In Torremaggiore, in het Foggia-gebied, kregen sommige tomaten water toen sensoren in de grond zeiden dat het tijd was om te irrigeren. In 2023 was 350 millimeter water voldoende voor 410 van de percelen die volgens de gebruikelijke praktijk van de boer werden beheerd. In 2024 400 versus 470. In beide seizoenen zo’n 15% minder.
Alleen is het bespaarde water de helft van het verhaal. Tomaten geteeld met precisielandbouwtechnieken bereikten een algemene gemiddelde opbrengst van 138,6 ton per hectare, tegen 102,9, terwijl de verkoopbare opbrengst 111,2 ton per hectare bereikte tegen 72,7. Minder irrigatie dus en meer bruikbaar product.
Dit is wat onderzoekers van de Universiteit van Bari Aldo Moro in het onderzoek bereikten Precisielandbouw voor waterbesparing: het geval van de verwerking van tomaten en tafeldruivengepubliceerd op 23 september Planten, mensen, planeet. Twee jaar lang, in 2023 en 2024, bracht de groep sensoren, drones en optische instrumenten rechtstreeks naar de Apulische velden, waar ze werkten aan industriële tomaten van de Taylor-variëteit en Allison-tafeldruiven.
De sensoren wachten tot de bodem om water vraagt
Het principe is simpel: geef water wanneer je het echt nodig hebt. In de Rutigliano-wijngaard, in de provincie Bari, hebben onderzoekers sensoren geïnstalleerd die het waterpotentieel van de bodem in realtime kunnen monitoren. De gegevens werden elke tien minuten geregistreerd en zodra een bepaalde drempel was bereikt, begon de irrigatie; zodra het verwachte niveau was hersteld, werd de klep gesloten. Boeren kunnen ook waarschuwingen ontvangen via een app.
Met dit systeem hadden de druiven in 2023 14,5% minder water nodig en in 2024 8,2% minder dan bij traditioneel beheer. In het eerste jaar vertoonde de opbrengst geen significante verschillen; in het tweede geval produceerden de met behulp van precisielandbouw beheerde wijnstokken meer. De efficiëntie van het watergebruik verbeterde in beide seizoenen.
Bij de tomaat was het mechanisme vergelijkbaar. De sensoren werden 30 centimeter diep geplaatst en monitorden continu het beschikbare water in de bodem. Ook hier kwamen de gegevens elke tien minuten binnen en begeleidden het openen en sluiten van de irrigatie.
Het mooie is dat de onderzoekers geen twee gefotokopieerde jaren hebben gehad. In 2023 was de lente ongewoon regenachtig, maar tussen half juli en begin augustus overschreden de temperaturen de 40°C. In 2024 gebeurde bijna het tegenovergestelde: droge winter en lente, bovennormale hitte al tussen mei en juni en minder water beschikbaar voor irrigatie. Het systeem bevond zich daarom onder zeer verschillende omstandigheden.
Ook vlogen drones over de tomaten
De drones beslisten niet wanneer ze het water open moesten zetten. Ze hadden nog een andere taak: van bovenaf naar de planten kijken en begrijpen hoe het met ze ging. Op het tomatenveld werden thermische beeldvorming en vegetatie-indexen gebruikt om de plantkracht, temperatuur en stress gedurende het seizoen te volgen.
In het begin leken de gebieden die volgens traditioneel beheer werden geïrrigeerd zelfs nog krachtiger, waarschijnlijk als gevolg van de grotere hoeveelheid ontvangen water. Later raakte die vegetatie echter voor het eerst in veroudering. De percelen die met de sensoren werden beheerd, behielden een meer uniforme trend en omstandigheden die compatibel waren met minder waterstress.
De warmtebeelden vertelden hetzelfde vanuit een ander perspectief: op de heetste momenten waren de bladeren van tomaten die met precisielandbouw werden beheerd frisser en minder variabel, een teken van een betere fysiologische reactie op hoge temperaturen. In de praktijk was er niet alleen een watermeter die aangaf dat het systeem minder verbruikte. Er waren ook planten.
Een sensor bewaakt het fruit zonder het te vernietigen
De onderzoekers gebruikten ook een draagbare nabij-infraroodsensor, de SCiO, om te proberen de rijpheid en kwaliteitskenmerken rechtstreeks op het fruit te meten, zonder dat ze het elke keer moesten snijden of knijpen om het te analyseren. Bij druiven werkten de modellen om het suikergehalte te schatten goed in de twee seizoenen, met R²-coëfficiënten van respectievelijk 0,77 en 0,80.
Voor tomaten heeft de voorspelling van de droge stof, een bijzonder belangrijke parameter voor industriële verwerking, goede resultaten opgeleverd. De schatting van de Brix-graden van tomaten was echter veel minder nauwkeurig. Drie van de vier ontwikkelde modellen lieten echter prestaties zien die door de auteurs geschikt werden geacht voor toekomstige praktische toepassingen.
In de praktijk zou een boer veel snellere controles direct op het veld kunnen uitvoeren: weten wanneer hij moet oogsten, de kwaliteit van het product controleren zonder voortdurend monsters op te offeren en de informatie over het fruit combineren met die van de bodem en de planten.
Het probleem is nu dat deze tools zelfs bij de kleinste bedrijven terechtkomen
De studie kwam tot stand als onderdeel van AgriPuglia, een project gefinancierd door de regio Apulië, specifiek om te experimenteren en precisielandbouwtechnologieën over te dragen aan bedrijven. De regio had al demonstraties rechtstreeks in de tomatenvelden georganiseerd en het project eindigde na twee jaar toegepast onderzoek.
De auteurs zien sensoren, geautomatiseerde irrigatie, drones en optische instrumenten als onderdelen van hetzelfde systeem, en wijzen op publieke stimuleringsmaatregelen en training als een van de hulpmiddelen die nodig zijn om deze toegankelijk te maken voor zelfs de kleinste boerderijen. Er zijn initiële kosten, vooral voor sensoren en software, maar in het onderzoek houden deze verband met water- en energiebesparing, grotere stabiliteit van de opbrengsten en de vermindering van afgekeurd product.
15% is uiteraard geen percentage dat op welke Italiaanse bodem dan ook van toepassing is: het onderzoek heeft betrekking op twee gewassen, twee Apulische locaties en twee seizoenen. Maar hier bleef de technologie niet op een monitor in het laboratorium staan. Ze kwam eigenlijk tussen de rijen en de tomaten terecht, ze wachtte tot de grond water nodig had en als dat niet nodig was, liet ze de kraan gewoon dicht.
