Drones rukken niet alleen op in de bewaking en de fotografie, maar ook in de agrarische sector. Vier manieren waarop ze boeren kunnen helpen.

Ze brengen rampgebieden in kaart, bezorgen pakketten en schakelen vijanden in oorlogsgebieden uit. En nu raakt ook de agrarische sector verslingerd aan drones. Zo worden al op verschillende plekken in Nederland de onbemande vliegtuigjes ingezet om reekalfjes op te sporen voordat boeren hun weides gaan maaien. De jonge dieren verstoppen zich graag in het hoge gras en zijn daardoor moeilijk te spotten. Door drones uit te rusten met warmtecamera’s worden reekalfjes makkelijk en snel opgespoord. Nadat ze veilig op een andere plek zijn gezet – en met hun moeder zijn herenigd – kan de boer beginnen met maaien. Dit zijn nog drie andere manieren waarop drones boeren en hun gewassen ondersteuning kunnen bieden.

1) Bomen planten

In een jaar tijd 1 miljard nieuwe bomen planten. En dat ieder jaar opnieuw. Dat is het plan van BioCarbon Engineering. Omdat al die zaadjes met de hand in de grond stoppen veel te lang zal duren, zet de Britse start-up in op drones. De vliegende planters kunnen volgens het bedrijf in dezelfde tijd vier keer zoveel zaden in de bodem duwen als mensen. En ze zijn bovendien veel goedkoper dan al die dure arbeiders.

Het plan waarmee BioCarbon Engineering in 2015 op de proppen kwam, telt drie fases. De eerste fase draait om verkenning: de 13,5 kilo zware drone die het bedrijf ontwikkelde, scant de omgeving en rekent met een algoritme uit op welke plekken de bomen de grootste overlevingskans hebben. Tijdens de tweede fase worden de zaadjes gepland. De drone (zie de foto rechts), die de bijnaam Robin heeft gekregen, schiet met perslucht biologisch afbreekbare capsules de grond in. In die capsules zitten ontkiemde zaadjes en mest om ze op weg te helpen. Het enige dat de zaadjes dan nog nodig hebben, is water. En dat valt bij een regenbui gewoon uit de lucht.

Tijdens zo’n precisiebombardement moet Robin iedere minuut 120 zaadjes planten. In de jaren die volgen, keert BioCarbon Engineering met regelmaat terug om met drones te controleren of de bomen goed groeien. De start-up voerde in mei 2017 zijn eerste ‘boombardement’ uit in Australië. Sindsdien schoot het bedrijf ook zaadjes in de grond in Marokko, Myanmar, Nieuw-Zeeland en Zuid- Afrika. En in Groot-Brittannië zelf natuurlijk.

BioCarbon Engineering is niet het enige bedrijf dat drones inzet om zaden te planten. Het in de Amerikaanse stad Seattle gevestigde DroneSeed werkt al een tijdje aan vergelijkbare plannen. Het belangrijkste verschil: DroneSeed wil niet alleen boomzaadjes de grond in schieten, maar ook zaadjes van andere planten. En net als BioCarbon Engineering laten de Amerikanen de plantjes daarna niet aan hun lot over. Zodra die boven de grond uit komen, moeten de drones ze regelmatig besproeien met kunstmest en pesticide. Zorg van de wieg tot volwassenheid dus.

2) Waterspionnen

De meeste akkers lijken vlak, maar soms zitten ze vol hobbels en kuilen, of lopen ze een tikje schuin af. Al die hoogteverschillen kunnen ervoor zorgen dat regenwater of water uit sproei-installaties niet evenredig verdeeld raakt. Laag gelegen stukken grond lopen vol water, waardoor de wortels van de planten die er staan kunnen afsterven. Terwijl planten die op hogere plekken groeien juist dorst krijgen doordat het water er snel wegstroomt.

Gelukkig bieden drones die uitgerust zijn met warmtebeeldcamera’s een helpende hand. Ze gebruiken infrarood licht om de temperatuur van de bodem te meten. Doordat water een verkoelend effect heeft, kunnen de drones zien welke delen van een stuk grond nat zijn en welke niet. Op beelden van een warmtebeeldcamera zijn de natte en koele delen blauw, en de droge, warme stukken grond geel, oranje of rood.

Aan de hand van die kaart kan een boer vaststellen welke planten genoeg water krijgen en welke extra besproeiing kunnen gebruiken. Dat levert niet alleen een betere oogst op, maar kan ook voor een flinke kostenbesparing zorgen.

Daarnaast voorkomt slim irrigeren dat de opgebrachte mest wegspoelt en in sloten, plassen en rivieren terechtkomt. Drones met warmtebeeldcamera’s kunnen landbouwers verder helpen om te ontdekken of er lekken in hun irrigatiesystemen zitten. Een lek levert namelijk een natter (en dus koeler) gebied op, dat met infrarood licht op te sporen is.

3) Onkruidkillers

Planten als akkerdistels en grote windhalmen gedijen goed in onze contreien. Daarbij onttrekken ze water en voedingsstoffen aan de bodem die eigenlijk voor de gewassen bedoeld zijn. Dat is niet goed voor de opbrengst en dus halen boeren dit onkruid met gif, machines of branders weg.

AgResearch denkt dat dit veel efficiënter kan. Het Nieuw-Zeelandse onderzoeksinstituut wil onbemande vliegtuigjes gaan uitrusten met sensors die onkruid vanuit de lucht kunnen identificeren. Zogeheten hyperspectrale camera’s aan boord van de drones moeten de planten scannen en hun chemische samenstelling bepalen. Dat doen ze door te kijken naar de kleur van het licht dat de planten terugkaatsen. Ontdekt het onbemande vliegtuig een plant die de boer liever niet op zijn akker heeft, dan slaat hij de locatie daarvan op met behulp van gps.

Op die manier brengen de drones van AgResearch al het onkruid op een akker in kaart, zodat het heel gericht kan worden bestreden. Dat scheelt niet alleen gif (en dus geld), maar het is ook beter voor de gewassen die een boer verbouwt. Er is trouwens een nog effectievere methode: de drones uitrusten met een laser die het onkruid heel doelgericht verbrandt.

De eerste commerciële onkruidkillers die gif sproeien, vliegen al rond in Nieuw-Zeeland. Wanneer de laserdrone het luchtruim kiest, is nog niet bekend. AgResearch moet eerst nog wat problemen tackelen. In een droog gebied kan een gebundelde lichtstraal namelijk voor een stevige fik zorgen. Een mogelijke oplossing: niet werken met één grote laser die heel heet wordt, maar met meerdere kleine lasers. Verder onderzoek moet uitwijzen of dit een bruikbare tactiek is.

Deze drie voorbeelden staan ook in KIJK 9/2019 waarin nog meer manieren worden besproken waarop drones boeren kunnen helpen.

Tekst: Nick Kivits, Laurien Onderwater

Bronnen: NOS Stories, Omroep Brabant, KIJK 9/2019

Openingsbeeld: iStock/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!