert dit en geeft de metingen door aan de boordcomputer, die de spuitkoppen op het juiste moment boven het onkruid in stelling brengt. De verwerking van de informatie verloopt zo snel, dat de trekker een normale snelheid kan rijden van zeven tot twaalf kilometer per uur.

De metingen zijn tijdens helder weer dan wel tijdens een zwaarbewolkte dag niet dezelfde. De spuitmachine moet daarom steeds kalibreren. Voordat de boer aan de slag gaat, rijdt hij dertig tot veertig meter over de akker. Het algoritme zoekt de lijn op waar dezelfde reflectantie in vaste regelmaat terugkeert. Deze reflectantie is dan van het gewas aangezien dit, in tegenstelling tot onkruid, immers mooi in rijen staat.

Proeven op bieten gaven tot 70 procent minder gifgebruik. De commercie moet de Leuvense techniek nu oppakken, zegt Ramon. De peperdure spectrografen en camera's, waarvan er elk tien tot vijftien per spuitboom nodig zijn, zijn daarbij de bottleneck. Een Zwitsers bedrijf heeft aangeboden ze te miniaturiseren. Geld daarvoor ontbreekt echter.

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden