POTENTIAL: Variable rate irrigation and nitrogen fertilization in Potato; engage the spatial variation (POTENTIAL)

Het project “Variable rate irrigation and nitrogen fertilization in Potato;engage the spatial variation.-POTENTIAL” had als belangrijkste doelstelling het verhogen van de productie per hectare door stikstofbemesting en irrigatie af te stemmen op de aanwezige variabiliteit binnen het landbouwperceel. Om deze doelstelling te behalen werd onderzocht hoe precisielandbouw een efficiënt hulpmiddel kan zijn voor de aardappelteler. Specifiek werden vier doelstellingen vooropgesteld:

1. Blootleggen van het belang van de variatie in een aardappelperceel, gebruik makende van diverse databronnen (satelliet, drones, bodemscanners, sensoren op de trekker).
2. Gebruik van spectrale informatie die duidelijk water- en stikstoftekorten aanduiden.
3. Integratie van spatiale informatie in gangbare methodes om N-bemesting en irrigatie te optimaliseren.

Om deze doelstellingen te behalen werden gedurende de duur van het project 11 proefvelden in België aangelegd, 3 in Nederland en 3 in Denemarken. Op deze velden werden enerzijds behandelingen in irrigatie en bemesting aangelegd, anderzijds werd de variatie doorheen het perceel bestudeerd. Om de bodemvocht en N dynamiek in kaart te brengen werd gebruik gemaakt van diverse “in situ” observaties in de bodem en de plant. Deze werden gebruikt om multispectrale beelden verzameld vanop drone’s en satellieten te interpreteren. Bovendien werd voor de start van elk groeiseizoen de elektromagnetische conductivityeit bepaald met een specifieke EMI bodemscanner.

Dankzij het project werd duidelijk hoe spectrale vegetatie-indices, zoals NDVI, gelinkt kunnen worden aan droogte en aan een N-tekort. De indices kunnen worden verzameld door camera’s gemonteerd op Drones of op satellieten. De vegetatie-indices bleken goed in staat om de verschillen in gewasgroei te beschrijven, maar bleken echter ontoereikend om een diagnose te stellen voor de variatie. Het bleek onmogelijk om een watertekort te onderscheiden van een N-tekort enkel gebruik makend van vegetatie-indices. Uit het project bleek opnieuw dat een plant in waterstress minder N op neemt. Een optimale N opname gaat, zeker voor aardappel, samen met een optimale vochtvoorziening. Om het signaal van spectrale vegetatie-indices correct te interpreteren blijven “in situ” metingen zoals bodemstalen of sensoren in de bodem, of op het gewas noodzakelijk. De multispectrale indices voegen wel een verhoogde ruimtelijke detaillering toe aan de “in situ” metingen, waardoor taakkaarten kunnen worden aangemaakt.

Zowel drone als satellietbeelden bleken geschikt om de variatie in gewasontwikkeling in kaart te brengen. Drone beelden hebben doorgaans een hogere resolutie en kunnen ook onder bewolking worden verzameld. De kostprijs is hoger dan satellietbeelden. Bijvoorbeeld beelden genomen door de Sentinel satelliet worden door ESA gratis ter beschikking gesteld. Deze beelden worden om de vijf dagen opgenomen en hebben een resolutie van 10 meter. Naast actuele beelden kunnen ook gearchiveerde beelden gratis worden opgevraagd. Gearchiveerde beelden, opgenomen in periodes van droogte, kunnen gebruikt worden om droge plekken in het perceel te identificeren. De beelden kunnen worden gebruikt om een taakkaart aan te maken waarbij de droge plekken minder worden bemest omdat de verwachte N opname lager is. Voor de aardappelteler zijn platformen beschikbaar waar deze informatie op een gebruiksvriendelijke manier kan worden ontsloten (vb www.watchitgrow.be).

Om een beter inzicht te krijgen in de oorzaak van de variatie in gewasontwikkeling kunnen de vegetatieopnames gekoppeld worden aan bodemscan’s. De scans kunnen de elektrische of magnetische geleidbaarheid van de bodem bepalen en kunnen met behulp van een tractor snel verzameld worden. Deze scans leveren bijkomende informatie over de variatie in de bodem en kunnen gebruikt worden om via clustering technieken het ruimtelijke inzicht in het perceel te vergroten, en om management zone’s af te bakenen die uniform zijn binnen een groter perceel.