Meten met bodemsensoren is ongeveer weten

Voor het in kaart brengen van de bodem bieden toeleveranciers van de agrarische sector verschillende apparaten en diensten. Grofweg komt het erop neer dat de teler data kan verzamelen met een apparaat dat door de grond wordt gesleept, eroverheen wordt getrokken of erboven vliegt.

Omdat de aanschafkosten hoog zijn, tienduizenden euro's, maken telers graag gebruik van diensten bij het in kaart brengen van hun percelen. Met zo'n basiskaart kan de teler jaren toe. De gegevens tijdens de teeltjaren over de groei en de opbrengst zijn dan weer een mooie aanvulling, waarmee bijsturen in of tussen seizoenen mogelijk is.

Proeftuin Proeftuin Precisielandbouw

In Nederland pakte de Nationale Proeftuin Precisielandbouw (NPPL) de vergelijking tussen sensoren op en in België deed de Bodemkundige Dienst van België (BDB) verslag van wat er te koop is op sensorgebied en wat de verschillen zijn.

• Lees ook: 'Meer regie nodig bij precisielandbouwprojecten'

Het demonstratieproject 'Smart-Bodem' in België stelt dat het niet duidelijk is of de kostprijs voor bodemanalyse met sensoren terugvloeit in de kas van de boer door besparingen of meeropbrengsten.

Seizoenswisselingen

Sterke wisselingen in seizoenen maken het bepalen van de verschillen moeilijk. De BDB zegt dat het werken met de sensoren bij kan dragen aan het zo efficiënt mogelijk produceren, iets wat de overheden steeds meer gaan vragen van de agrarische producenten.

De BDB typeert meerdere scanners als niet-verstorende, boven over de grond getrokken apparaten. Hieronder vallen de Dualem 21S, de EM38-MK2 en de SoilXplorer. Ze meten de geleidbaarheid van de grond door een elektrisch veld op te wekken. Deze elektromagnetische inductie creëert in de grond een ander veld dat vervolgens weer wordt gemeten. Dit type scanner wordt op een slee over de percelen getrokken of, zoals bij de SoilXplorer, in de fronthef van een trekker gehangen.

Zuurgraad

Het levert data op over vocht, textuur, verdichting en nutriënten. Deze sensoren meten geen zuurgraad, wat op zandgronden vaak een gewenst gegeven is om de bekalking op af te stemmen.

De Topsoil Mapper is een sensor die direct data kan verwerken en daardoor realtime een actie aansturen. Denk daarbij aan zaai- of pootdiepte of opheffen van verdichtingen met een tandcultivator.

Elektromagnetische inductie

De apparaten die gebruikmaken van elektromagnetische inductie, leveren data die geanalyseerd moeten worden en omgezet tot taakkaarten. Nederlandse en Belgische experts op het gebied van de sensoren raden aan om aanvullend bij de scans het veld in te gaan om te kijken waardoor de variatie komt en monsters te steken of een profielkuil te graven.

Volgens bodemkundige Sylvan Nysten van Aeres Hogeschool Dronten hebben verschillen in percelen meestal dezelfde oorzaak. Daarom kan de teler gericht teeltmaatregelen toepassen met de bodemscankaart.

Gammastraling

Een wat afwijkende techniek werkt op basis van passieve gammastraling. In Nederland biedt E.H. Loonstra in het Groningse Noordbroek deze techniek aan. Op zouthoudende gronden in Noord-Holland blijkt deze techniek volgens telers een bruikbare databron.

Ingenieursbureau Ortageo zette deze techniek in bij Landgoed Zeijerveld in Drenthe. In dit geval gaat het om het in kaart brengen en later monitoren van de bodemontwikkeling in een natuurontwikkelingsgebied met het doel om een nutriëntenarmere bodem te bieden aan wilde soorten, maar dezelfde techniek kan net zo goed passen bij het optimaliseren van bemesting op een landbouwbedrijf.

1,5 tot 3 meter diep

De niet-storende metingen kunnen zelfs 1,5 tot 3 meter diep in het profiel kijken. Op die manier zijn verschillen in de ondergrond waar te nemen, zoals een oude beekloop, verdichting door machines of een ondiep gelegen veenlaag. Het kan met de gammatechniek en met de elektromagnetische inductie.

De techniek die de Veris-scanner en de iScan van Vantage Agrometius gebruiken, vereist door de grond trekken van de sensoren. De apparaten meten het organisch koolstofgehalte met een VIS/NIR-sensor een diepte van 3 tot 5 centimeter. De trekker rijdt daarbij 8 tot 12 kilometer per uur en iedere seconde meet de Veris de organische stof.

PH-elektrode

Op de Veris zit een pH-elektrode die eens per 20 tot 30 meter een meting doet. Die pH-meting doet het kleinere broertje van de Veris, de iScan, niet. Op beide apparaten meten kouterelektroden de elektrische geleidbaarheid van de grond op twee dieptes, grofweg in de bouwvoor en daaronder.

De iScan is een klein apparaat dat opgebouwd kan worden en gewisseld tussen werktuigen. Zo kan de teler meten tijdens het groeiseizoen. Daarbij snijdt de iScan dus wel ondiep door de grond, wat oppervlakkige gewasschade kan opleveren.

Vergelijking

Onderzoekers en telers vergeleken in Nederland verschillende sensingtechnieken in het programma 'Nationale Proeftuin Precisielandbouw'. Ze namen referentiemonsters en lieten die door Eurofins analyseren. Voor het gemak gaan de onderzoekers ervan uit dat de analyses van het lab correct zijn.

Uit de vergelijking blijkt dat de meeste sensoren data opleveren met acceptabele afwijkingen. Ze laten verschillen zien, maar geven naar boven of onder afwijkende absolute getallen.

Hoge kosten

In NPPL zijn de gammatechniek, de elektromagnetische techniek, de elektrische geleiding en de beelden van Bioscope met satelliet en drone vergeleken. Conclusie in het rapport van NPPL is dat de bodemkaarten via sensorbedrijven nog hoge kosten hebben die zichzelf in de praktijk niet altijd bewijzen.

Daarmee staat NPPL op eenzelfde standpunt als de Belgische collega's. De onderzoekers verwachten dat de technieken zich vooral zullen bewijzen op bonte percelen.

Referentiemonsters

Bij alle technieken is het advies ook referentiemonsters te nemen. Bij de luchtopnames van Bioscope is dat altijd nodig. De SoilXplorer geeft net als Bioscope de relatieve waarden. Bij dergelijke methodes kan NPPL geen absolute meetfout bepalen. De kaarten met zones zijn bruikbaar voor het bepalen van de beste plekken voor bodemmonsters.

Concluderend kan worden gezegd dat er enige keuze is in bodemscanners. De prijzen lopen bij loonwerk nauwelijks uiteen. Telers kunnen ook een scanner aanschaffen, wanneer ze vaker willen meten of veel hectares willen scannen met één investering.