Blue Radix was de afgelopen twee jaar, samen met Delphy, projectleider van het TKI-project ‘De weg naar digitale groene vingers’. Het project heeft een geïntegreerd meetsysteem ontwikkeld voor het realtime monitoren van teeltreacties, met als doel de groene vingers van telers te ondersteunen met slimme, digitale teeltmetingen. Nu het TKI-project is afgerond, heeft het een schat aan inzichten opgeleverd over welke sensoren waarde toevoegen aan autonoom telen. Hieronder vindt u een overzicht van het project, met aanbevelingen en conclusies.
Het interpreteren van sensordata is voor telers vaak tijdrovend, en er ontbreekt vaak concrete kennis over de waarde ervan. Blue Radix combineert de input van teeltmetingen met slimme algoritmes, die gebruikt kunnen worden om de data te vertalen naar voorspellingsmodellen en de benodigde aanpassingen voor autonome klimaatsturing. Productontwikkelaar bij Blue Radix Peter Goudswaard is vanaf de start van het project in 2019 betrokken geweest. Als Teeltadviseur binnen Blue Radix heeft Jan Hanemaaijer ook bijgedragen aan de analyses en conclusies van het project. Het project omvatte een breed scala aan partners, waaronder sensor- en glastuinbouwleveranciers, zaadbedrijven en onderzoeksinstellingen*.
Gewas- en sensoranalyse
Peter: “In een proefkas bij het Delphy Improvement Center in Bleiswijk zijn zo’n 13 sensoren geplaatst, en de daaruit voortvloeiende sensordata-analyses bespraken we maandelijks met projectleider van Delphy Improvement Centre, Alex van Klink. Daarnaast was er elke twee weken een technische gewasbespreking. Hierin werd het gewas beoordeeld en werden de gegevens van de sensoren vergeleken met de status van het gewas. Met andere woorden, vertelt het gewas ons hetzelfde verhaal als we van de sensordata zouden verwachten? Is het gewas generatief of vegetatief, zwak of sterk? Welke richting moeten we de komende weken sturen?”
Teeltgroei meten
Het waren met name de plantsensoren die de focus hadden voor de experts van Blue Radix. Deze data werd afgezet tegen de beschikbare teelt- en klimaatdata, zoals het beschikbare licht gemeten in PAR, het kas klimaat en irrigatie. Tot slot werden ook de wekelijkse oogsten en teelthandelingen geregistreerd, aangezien deze niet alleen de teeltstatus beïnvloeden, maar ook de sensordata.
Jan merkt op: “Het is echt interessant om de exacte toename of groei van een gewas of stengel per dag of per week te meten, om te weten hoe de plant ervoor staat. Maar net zo belangrijk is hoe een plant of gewas zich gedraagt gedurende de dag of over een langere periode. Welk effect hebben bepaalde acties of klimaataanpassingen op het gedrag of welzijn van het gewas? We willen weten en kunnen voorspellen hoe een plant zich op elk moment van de dag gedraagt, en welke acties nodig zijn om een plant in de juiste richting te sturen. Moeten we bijvoorbeeld meer sturen op vegetatieve of generatieve groei?”
Sensordata en handmatige metingen
“Handmatige plantmetingen (lengtegroei, kopdikte, bladlengte, bloeisnelheid) werden eens per week uitgevoerd, maar om een goed beeld te krijgen van de ontwikkeling van de plant zijn meer, en frequentere, beoordelingen nodig,” merkt Jan op.
Peter vult aan: “Sensoren kunnen ervoor zorgen dat het gedrag en de status van de plant continu beoordeeld kunnen worden. Deze sensordata toepassen om de plant op elk moment in de juiste richting te sturen, is zeer waardevol in de verdere optimalisatie van autonome teeltmodellen. Wij geloven dat Crop Controller dit proces kan optimaliseren en, op basis van een combinatie van plant- en klimaatmetingen, autonoom de benodigde aanpassingen kan doorvoeren, wat resulteert in een betere productie.”
Er is aanzienlijke analyse nodig om de gegevens van de sensoren te vertalen naar een praktische toepassing. De sensoren leveren inderdaad grote hoeveelheden data, maar kan al die data in een model worden gebruikt? Peter: “Zeker, vanuit een onderzoeksperspectief. Maar de praktische vertaling is soms moeilijk. Dat komt omdat de gegevens van veel sensoren nogal wat analyse vereisen en er rekening moet worden gehouden met verschillende gewashandelingen. Bijvoorbeeld, het laten zakken en verplaatsen van de stengels brengt een sensor in een andere positie.”
Aanbevelingen en conclusies
“Een belangrijke aanbeveling is dat er standaardprotocollen moeten komen voor plantsensoren. Dit kan met voorspellingsmodellen,” zegt Jan. “Dat maakt het mogelijk om afwijkingen in de data snel te detecteren. Momenteel worden gegevens nog vaak handmatig achteraf aangepast, vanwege de uitgevoerde gewashandelingen.”
Blue Radix voorziet een aantal nuttige sensoren die ingezet kunnen worden bij autonoom telen. Deze sensoren zijn vooral waardevol in een bepaalde context, omdat ze niet individueel het hele verhaal vertellen. Het is de combinatie van sensoren die waarde geeft aan de data. De gecombineerde data van loadcellen, de sapstroom en de stengeldiameter, bijvoorbeeld, geven een goed beeld van de teeltgroei. Als u dit afzet tegen een PAR-lichtmeting, weet u op welk lichtniveau de plant actief was en waar een toename in biomassa plaatsvond. Hieronder een overzicht van de gebruikte sensoren:
- Weegcellen: deze meten de toename of afname van biomassa gedurende een bepaalde periode, per dag of desgewenst per uur.
- De sapstroomsensor: deze toont de gewasactiviteit en veranderingen bij plotselinge wijzigingen in klimatologische omstandigheden.
- De stengeldiametersensor: een indicatie van de waterbalans in de plant, en op lange termijn, de groei of afname van biomassa.
- PAR-sensoren zijn zeer indicatief en een goede aanvulling voor meer inzicht in het effectieve licht. Maar ze zijn erg gevoelig voor lokale omstandigheden of veranderingen.
- Klimaatsensoren, zoals planttemperatuursensoren, zijn ook nuttig voor lokale metingen, bijvoorbeeld voor verticale temperatuurverdeling, maar zijn moeilijk te vangen in een praktisch model.
- Zuurstofsensor en matweger: ten behoeve van irrigatie is een goed gekalibreerde matweger en zuurstofsensor nuttig in de mat, om vochtigheid en zuurstof in de mat te meten.
Heeft u na het lezen van dit artikel vragen over de waarde van sensoren in uw bedrijfsvoering? Of wilt u graag leren hoe u plantsensoren kunt integreren in de autonome sturing van uw teelt? De experts van Blue Radix lichten het graag voor u toe.
Kortom:
Naam: De weg naar Digitale Groene Vingers, TKI-project met financiële ondersteuning van de Topsector Tuinbouw & Uitgangsmaterialen.
Doel: Is het mogelijk om digitale groene vingers te ontwikkelen, zodat sensoren de teeltpositie continu meten en algoritmes deze vertalen naar aanpassingen in het kas klimaat?
Projectduur: Begin 2019 tot eind 2021
Projectdeelnemers: *Delphy, Delphy Improvement Centre en Wageningen University & Research, Blue Radix, 2Grow, De Ruiter Seeds, Hazera Seeds, Signify en Ludvig Svensson.
