‘Scanners zijn betrouwbaar, maar geen wondermiddel’

Bodemscans geven een betrouwbaar beeld van de bodem, toont onderzoek. Onduidelijk is nog welke scan op welke bodem het beste is.

De eerste conclusie die Sylvan Nysten trekt na vergelijking van bodemscantechnieken is positief, maar zeker niet erg spectaculair. “Ze werken”, zegt hij. “De scanners zijn voldoende betrouwbaar en vallen niet door de mand.”

Sylvan Nysten is bodemkundig docent/onderzoeker Duurzaam Bodembeheer bij Aeres Hogeschool in Dronten. Hij bekeek in het kader van NPPL 5 bodemscans.

Het ‘ze werken’ komt er wat afgemeten uit, maar zo is het zeker niet bedoeld. “De resultaten vallen me juist mee”, vertelt Nysten. “Ik stond enigszins sceptisch tegenover sommige kaarten die dit soort scans opleverden. Er wordt zoveel afgeleid uit soms maar enkele gegevens, dat ik daar ook wel vraagtekens bij zette.” Hoe ze in de praktijk soms gezien worden als een wondermiddel dat alle eigenschappen in 1 keer in kaart brengt, vindt hij inderdaad wel wat overtrokken.

Eigen waarneming verfijnen

Nysten: “Als bodemkundige vind ik dat je juist ook echt zelf het veld in moet gaan kijken om iets zinnigs van de bodem te kunnen zeggen. De scans op zich zijn wel nuttig als je daarna ook in het veld gaat kijken, omdat de scans niet alles laten zien. De meerwaarde zit er juist in dat je met de scans de variatie in beeld brengt en daarna aanvullend gericht in het veld gaat kijken.

Je moet weten naar wat je op zoek bent, anders heeft zo’n scan geen zin

“Ik zie de scans ook wel als een instrument om je eigen waarnemingen mee te verfijnen, nauwkeuriger te maken. Het is altijd nodig om te weten wat je ziet, of dat aansluit bij wat je al weet. Of anders gezegd: je moet weten naar wat je op zoek bent, anders heeft zo’n scan geen zin.”

De mogelijkheden die de bodemscans met bijbehorende kaarten bieden voor precisielandbouwtoepassingen zijn zeer divers, schrijft Nysten in zijn rapport Toepassing van Bodemscans voor Smart Farming. “Te denken valt onder andere aan variabele bemesting, compost, bekalking, pootafstand en dergelijke. Hierbij is het van belang dat de ondernemer van tevoren bedenkt wat hij wil en welke bodemscan daar het beste bij past.”

Bodemverschillen tekenen

“Een EC-kaart bijvoorbeeld geeft verschillen in elektrische geleidbaarheid van het perceel aan. Je kunt er aan zien dat dat de bodem op de ene plek anders is dan op een andere. Daar kunnen in theorie verschillende oorzaken voor zijn, maar ga er maar vanuit dat het ene blauw op een scankaart qua bodemkenmerken gelijk is aan het blauw elders op het perceel.”

“Zou je een boer vragen om uit zijn hoofd van zijn perceel een kaart met bodemverschillen te tekenen, dan komt hij aan met ongeveer zoiets als de scankaart. Alleen weet je met een scan nu waar precies de plekken liggen en hoe groot ze zijn. Dat betekent dus dat je samen met informatie van de teler betekenis kunt geven aan de kaartjes. Een scan toont exact de plekken die de teler ruwweg al in zijn hoofd heeft. Zo voegen ze precisie toe aan wat de teler al weet.”

5 scans op een rij

Grote vraag alleen is: hoe betrouwbaar zijn de scans en de kaarten die ze leveren? En: is elke scanner voor elke grondsoort even geschikt? De vraag kwam van verschillende NPPL-deelnemers.
Door op een zelfde perceel een aantal bodemscans te vergelijken is geprobeerd de vragen te beantwoorden. Hierbij zijn de volgende bodemscans meegenomen:

• Passieve Gamma Bodemscanner – E.H. Loonstra
• EM38 – LoonwerkGPS
• Verisscan – Vantage Agrometius
• SoilXplorer – CNH
• Bioscope

Om de betrouwbaarheid van deze bodemscans te testen zijn ze afgelopen seizoen ingezet op een 14 hectare groot perceel (graanstoppel) van Akkerbouwbedrijf Sturm in Ens.

Vervolgens zijn alleen de resultaten van de Passieve Gamma Bodemscanner, EM38 en de Verisscan beoordeeld, aangezien alleen daarvan concrete organische stof- en lutumwaarden zijn geleverd. Agrometius heeft uit de Verisscan geen pH-kaart geleverd, aangezien die voor klei niet relevant is. Loonstra en LoonwerkGPS leverden daarnaast ook pH-kaarten.

De betrouwbaarheid van de SoilXplorer is niet geanalyseerd, omdat deze alleen de ruimtelijke variatie, maar geen pH, organische stof of lutum kaarten hebben opgeleverd. Hetzelfde geldt voor de kaart van Bioscope.

Onderzoeker Nysten heeft de scanresultaten vergeleken met de waardes van 40 mengmonsters uit telkens 1 vierkante meter bouwvoor (0-25cm). Die monsters heeft hij willekeurig verspreid over het perceel genomen. Van deze 40 monsters heeft onderzoekslaboratorium Eurofins het percentage lutum, organische stof en de pH bepaald. “Die 40 monsters vormen dus de standaard, waaraan is getoetst”, zegt Nysten. “Uitgangspunt is dat de Eurofinsanalyse klopt.”

De conclusies

De onderzoeksvraag die centraal stond in dit project was: welke bodemscan levert de meest betrouwbare en bruikbare informatie voor precisielandbouw?

Algemeen gesproken heeft de vergelijking van de 3 genoemde scankaarten op akkerbouwbedrijf Sturm opgeleverd dat voor wat betreft pH, lutum en organische stof ‘de betrouwbaarheid in orde’ is.

“Maar”, voegt Sylvan Nysten eraan toe, “De toegevoegde waarde van de bodemscans is voor dit perceel beperkt. Ze vertellen niet meer dan een mengmonster zou doen. Dat is omdat de grond op dit perceel vrij homogeen is. Je kunt zeggen dat dat voor de teler natuurlijk geen nieuws is. Maar aan de andere kant kun je ook zeggen dat je nu aantoont dat het perceel ook werkelijk homogeen is. Dat is ook winst.”
Zeker geldt dat voor situaties waarin telers aan de slag gaan op nieuwe percelen. Of in situaties met veel wisselende huurpercelen. Beide zijn aan de orde door zowel schaalvergroting in de akkerbouw als door specialisatie op intensieve teelten.

Ook uit de spreidingsgrafieken van de scans met de referentiemonsters blijkt dat de kleine aanwezige ruimtelijke variatie moeilijk in kaart te brengen is met deze scans. De R² is over het algemeen zeer laag met uitzondering van de lutumkaarten van E.H. Loonstra en de Verisscan die een R² van ruim 0,3 hebben en daarmee de ruimtelijke variatie aan lutumgehalte binnen het perceel redelijk inzichtelijk maken.

Geen klip-en-klaar antwoord

Maar duidelijk is is ook dat er geen klip-en-klaar antwoord is op de onderzoeksvraag welke scan op welke grond ‘de meest betrouwbare en bruikbare informatie voor precisielandbouw’ oplevert.

Nysten: “Het kiezen van de juiste scan is lastig door de complexe combinatie van wat een ondernemer wil, en de diversiteit aan scans. Maar de informatie uit het hoofdstuk ‘Resultaten’ in combinatie met de discussie/conclusie van het eindrapport geeft wel inzicht in wat de verschillende scans doen en opleveren. De teler zal alleen zelf wel de afweging moeten maken welke scan het beste bij zijn wensen past.”

Overigens is Nysten benieuwd naar wat uit een vergelijking komt als die op juist een erg heterogeen perceel zou worden gedaan. Wellicht in de Wieringermeerpolder. Vrijwel zeker levert het daar meer op. Je zou dat dan net voor of net na een gewas moeten doen.”

5 bodemscans plus een standaard van gestoken monsters

In de NPPL-vergelijking zijn 5 bodemscans bekeken. Ze zijn getoetst aan 40 handmatig gestoken monsters.

De Verisscan

• Meet de geleidbaarheid van de bodem (EC), het organische stofgehalte met optische sensoren. Op zandgronden worden ook steeds monstertjes genomen voor de bepaling van de pH.
• Resultaten van de scan worden gekalibreerd op basis van een grondmonster.
• EC is een maat voor lutum, organische stof, zouten en vocht.
• CEC is een maat voor de vruchtbaarheid van de bodem, hoeveel voedingstoffen kan die binden.
  EC op 2 dieptes 0-30 en 0-90 cm.
• Kosten: € 175 per hectare inclusief referentiemonsters Eurofins.

Passieve gamma bodemscan van Eddy Loonstra

• Meet gammastraling vanuit radioactieve bodemdeeltjes, MeV in de bouwvoor 0-30 cm. Na 30 cm zo uitgedoofd dat niet meer wordt gemeten.
• Levert een gammastralingskaart van het perceel. Daarvandaan lutumkaart, organische-stof-kaarten, nutriëntenkaarten, Pw, N-totaal, Mg, kalk, pH, textuur, risico op aaltjes. De pH is een indicatie voor de beschikbaarheid van ingrediënten.
• De concrete waarden van de verschillende parameters komen uit een ‘bibliotheek aan databestanden’
• Kosten: € 130 per hectare.

Loonwerk GPS EM-38 Van der Borne Dualem21S sensor

• Geeft EC-kaart in 4 klassen (0-0,5 mtr., 0-1,0, 0-1,5, 0-3,0). Een magnetisch veld wordt de grond in gestuurd en even later wordt gemeten wat terugkomt. Vervolgens wordt een mengmonster genomen om daarin de feitelijke waardes voor pH, os en lutum te bepalen.
• Het voordeel van op verschillende dieptes meten, is dat je op bouwland de bodem in zekere mate kunt herkennen. “Je weet dat er iets verandert”, zegt Sylvan Nysten van Aeres, “alleen nog niet wat. Bijvoorbeeld als een veenlaag of andere laag in de grond zit, dan haal je die er met deze scan eruit.”
• Kosten: scan kost € 125 per hectare voor enkel EC-meting. Bodemmonsters komen daar nog bij afhankelijk van aantal en soort.

SoilXplorer CNH

• Geeft EC-kaart tot op 4 dieptes. EC-meting geeft variatie in de bodem weer. Meet de laag van maaiveld tot tot 0,5 meter diepte, tot 0,7 meter diep, tot 0,9 meter en tot 1,1 meter diep.
• De EC wordt bepaald door lutum, organische stof, zouten en het vochtgehalte. Verschillende dieptelagen geven aan waar een overgang naar andere laag komt. Dus zou een basis kunnen zijn voor een grondbewerkingskaart, tot hoe diep je zou kunnen/moeten bewerken.
• De EC kaart geeft aan dat de bodem op de ene plek anders is dan de andere.
• Kosten: CNH heeft nog geen prijs vastgesteld voor ‘loonscannen.’ Bij aanschaf kost de SoilXplorer € 28.000.

Bioscope satellietbeelden

• De bodemzonekaart is een luchtbeeld (satelliet, drone) van Bioscope en geeft inzicht in verschillen bodemzones binnen een perceel. Net als bij de andere technieken zijn bodemmonsters nodig om hier waarden voor bodem eigenschappen aan te hangen. Als relatieve kaart kan de teler deze gebruiken om een inschatting van de bodemvariatie te maken en daar maatregelen op te nemen en verschillen in gewas groei / groeipotentie te verklaren.
• Kosten: de Bioscope bodemzonekaart is onderdeel van het Bioscopeseizoensabonnement à € 250/bedrijf (max. 50 ha).

Referentiemonsters WUR/Aeres

• 40 willekeurige genomen en geanalyseerde mengmonsters die ieder gelden voor een vierkante meter uit de bouwvoor 0-25 cm. Die 40 punten leveren een kaart van lutum, pH en organische stof.
• De perceelskaart die deze set aan monsteranalyse oplevert, geldt als de juiste. Het is, zeg maar de zesde methode. De andere scans worden hieraan getoetst.
• Deze ‘handmatige’ methode is ook de duurste: 40 monsters à € 75/stuk = € 3.000. Op 14 hectare is dat € 215/ha aan analyse kosten. Met de kosten van het monsters nemen erbij komt Nysten op zo’n € 250 per hectare. Tel daarbij op de kosten van kaartjes maken en analyse achteraf en en dan komt Nysten op € 350 per hectare.
• Dan heb je wel een scankaart die minstens 10 jaar geldig is. Dit geldt vooral voor de scans. Die zijn normaal 10 tot 20 jaar bruikbaar mits er om de 4 jaar nieuwe grondmonsters voor organische stof en pH worden genomen.
• De lutumkaart verandert niet door de jaren heen.

Meer informatie: Toepassing van bodemscans voor smart farming