Drones klaar voor de periode na de hype

“Dronetechnologie is haar kinderschoenen ontgroeid. Een hernieuwd enthousiasme is op zijn plaats”, meent professor Wouter Maes (UGent). Samen met onderzoeker Peter Lootens (ILVO) schetst hij wat de mogelijkheden en beperkingen zijn van deze technologie.

“Drones kunnen gerust in één adem worden genoemd met precisielandbouw, want daarvoor zijn ze een ideaal instrument”, legt Peter Lootens uit. Door beelden (en dus data) aan een heel specifieke locatie te koppelen, kan je onder andere zien waar er meer of minder bemesting mogelijk is, waar er specifieke gewasbescherming noodzakelijk is of welke planten het goed doen. Ook in de veredeling vinden drones al toepassing. Zo werd onlangs een peer-reviewed (collegiaal getoetst) artikel gepubliceerd over onderzoek aan het ILVO waarbij via drones cultivars van Rosa en Sarcococca werden vergeleken op vorm, bloei en ziektegevoeligheid. Er is ook al veel ervaring met drones in akkerbouwgewassen.

Kleurencamera’s

De ene camera is de andere niet. Ook de gewone kleurencamera (rood, groen, blauw) van zogenaamde consumentendrones kan al veel informatie opleveren, al kunnen duurdere camera’s natuurlijk gedetailleerdere beelden nemen. “De duurdere camera’s kunnen foto’s nemen waarbij één pixel staat voor één millimeter. Vooral voor ziektedetectie kan dat nuttig zijn”, aldus Wouter Maes. Voor onderzoeksdoeleinden worden duurdere, geavanceerdere drones gebruikt, omdat ze veel arbeid sparen op het vlak van waarnemingen en datavergaring. Voor de sierteelt- of boomkwekerij zijn deze wat overkill.

Multispectraal en thermaal

Multispectrale camera’s onderscheiden zich van deze gewone kleurencamera’s doordat ze naast het zichtbare spectrum ook informatie verzamelen over weerkaatst infrarood licht. “De meeste vegetatie-indices die iets vertellen over de bodembedekking of de groenheid van het gewas maken gebruik van multispectrale camera’s”, legt Wouter uit. Daarnaast zijn er ook nog thermale camera’s, die de temperatuur van gewassen registeren. De temperatuur van een teelt of gewas vertelt verrassend veel over de toestand van een gewas. Hoe meer water een blad verdampt, hoe koeler het zal zijn. “Thermale camera’s zijn dus een ideaal instrument om droogtestress op een perceel in kaart te brengen”, duidt Peter Lootens.

Metingen per soort

Onderzoek met drones startte in de begindagen op typische akkerbouwgewassen zoals aardappel, mais of grassen. Maar de principes achter vegetatieindexen zijn ook vlot toepasbaar voor de sierteelt. In het doctoraat van Jolien Bracke werd – weliswaar via standaardsensoren – de stikstofbelasting bij chrysant en boomplantages gemeten. “Zeker in de sierteelt en boomkwekerij, waar er op één veld heel veel verschillende soorten verzameld kunnen staan, kan het interessant zijn om op basis van metingen de bemesting per soort te bepalen”, vertelt Wouter. Specifiek voor de boomkwekerij hebben drones ten opzichte van standaardsensoren het voordeel dat ze een overzicht bieden over een volledig perceel.

En satellietbeelden?

Satellietbeelden hebben datzelfde voordeel en worden ook gebruikt om de algemene gezondheid van een gewas in te schatten. Ze hebben echter het nadeel dat ze maar om de vijf dagen overvliegen en dat beelden onbruikbaar kunnen zijn omdat het die dag toevallig bewolkt was. Bovendien is de resolutie van satellietbeelden 10 à 20 m, tegenover enkele mm tot cm voor dronebeelden. Drones kan je daarnaast flexibeler inzetten, maar ze vragen wel een piloot die de vlucht uitvoert. Daarna moeten de verkregen beelden tot één beeld van het perceel worden samengebracht.

Drone in a box

Het nadeel van de dronevluchten is dat ze menselijke tussenkomst of arbeid vragen. Dat betekent ook dat ze een kostprijs hebben. Professor Maes verwacht dat technologische ontwikkelingen hier ook nog een mouw aan kunnen passen. “Er zijn ontwikkelingen richting drone in a box, waarbij drones zelfstandig een vlucht uitvoeren en terugkeren naar hun laadstation. Drones kunnen dan bijvoorbeeld elke week exact hetzelfde traject overvliegen. Ook de wetgeving verandert hieromtrent. Binnen drie à vier jaar kan dit hopelijk toepasbaar zijn.”

We kunnen meer

De wetgeving heeft de neiging om bij snelle evoluties altijd een stap achterop te hinken, en dat is bij drones ook het geval. “We kunnen veel meer doen dan nu al toegelaten is. Zo gelden er in grote delen van het land vliegbeperkingen voor luchthavens en militaire vlieggebieden, wat de toepassing van drones in de landbouw in deze gebieden sterk bemoeilijkt”, zegt Wouter Maes. Het ILVO doet ook onderzoek met een drone die gewassen kan besproeien, zodat een drone op termijn het onkruid dat of de plaag die hij detecteert met zijn camera al tijdens de vlucht kan behandelen. Ook dat is vandaag nog niet toegestaan; proeven gebeuren altijd met water. “Voor een standaardbemesting of -behandeling van een volledig veld zullen nooit drones worden gebruikt. Maar om bepaalde plaatsspecifieke problemen in een veld aan te pakken, kunnen drones een meerwaarde bieden”, meent Peter Lootens. De ontwikkelingen in de dronewereld blijven doorgaan. Wouter Maes was tien jaar geleden bij de pioniers om met drones te vliegen. “Tien jaar geleden waren er enkel consumentencamera’s. De multispectrale en warmtecamera’s hebben de overstap vanuit het lab gemaakt naar draagbare toestellen voor op de drone. De gezette stappen zijn indrukwekkend.”

Enthousiasme

Tien jaar geleden werden drones al de drager van de revolutie toegedicht, maar de grote omwenteling is er voorlopig nog niet gekomen. Wouter Maes ziet hoeveel beloftes uit de beginjaren nog niet konden worden waargemaakt. “Als een techniek toen op één enkel veld werd gedemonstreerd, werd dit getoond als marktklaar product, terwijl het slechts een proof of concept was. Vandaag hebben we betere sensoren, maar ook robuustere beslissingsmodellen om de landbouwer en sierteler te ondersteunen. Het enthousiasme van de begindagen is nu misschien meer op zijn plaats dan in het begin”, aldus Wouter Maes.

Serretelers

Of drones écht zullen doorbreken, zal ook afhangen van de business case errond. Kunnen investeringen in drones worden terugverdiend? “Landbouwers zullen niet omwille van een droge plek in het gras met drones beginnen te vliegen”, zegt Peter. “Bij gewassen met een hogere toegevoegde waarde per ha ligt dat al anders.” Wie weet nemen serretelers nog het voortouw. In een serre gelden immers de wetgevende beperkingen rond vliegzones en -hoogtes niet meer. Kleine drones zouden bijvoorbeeld vangplaten in beeld kunnen brengen en zo info geven over plaagdruk. De vele palen, dunne draden en mogelijk slechte gps-ontvangst zijn daarbij nog obstakels, maar ze zijn niet onoverkomelijk, denkt Wouter Maes. “Ook in magazijnen zoekt men naar manieren om indoor nauwkeurig te navigeren. Een project over drones in serres dat we hierover twee jaar geleden wilden starten, ontbrak nog de technische mogelijkheden. Maar misschien moeten we dat vandaag maar eens opnieuw bekijken”, besluit Wouter.