Wetenschap - 22 oktober 2009

Aardappelopslag krijgt een gifdouche

Promovendus ontwerpt machine die aardappelplanten herkent en kapot spuit. Circa 95 procent aardappelopslag gedood.

8-Ard-Nieuwenhuizen-1858.jpg
Bij het rooien van de aardappels blijven altijd aardappels in de grond achter, die het volgende jaar weer uitgroeien tot aardappelplant. Deze aardappelopslag staat dan als onkruid in bijvoorbeeld een veld suikerbieten. De akkerbouwers moeten deze aardappelplanten verwijderen, om verspreiding van de ziekteverwekker Phytophthora infestans te beperken. Dat doen ze nu handmatig, door met een handspuit glyfosaat op de aardappelplanten te spuiten.
Ard Nieuwenhuizen, inmiddels werkzaam bij Plant Research International, ontwierp bij de leerstoelgroep Agrarische Bedrijfstechnologie een machine die dat volautomatisch doet. Gedurende vier jaar werkte hij alle benodigde onderdelen van de automatische aardappelbestrijder uit. Op 13 oktober promoveerde.
Infraroodcamera
Het lastigste, aldus Nieuwenhuizen, was de herkenning van de verspreid liggende aardappelplantjes in een veld vol jonge suikerbieten. Hij verving het  geoefende oog van de boer door twee camera's: een kleurencamera en een infraroodcamera. 'Het lastige is: de kleur van bieten- en aardappelplanten is niet erg onderscheidend. Bovendien kan die kleur variĆ«ren. Het geteelde ras, de hoeveelheid stikstof in de bodem en de ziektedruk hebben daar invloed op, waardoor het subtiele kleurverschil op elk perceel weer anders is. We hadden dus een adaptieve herkenning nodig.'
Met de twee camera's was Nieuwenhuizen in staat om alle aardappelplanten te herkennen, maar bij zo'n 100-procentscore werd ook 10 procent van de bietenplanten onterecht aangewezen als aardappel. Met behulp van algoritmen - rekenregels met statistische kansberekeningen - wist hij een optimale herkenning te realiseren, waarbij 95 procent van de aardappels en zo'n 2 procent van de bieten werden bespoten.
Voor die bespuiting moest Nieuwenhuizen een nieuwe spuittechniek ontwikkelen. De bekende nevelbespuiting was niet specifiek genoeg, omdat naast de aardappelplant ook omringende bieten het loodje zouden leggen. 'Van glyfosaat gaat alles dood', zegt hij. Bij de nieuwe spuittechniek zit het bestrijdingsmiddel in dikke druppels die niet verwaaien naar omringende planten.
Nadat camera's, software en spuit in een apparaat waren gezet, kwam de praktijktest op een bietenveld achter de trekker. 'Wil het systeem al rijdende goed werken, dan moeten de berekeningen binnen een bepaalde tijd worden uitgevoerd', aldus Nieuwenhuizen. Bij een snelheid van drie kilometer per uur deed de machine zijn werk goed. 'Rij je sneller, dan mist ie aardappelplanten'. Niet het rekenprogramma van Nieuwenhuizen bleek de beperkende factor, maar de snelheid waarmee de klepjes van de spuitmachine open en dicht gingen. Met een ander ontwerp is dit probleem op te lossen, denkt hij.
Nieuwenhuizen heeft een proefschrift en een prototype van de machine afgeleverd. Hij verwacht dat het apparaat over een jaar of vijf op de markt zal komen. Vijf bedrijven hebben zijn onderzoek, gefinancierd door technologiestichting STW, begeleid. Zij hebben het eerste recht op de verworven kennis en gaan samen verder met de ontwikkeling./Albert Sikkema

Re:ageer