Herenboeren Usseler Es in Enschede wordt gerund door een gemeenschap van 250 huishoudens. Ze werken samen om duurzaam en biologisch voedsel te verbouwen, zonder chemische meststoffen en pesticiden. In tegenstelling tot traditionele boerderijen, waar beslissingen vaak worden genomen op basis van praktijkervaring, maken zij ook gebruik van hulpmiddelen zoals drones, satellietbeelden en sensoren. Deze tools helpen hen om de impact van weersomstandigheden nauwkeuriger te meten en de gezondheid van de bodem en het gewas in de gaten te houden.
Dr. Iris van Duren, universitair docent aan de Universiteit Twente, richt zich op remote sensing en ruimtelijke analyse voor het beheer van natuurlijke hulpbronnen. Ze legt uit: "De boeren worstelden met vragen als: 'Welke gewassen gedijen goed in welk deel van de boerderij? Hoe lang blijft de grond vochtig genoeg om te groeien? Wanneer moeten we de gewassen water geven?' Dit zijn veelvoorkomende problemen in de akkerbouw, dus hebben we remote sensing-technologieën van de Universiteit Twente toegepast om hen te helpen duurzamer te boeren."
Datagedreven landbouw
Bodemsensoren worden op de boerderij geplaatst om het vochtgehalte te meten, naast grondwaterbuizen die de ondergrondse waterstanden volgen. Dit helpt de gemeenschap te garanderen dat de gewassen voldoende water krijgen. Daarnaast gebruiken ze drones met thermische en multispectrale camera's om de gezondheid van planten en het watergebruik te beoordelen. Thermische camera's meten bijvoorbeeld de temperatuur van bladeren om te zien hoe goed de planten water krijgen.
"Als planten genoeg water hebben, kunnen hun bladeren tot 10 graden koeler zijn dan de lucht om hen heen. Het meten van die temperatuur helpt ons om efficiënter met water om te gaan", zegt dr. Florian Ellsäßer, ook universitair docent aan de Universiteit Twente. Hij is gespecialiseerd in land- en bosbouw, landschapsmonitoring en biofysische en ecologische procesmodellering.
Een weerstation houdt meteorologische parameters bij, zoals regenval en windsnelheid. Deze informatie helpt de gemeenschap om hun handelen aan te passen om de gezondheid van het gewas te behouden. Naast het zo gezond mogelijk houden van de gewassen, is biodiversiteit een andere prioriteit voor de onderzoekers. Er is een speciaal team dat de vogels en insecten in de gaten houdt om de algehele impact van de landbouwpraktijken te beoordelen.
Terwijl de gemeenschap van Herenboeren Usseler Es hard werkt aan het bouwen van een duurzame boerderij, hebben ze niet alleen te maken met wetenschappelijke uitdagingen, maar ook met onverwachte praktische problemen. "We hebben camera's geïnstalleerd die de waterstress en groenheid van planten vastlegden om de gezondheid van de plant te monitoren, maar helaas zijn ze gestolen. Dit is ook een van de uitdagingen waar we voor staan: wat doe je als apparatuur wordt gestolen?"
Ruimtelijke analyse technologieën
Alle gegevens worden opgeslagen op een server en gedeeld via een dashboard dat is ontworpen door en toegankelijk is voor de hele gemeenschap. Ellsäßer legt uit: "Het dashboard is het meest interessante onderdeel omdat het de gegevens bijna in realtime weergeeft. Eerder dit jaar hielden we een workshop om met de gemeenschap te bespreken welke informatie ze wilden zien. Als ze bijvoorbeeld tijdens een droge zomer water willen geven, kunnen ze nu met de gegevens op het dashboard informatie krijgen over wanneer ze de pompen moeten aanzetten."
Het team heeft ook een JÉCAM-site opgezet, onderdeel van een wereldwijd initiatief dat landbouwinzichten deelt op 160 locaties, waaronder Argentinië, Kenia en China. "Of het nu gaat om het bestrijden van ongedierte of het verbeteren van het watergebruik, het maakt een uitwisseling van landbouwpraktijken en monitoringstrategieën in verschillende regio's en klimaten mogelijk", zegt Ellsäßer.
Groot toepassingsgebied
Hun team wil de wereldwijde landbouwgemeenschap ondersteunen door toegang te bieden tot betrouwbare en betaalbare open-source informatie.
"Met een server die slechts 50 euro kost en een paar weekenden voor de installatie, kan elke boer met basiscomputervaardigheden een soortgelijk systeem voor zijn land bouwen en implementeren", zegt Ellsäßer. Betaalbare, open-source weerstations en bodemvochtsensoren kunnen eenvoudig worden geïntegreerd met open-source software voor het verzamelen en analyseren van gegevens. Hoewel deze aanpak momenteel op kleine schaal wordt toegepast voor lokale voedselproductie, heeft het de potentie om wereldwijd grotere landbouwuitdagingen aan te pakken.
Met seedfunding van het Climate Centre van de UT volgen de onderzoekers een Geo-Techno-Sociale benadering om een duurzaam waterbeheerconcept te ontwikkelen om om te gaan met een veranderend klimaat.
