Duurzame landbouw door digitalisering

Thema:
Duurzame landbouw

Duurzame landbouw is de toekomst. Ons huidige landbouwsysteem biedt een breed palet aan voedsel: van massaproductie tot biologisch en fairtrade voedsel. De uitstoot die daarmee gepaard gaat, heeft grote impact op het klimaat en de aarde. Door precisielandbouw en digitalisering kunnen we die schade beperken.

Digitalisering voor duurzame landbouw

Bij TNO houden we ons al jaren bezig met het verduurzamen van de landbouw door middel van digitalisering. Duurzame landbouw (ook wel 'circulaire landbouw') wordt in de praktijk pas echt een succes als de hele productieketen eraan meewerkt: van boer tot inkoper tot retailer tot consument. Met data en technologie valt er voor iedereen veel te winnen. Ook op de korte termijn.

Door zoveel mogelijk te digitaliseren over alle schakels krijg je goed inzicht in de landbouwproductieketen. Wanneer de tuinbouwer meet hoe het klimaat in zijn kassen zich ontwikkelt kan hij zijn teeltstrategie aanpassen. Soms zelfs op plantniveau. Met real-time sensordata kunnen we gedetailleerd koeien monitoren. En zorgen dat de koe langer gezond en productief blijft en daarmee goede kwaliteit melk levert.

Hoe meer data uit de productie, hoe beter we:

  • planten kunnen verzorgen
  • dierenwelzijn kunnen waarborgen
  • in de behoefte van consumenten kunnen voorzien
  • uitstoot en verspilling tegen kunnen gaan

Maar we leren zo ook hoe we efficiënter kunnen werken. En waar we geld kunnen besparen en mogelijkheden hebben om extra geld te verdienen. Zo kan de agrosector blijven voldoen aan steeds strengere eisen, zonder dat een gezonde bedrijfsvoering in het gedrang komt.

Weet je heel precies weet hoe het met de gewassen gaat? Dan kun je ze beter verzorgen en zijn er minder voedings- en bestrijdingsmiddelen nodig. Op basis van verschillende datasets van akkers, werkte TNO aan slimme algoritmes, waarmee de optimale verzorging tot op plantniveau wordt bepaald. Bijvoorbeeld door mest en bestrijdingsmiddelen alleen daar te gebruiken waar het echt nodig is.

TNO en Kverneland experimenteerden met een gewassproeier die alleen bestrijdingsmiddelen sproeit waar dat noodzakelijk is. Als de gewassen nog klein zijn, brengen drones de akkers in kaart om het onkruid goed zichtbaar te maken. Vervolgens gebruiken we deze informatie om een model te ontwikkelen dat onkruid herkent. Een robot kan dat onkruid dan gericht plukken.

Toekomst van de akkerbouw

Met de komst van het 5G-netwerk kunnen we steeds meer automatiseren en kan dataverwerking in de cloud of edge (decentraal) plaatsvinden. Van het proces van monitoring, tot de interpretatie van de datasets en het aansturen van landbouwwerktuigen. Met deze nieuwe technologieën veranderen agrarische ondernemingen langzamerhand in technologische hoogstandjes, waar hoogst efficiënte en duurzame productie zelfs op afstand kan worden gerealiseerd. In het 5G Fieldlab in Groningen test TNO samen met partners alle mogelijke manieren om dit snelle draadloze internet in de akkerbouw te gebruiken.

Hoe langer een koe gezond en productief blijft, hoe beter dat is voor de koe, de boer en de zuivelketen als geheel. Boeren hebben daarom behoefte aan advies over de verzorging van individuele koeien. Daarvoor moeten alle factoren die meespelen tegen elkaar worden afgewogen. Het project Smart Dairy Farming (SDF) laat zien hoe real-time sensordata in een ingewikkelde keten de duurzaamheid verhoogt. Maar bedrijven kunnen het ook gebruiken om hun resultaten te verbeteren.

Samenwerking in de keten voor duurzame landbouw

De melkveesector verzamelt al jarenlang zeer gedetailleerde informatie over de koeien en bedrijfsprocessen op een melkveehouderij. De informatie werd slechts op kuddeniveau verzameld en analyse vergde veel tijd. Daardoor was het vaak lastig om snel in te grijpen.

We werken samen met Wageningen University en partijen uit de zuivelsector CRV, Agrifirm en Friesland Campina om dat te verbeteren. Zo ontstond het Smart Dairy Farming-project. Het doel was om een systeem te bouwen waarin informatie niet alleen werd verzameld, maar ook door de verschillende partijen in de productieketen werd geaccepteerd.

Dit gebeurt nu real-time, dus direct als er iets in de stal plaatsvindt. Hierdoor kan de boer bijvoorbeeld tot het uur nauwkeurig bepalen wanneer een koe het beste kan worden geïnsemineerd.

Met de extra data uit het SDF-project worden werkinstructies gemaakt om de gezondheid van individuele koeien op pijl te houden of te verbeteren en bedrijfsprocessen te optimaliseren. Dit leidde al tot verbeteringen van het dierenwelzijn en kostenbesparingen.

Recent sloegen we de handen ineen met ICT-experts en kassenbouwers voor het maken van een centrale datahub: Data Driven Integrated Growing Systems (DDINGS). Datadeling speelt hier een belangrijke rol. In de glastuinbouw meten en verzamelen systemen alle details over bijvoorbeeld klimaat in de kas, arbeid, watertoevoer en het weer.

Via de datahub wordt deze informatie geanalyseerd en verrijkt. De teler kan zo direct aflezen wat hij moet doen om zijn bedrijf zo goed mogelijk te laten draaien. Uiteindelijk kan de computer ook zelfstandig de kassen aansturen. Door direct op kleine veranderingen in te spelen, kunnen de ideale teeltvoorwaarden voor de plant worden bereikt en kan duurzame teelt worden gegarandeerd.

Binnen de Stichting Hortivation werken we aan diepgaand onderzoek naar de optimale teeltstrategie. Samen met een groot aantal kassenbouwers, installateurs en ICT-bedrijven kijken we bijvoorbeeld naar hoe gewassen groeien in verschillende werelddelen.

Want dankzij zelfsturende teeltsystemen is het mogelijk om meerdere kassen wereldwijd op afstand te beheren. Door gewassenteelt en slimme techniek samen te voegen, kunnen we duurzamer produceren. En kan Nederland zijn koppositie in de internationale tuinbouw behouden.

Data delen in de keten

Het delen van data biedt bedrijven kansen. We helpen partners in uiteenlopende sectoren op een efficiënte en veilige manier gebruik te maken van elkaars data binnen de regels op het gebied van privacy. Dat doen we met bijvoorbeeld blockchain-technologie IDS en Multi-Party Computation (MPC). Hiermee kunnen we datasets van verschillende bedrijven combineren en zo processen en producten in de voedselindustrie transparant maken.

Bedrijfsgevoelige informatie wordt in ons systeem wel gekoppeld om relevante data analyses op te doen, maar zonder deze informatie zelf openbaar te maken. De data wordt namelijk versleuteld. Steeds vaker gaat dat zelfs automatisch.

Whitepaper: het belang van 5G in de agrisector

Lees het Engelstalige paper over waarom boeren de nieuwste technologie moeten gebruiken om de groeiende wereldbevolking te kunnen blijven voeden.

Laat je verder inspireren

1 resultaat

5G-impasse in de wereldwijde en Nederlandse landbouw

Informatietype:
Insight
8 juli 2021

De nieuwste generatie telecommunicatie 5G zal in de toekomst breed worden ingezet, zoveel is zeker. Een wereldwijde toepassing van deze technologie in de landbouw laat echter nog op zich wachten.