Phytophthora monitoring met drone op weg naar de praktijk

Drones kunnen wellicht helpen om phytophthora-aantastingen in aardappelgewassen beter en met minder moeite op te sporen. Op de veldproeven in Flevoland bij WUR Open Teelten van het biologische landbouwbedrijf NZ27 loopt een test. Kasper van Tilburg en Andries van der Meer onderzoeken daar hoe de drone aardappelloof fotografeert en hoe het algoritme van AgriScout de beelden verwerkt.

Monitoring met een drone

Beelden van de eerste twee monitorvluchten van dit jaar tonen alvast behoorlijk nauwkeurig vraat, coloradokevers, en andere verdachte plekken die aanvullende aandacht vereisen om in elk geval phytophthora uit te sluiten. WUR Open Teelten is de praktijkgerichte onderzoeksinstelling in Lelystad van Wageningen University & Research die breed onderzoek doet in de akkerbouw en vollegrondsgroenteteelt. De monitoring van een aardappelgewas verloopt als volgt:

• Een drone met een gevoelige kleurencamera vliegt op een hoogte van twee meter boven het gewas volgens een voorgeschreven zigzag patroon en maakt hoge resolutiefoto’s die op een SD-kaart worden vastgelegd. Er is dus  sprake van een ruime steekproef, niet van een integrale scan het perceel.
• AgroScout analyseert de beelden en signaleert afwijkingen in het gewas. Het systeem geeft daarbij een indicatie van mogelijke oorzaken, maar veldcontrole blijft noodzakelijk om vast te stellen of het bijvoorbeeld gaat om phytophthora, coloradokever, nutriëntengebrek of een andere vorm van gewasstress.
• De onderzoeker (of teler of zijn dienstverlener) gaat ter plekke in het veld naar verdachte plekken kijken wat er exact aan de hand is.

Alternatief voor lopen of rijden

‘Het is  een alternatief voor door het veld lopen of er met de tractor doorrijden om afwijkingen te zien’, vertelt onderzoeker Andries van de Meer. ‘Met de drone kunnen in korte tijd grote delen van een perceel systematisch worden bekeken. Dat kan helpen om afwijkingen op te sporen die tijdens een reguliere perceelronde minder snel opvallen. Daarbij kun je stellen dat je in de regel met de drone in kortere tijd meer ziet, zonder dat je het gewas beschadigt.’ Dat laatste is ook het argument van directeur David Egelmeers van NZ27 (in de Zuidlob, het meest Zuidelijk gebied van de provincie) om geïnteresseerd te zijn in de proef op zijn bedrijf. Op het bedrijf worden drone al ingezet om te zaaien en biodynamische preparaten te spuiten. Aardappelmonitoring op ziekten en plagen met een drone past daar in zijn visie wel bij. ‘Je hoeft niet het gewas in, je ziet toch het hele perceel, en je krijgt een goed beeld van wat de stand is van je gewas.’

Drone met hooggevoelige kleurencamera. Boven het gewas is de camera recht naar beneden gericht.

Nog geen exacte geolocaties en proof of principle

De drone levert nog niet de exacte geolocatie van elk blad, wel van de foto. Het lastige daaraan is dat op een oppervlak van enkele vierkante meters het vaak niet meevalt om bij lichte aantastingen precies dat ene afwijkende blaadje terug te vinden om te controleren of het inderdaad om phytophthora gaat of om wat anders. ‘Wij werken hier’, vertelt Van der Meer, aan een zogeheten proof of principle, een test om te ‘kijken of een idee, in dit geval automatische herkenning van afwijkingen in het gewas, in de praktijk echt haalbaar is. Het systeem is nog niet af voor de praktijk.’ Om voor subsidieregelingen specifieke fases in productontwikkeling aan te duiden worden zogenaamde Technical Readiness Levels (TRL) gebruikt. Deze geven de mate van ontwikkeling van een technologie aan, waarbij TRL 1 staat voor technologie aan het begin van de ontwikkeling en TRL 9 voor technologie die technisch en commercieel gereed is. Van der Meer: ‘Het systeem zit op pakweg TRL5/6, dichtbij de demonstratie van een werkbaar systeem.’ NPPL test vooral systemen in deze fase van ontwikkeling.

Op het scherm is de ingeprogrammeerde vaste vliegroute zichtbaar, de witte zigzaglijn.

Waarneming toevoegen aan PhytoAlert

Op termijn zouden dronewaarnemingen mogelijk gecombineerd kunnen worden met bestaande waarschuwingssystemen zoals PhytoAlert. De  PhytoAlert App is een mobiele tool die anonieme infectiemeldingen uit de regio verzamelt om telers een actueel beeld te geven van de lokale en landelijke ziektedruk. In Van der Meers visie is de monitoring van (aardappel)gewassen niet meteen een activiteit voor individuele telers om op te pakken. Een dronevlucht zelf is technisch gezien relatief eenvoudig uit te voeren. De complexiteit zit vooral in de regelgeving en de omgeving waarin gevlogen wordt. Door de vele luchtruimbeperkingen in Nederland, bijvoorbeeld rond luchthavens, is voor professionele toepassingen vaak aanvullende kennis, opleidingen en certificeringen nodig. Gebieden met luchtvaartbeperkingen zijn er veel in Nederland. ‘Maar stel dit gaat wat meer geautomatiseerd worden en het kan zonder piloot, bijvoorbeeld door een drone-in-the-box-toepassing, dan gaat de kostprijs enorm omlaag.’ Egelmeers van NZ27 noemt daarbij ook dat de kosten van een drone en specifieke licenties de kosten hoog maken. ‘Dus of we hem zelf zullen gaan aanschaffen, kan ik nog niet zeggen. Vooralsnog werken we bij het zaaien en nematoden verspreiden met mensen die daar ervaring en kunde in hebben en die de licenties hebben.’ Van der Meer: ‘Ik denk dat het in de toekomst eerder naar een bepaalde loonwerktoepassing gaat en dat die in een bepaald gebied of voor een aantal telers deze service kan verlenen. En op die manier wordt het dan langzaam opgeschaald en wordt de techniek ook steeds meer volwassen.’
De waarde van vroege detectie zit niet alleen in het vinden van een ziekte, maar vooral in het creëren van extra handelingsperspectief. Hoe eerder een teler weet waar iets speelt, hoe meer mogelijkheden er zijn om verspreiding en schade te beperken. Bij Phytophthora gaat het daarbij niet alleen om de aantasting van vandaag, maar ook om het verlagen van de ziektedruk en het behoud van effectieve resistenties en beheerstrategieën voor de toekomst.

David Engelmeers: ‘Of we de drone zelf zullen gaan aanschaffen, kan ik nog niet zeggen.’