Precision farming, crop sensing, variable rate application of fertilizer. Experinces of 3 years using systems in practice in the Netherlands.

1. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
1
© DLV Plant
Praktijknetwerk
Sparen met Precisie
Herman Krebbers
Projectcoördinator
Europees Landbouwfonds voor
Plattelandsontwikkeling (ELFPO)
Europa investeert in zijn platteland
h.krebbers@dlvplant.nl © DLV Plant
Onderwerpen
• Doel praktijknetwerk
• Hoofdthema’s praktijknetwerk
• Welke technieken en middelen toegepast
• Resultaten en ervaringen 2012
• Resultaten en ervaringen 2013
• Resultaten en ervaringen 2014
• Conclusies
• Hoe verder?
2/5
© DLV Plant
Opzet praktijknetwerk
Thema’s verbetering mest benutting m.n.
aardappelteelt
• Precies doseren mest op basis mineralengehalten
• Bijbemesting afstemmen op stikstofopname gewas
bepaald met gewas sensing
3/5 © DLV Plant
Wat nodig voor ontwikkeling? (1)
• Gemotiveerde deskundige telers met sterke wens
verbetering mestbenutting, opbrengst en rendement
• Nauwkeurige techniek gehaltemeting en dosering mest
• Bruikbare betrouwbare remote sensing techniek
(vliegtuig/UAV, camera/scanner)
• Snelle accurate software dataverwerking en
geo/atmosferische correctie; levering beeld/data max 3
dagen na opname
5/5
© DLV Plant
Wat nodig voor ontwikkeling? (2)
• Relatie van indexwaarden naar werkelijke biomassa en
stikstofopname
• Adviesregels bijbemesting op basis van opbrengstdoel,
biomassa, stikstofopname, opbrengstpotentie perceel jaar
• Software van sensingbeeld naar taakkaart, met vaardige
gebruiker
• Software perceelsvergelijking irt bemesting grondsoort,
ras,..
• Precisie techniek op taakkaart strooien/spuiten meststoffen
• ! Meettechniek plaatsspecifieke / perceelsopbrengst
• Software snelle analyse relatie perceel-mestgift-opbrengst
6/5 © DLV Plant
Ontwikkeling meting mestgehalten
• Gestart in 2012 in praktijktesten
• 2013:
- Veenhuis: uitgebreid kalibratiemetingen
- John Deere: kalibratiemetingen en praktijk-
test aansturing trekker voor doseringsregeling
- start RVO onderzoek NIRS vervanging lab
• 2014
- doorontwikkeling huidige technieken
- uitgebreide kalibratietesten irt monsterkabinet
- ook Eijkelkamp met Zünhammer gestart
7/5

2. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
2
© DLV Plant
Sensing tbv bemesting
• Bodem: vocht en OS, N-leverend vermogen
=> opbrengstpotentie
=> bodemsensing (Veris, EM38, …)
• Gewas
- biomassa / gewasgroei
- stikstofgehalten in gewas
- totale stikstofopname
=> werktuigsensoren, vliegtuig/UAV spectraal
=> satelliet
• ! Data op juiste tijdstip voor (bij)bemesting
8/5 © DLV Plant
Demovelden en ervaringen 2012
Demoveld PPO Lelystad
• Stikstoftrappen 150-180-210 kg N basis
• Verschillende technieken mesttoediening
Metingen
• UAV spectraalbeelden Aurea/Terrasphere
• Altic bemestingsmonitor (NO3 en plantmassa)
• Plantsapmeting
• Opbrengst
9/5
© DLV Plant
Scanning systemen veld dekkend
© DLV Plant
Trekker en handsensoren
Verschillende indexen NDVI, NDRE, WDVI, relatieve waarden
© DLV Plant 12/5
Demovelden systemen aardappel PPO 2012
Strook geen rijenbemesting rechts
Strook met stikstoftrappen,
lage gift zuidelijk zichtbaar
Beelden 25 juni 2012
© DLV Plant
2012, UAV met spectraalcamera
• Flexibel klein systeem
• Perceelsdekkend, resolutie tot 25 cm
• Ook specifieke stikstofindices
mogelijk
• Snelle beschikbaarheid beeld:
1-2 dagen
• Beperkte capaciteit
• Vanaf 1-6-2013 strakke regelgeving
bedrijfsmatig gebruik UAV
• In buitenland wel veel ontwikkeling in
drones toepassing
13/5

3. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
3
© DLV Plant
Hoge resolutie spectraalbeelden
• Met een resolutie van 30-50 cm zijn individuele planten te herkennen
• Dus ook verschil in opkomst (bruin is kale grond, groen is plant)
14/5 © DLV Plant
Praktijkveld aardappel PPO 2012
15/5
WDVI 26 juni
Let op legendaverdeling: spreiding benutten
© DLV Plant
Demovelden systemen aardappel PPO 2012
16/5
WDVI 26 juni
WDVI 17 juli
Systemen mesttoediening
Strook kunstmesttrappen
Beelden Terrasphere
Aurea UAV en Tetracam multi
spectraalcamera
TCARI/OSAVI 17 juli
© DLV Plant
WDVI geeft goed beeld biomassa
17/5
Stikstoftrappen (kg N per ha basisgift)
180 180 150 210 180 180 150 210
• WDVI beeld 17 juli demoveld op PPO
• Verschillen zijn enigszins herkenbaar
• Kleurverschillen beperkte relatie met
N gehalten gewas, wel met omvang loof
© DLV Plant
TCARI/OSAVI index betere relatie stikstof
18/5
Stikstoftrappen (kg N per ha basisgift)
180 180 150 210 180 180 150 210
• Blauwe kleur = laag stikstofgehalte, Gele
kleur = hoog stikstofgehalte
• Nog geen harde relatie kleur met exacte N
gehalte gewas
• Advies bijbemesting op TCARI/OSAVI
waarde nog verder te testen
© DLV Plant
Drone beelden HD eenvoudig
=> Signalering zones en aantastingen
• HD Camera beeldanalyse (Ecoflight)
geeft al info over gewasverschillen
! Vertaling naar absolute waarden moeilijk

4. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
4
© DLV Plant
Praktijk sensing Flevoland 2012
20/5
• Scherp herkenbaar beeld, zones goed verklaarbaar
• nut: meer aandacht juiste mesttoediening,
goede potermaat en ganzenschade
• Relatief duur en beperkte capaciteit © DLV Plant
Demovelden Oost Brabant 2012
Demovelden
• 10 velden aardappel consumptie met
stikstoftrappen bij telers
Trappen:
Metingen
• UAV/vliegtuig spectraalbeelden Aurea/Rongen
• Plantsapmetingen
• Opbrengstmetingen (deels)
21/5
© DLV Plant
2011, 2012, 2013 & 2014 Aanleg test vakken stikstof
20 praktijk percelen als proof of concept
© DLV Plant 23
100
150N175
50
125
IR Lucht foto N referentie trappen
© DLV Plant 24
(gedeeltelijk)
Slechte kwaliteit pootgoed
.
.
.
© DLV Plant 25
.
.
Veel percelen effecten wateroverlast

5. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
5
© DLV Plant
Demovelden, beelden en ervaringen 2013
• Beelden met hyperspectraal scanner onder
vliegtuig
• Combinatie met warmtebeeld camera
• Demovelden met stikstoftrappen op demoveld
Aeres Schoolboerderij, Potato Emmeloord,
Praktijkbedrijven Oost Brabant
• 110 bedrijven spectraalbeelden op 275
percelen
• Perceel ook met satelliet NEO, handsensor,
plantsapmetingen, Altic Bemestingsnavigator
27/5 © DLV Plant
Hyperspectraalscanner onder vliegtuig
• Test en praktijk tegelijk
• Gevoelig voor instabiliteit vliegtuig; onscherp beeld
• Wel 120 golflengtes gemeten: veel indexen mogelijk
• Levert Indexen WDVI, REIP, resolutie ca 1 meter
• Ca 500 ha per dag
• Beelden/data ca 3 dagen na maken bij teler
© DLV Plant
Demoveld WDVI 6 juni 2013
29/5
Bieten
2012
Nu Agria
Gras 2011
en 2012
Ras Nicola
© DLV Plant
Demoveld Altic Bemestingsnavigator
30/5
Datum Object Nitraat gehalte Norm Adviesgift
6-6 Standaard 6293 6000 0
Basis+advies 6410 6000 0
+ 150 Kg KAS 6138 6000 0
19 juni Standaard 6605 6754 0
Basis+advies 6792 6666 0
+ 150 Kg KAS 7347 6491 0
© DLV Plant
Schoolboerderij Wisentweg aardappel 20 juni
31/5
Lichtblauw meer stikstof © DLV Plant
Tijdserie gewasperceel mei-augustus 2013 – CAH perceel
Kleurinfrarood Vegetatieindex
NDVI
CAH perceel – 8 juli 2013, satellietbeeld

6. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
6
© DLV Plant
Schoolboerderij Wisentweg, 5 augustus
33/5
Biomassa Stikstof
© DLV Plant
Conclusies demoveld en metingen
34/5
• Beelden vliegtuigscan vaak niet scherp
Bruikbaarheid informatie uit scans
• WDVI index geeft weinig verschil in biomassa weer
• REIP index voor stikstof toont wel verschillen
• Met plantsapmetingen en handscanner ook verschil
stikstofopname getoond.
• Verschillen sluiten aan bij indexwaarden
• In juni geeft NDVI; Infrarood NEO satelliet ook
verschil weer, minder dan scans
• Mestgiften weinig invloed op opbrengst: veel effect
van voorvrucht en relatief hoge stikstofgiften
© DLV Plant
Praktijkvelden 2013
35/5
Praktijkveld pootaardappelen
• Strook meer biomassa ook
visueel zichtbaar
• Plantsapmeting sluit aan bij
spectraalbeelden
© DLV Plant
JvW, Dronten 22 juli
36/5
• Uien: plekken met stuifschade zichtbaar: compost / OS
verbetering
© DLV Plant
HdJ 29 juli P91 Rendierweg
37/5
Biomassa Stikstof
• Verschil stikstofopname door voorvrucht
© DLV Plant
Demoveld mais Apeldoorn 5 aug
38/5
• Objecten verschillende
bemesting duidelijk zichtbaar
• Goed relatie met verschil
indexwaarde met mestgift en
sensorwaarde
• Plekken varkensschade
zichtbaar

7. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
7
© DLV Plant
Conclusies 2013
39/5
• Trekker en handscanner metingen stabiel
• Spectraalbeelden vliegtuig moet beter:
scherper en beter geogerefeerd
• Weergegeven verschillen zijn herkenbaar en
verklaarbaar
• Nog moeilijk om aan verschillen
biomassa/stikstofopname een bijmestadvies te
koppelen
• Beelden wel goede basis voor zone-indeling perceel
zondegrootte en nader onderzoek naar oorzaak
© DLV Plant
Demovelden en ervaringen 2014
40/5
• Demovelden
- Consumptie Aeres en APO Agro in Flevoland
- Pootgoedaardappelen Groningen
- Zetmeelaardappelen Drenthe
- Consumptieaardappelen Oost Brabant
- Consumptieaardappelen Zuidwest Nederland
• Praktijkvelden 347, verschillende gewassen
• Metingen
- Vliegtuigspectraal
- Trekker sensor metingen (Yara, Greenseeker, Optrx,
- NEO satellietbeelden
- Plantsapmetingen, Altic Bemestingsnavigator
© DLV Plant
Vliegtuig spectraal Aeres Dronten
Hyperspectraal push broom scanner 25 juni
en vliegtuigfoto 6 juni
© DLV Plant 42/5
Spectraalbeelden demoveld APD 26 juni
WDVI WDVI Stretched
Advies
bijbemesting
© DLV Plant
Bijbemesting: tijdserie data nodig
43/5
26 juni 3 juli 1 augustus
© DLV Plant
Satellietbeeld NEO
44/5
Strook Arsenals met loof zichtbaar

8. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
8
© DLV Plant
Demoveld Aeres, UAV foto beeld 25-8
© DLV Plant
Demoveld Aeres 26/6 en 5/8
Verloop in seizoen
- effect voorvrucht mais en suikerbiet
© DLV Plant
Demoveld Aeres praktijkcentrum
Conclusies
• Verschillen groei zichtbaar, maar deels geen
stikstofoorzaak=> geen bemestingsactie
• Redelijke relatie index spectraal-
plantsapmetingen-Altic bemestingsnavigator
• Wisselende relatie met uiteindelijke opbrengst
(Bodem – OS dierlijke mest effect)
• Op basis van beeld altijd veldonderzoek naar
mogelijke oorzaak
47/5 © DLV Plant
Demoveld Dronten, UAV foto 25-8
50 N
47 t
200 N
49 t
Wel 5-10 % opbrengstverschil
Verschillen in loof niet zichtbaar!
250 N 54 t
150 N
47 t
Praktijknetwerk Sparen met Precisie
© DLV Plant
Demo bemestingstrappen pootaardappelen
Obj
ect
Mest
gift 1
Plantsa
p
20 juni
Cropsca
n N
opname
links
Altic 20
juni
(NO3)
Vliegtui
g
WDVIg
Opbreng
st 28-55
Bruto
opbreng
st totaal
Verschil
totaal
met 28-
55 maat
Bijmest
advies
Altic 20
juni
Bijmes
t
advies
PPO
Bijmest
advies
vliegtui
g
(!cons)
A 90 5500 168 4702 60 49342 55167 5825 30 0 0
B 60 4000 152 3313 58 43906 48667 4761 30 0 0
C 30 3900 156 3089 58 42621 48222 5601 30 0 0
D 0 1900 109 1735 44 42488 49333 6845 30 50 50
© DLV Plant
Vergelijking Yara sensor - vliegtuigbeeld
50/5
Demoveld IJkakker

9. Systeem geleide bemesting aardappel
DLV Plant
6-2-2015
9
© DLV Plant
Peen perceel van boven drone RGB
52/5
© DLV Plant
Van spectraalbeeld naar taakkaart
Vliegtuig Zonekaart Taakkaart
Spectraalbeeld 3
WDVIg doseringen
Powered by AgLeader SMS
© DLV Plant
Conclusies 2014
• Trekkerscanners stabiele metingen in relatie ander
sensing, maar niet velddekkend hoge resolutie
• Vliegtuig spectraal beelden verschillen goed zichtbaar
en bruikbaar voor zones
• Voor scherp beeld frame camera ipv scanner voor vast
scherp beeld voor taakkaarten
• Gewasscanning geeft goed beeld van verschillen en
zone gerichte aanpak
• Naast spectraalbeeld altijd veldinspectie of data voor
oorzaak betrekken.
• Met eenvoudige drone met fotobeeld ook al
interessante verschillen zichtbaar
54/5 © DLV Plant
Totaal conclusies
• Als basis potentiekaart (bodem) van perceel benutten
• Systemen spectraal gewassensing geven goed beeld groei
en stikstofopname verschillen
• Relatie indexwaarde-bijmestgift nog onzeker
• Vaak andere oorzaken groeiachterstand dan stikstof =>
combinatie van sensing en potentie
• Toepassen sensing geeft meer inzicht en kan leiden tot
efficiëntere mestbenutting en beter opbrengst
• Dataverwerking en taakkaart maken vraagt nog ontwikkeling
en scholing
• In druk groeiseizoen weinig tijd voor teler voor
dataverwerking: moet snel eenvoudig toepasbaar
55/5
© DLV Plant
Hoe verder?
• Doorontwikkeling sensing techniek irt
adviesregels
• Verbetering gemak dataverwerking en gebruik
• Meer onderzoek naar relaties indexwaarden-
stikstofopname-bijmestgiften
• Meer plaatsspecifiek opbrengstmetingen
• Meer telers leren toepassen en resultaten delen
! Sensinggestuurde teelt is basis voor hogere
efficientie en behoud rendement!
56/5 © DLV Plant 57/5© DLV Plant
Info: H. Krebbers@dlvplant.nl
Dank voor uw aandacht
Vragen, opmerkingen??