Duurzame landbouw dankzij AI

ILVO is een wetenschappelijk instituut van de Vlaamse overheid, dat in co-creatie met andere partners oplossingen voor onder meer de landbouwsector aanreikt. Ruben Van De Vijver spitst er zich toe op het AI-luik. Hij legt uit: “Het proactief en reactief bestrijden van plantenziektes kost de landbouwer veel tijd, geld en inspanningen, en gaat bovendien gepaard met een grote ecologische voetafdruk. Vinden de ziektes toch hun weg naar de akker, dan leidt dat tot grote oogstverliezen. Hoe eerder en preciezer de boer plantenziektes op het veld kan detecteren, hoe sneller en efficiënter hij die kan aanpakken, vaak met minder gewasbeschermingsmiddelen.”

Ruben Van De Vijver – doctoraatstudent bij ILVO

Een gedetailleerd overzicht van de akker

“Landbouwers dienen vandaag meestal een gelijkmatige dosis pesticide toe over heel het veld. De detectie van ziektes gebeurt hoofdzakelijk met het blote oog”, verduidelijkt Ruben Van De Vijver. “Vanaf de kant of vanop de landbouwmachine spot de boer bruine vlekjes die hij nadien van nabij inspecteert. Hoewel die aanpak zeker zijn nut bewijst, ontbreekt het aan het nodige overzicht en een gedetailleerde kijk. Drones bieden daar een antwoord op.”

Hyperspectrale camera brengt infectiehaarden in kaart

Drones kunnen vanuit de lucht gemakkelijk een volledig veld in kaart brengen. Onderzoekspartner Imec ontwikkelde hyperspectrale camera’s die vanop zo’n drone infectiehaarden in kaart brengen. Waar het menselijke oog en een gewone camera maar drie kleuren zien, onderscheidt de hyperspectrale camera een veel breder spectrum, wat leidt tot een uiterst gedetailleerde weergave van de situatie op het veld.”

De gecapteerde beelden stuurt de drone via 5G-connectiviteit van Proximus door naar een centrale computer. “Aan de hand van artificiële intelligentie herkent de computer er ziekteverschijnselen op zoals patronen en speciale vlekjes”, gaat Ruben Van De Vijver verder. “De landbouwer weet aan de hand van die analyse waar de zieke planten op zijn veld zich bevinden. Dat laat hem toe om bestrijdingsmiddelen veel gerichter in te zetten en bijgevolg ook (kosten)efficiënter en duurzamer te werk te gaan. Het kan bv. ook de weg openen naar het gebruik van duurdere biologische bestrijdingsmiddelen, aangezien kleinere hoeveelheden mogelijk volstaan.”

Ruben Van De Vijver – doctoraatstudent bij ILVO

Minder bestrijdingsmiddelen door snelle analyse

De snelheid en bandbreedte van 5G vormen een cruciale schakel binnen dit project. “De landbouwer ontvangt meteen de analyseresultaten, waarna hij die zelf op het veld inspecteert. Hij kan dus onmiddellijk ingrijpen en erger voorkomen of bij een gunstige analyse de wekelijkse preventieve behandeling enkele dagen uitstellen. Dat laat hem toe om fors op bestrijdingsmiddelen te besparen. De snelle beeldverwerking helpt hem om die beslissing tijdig te nemen.”

Landbouwer aan de slag met data uit AI

Het onderzoek bevestigt volgens Ruben Van De Vijver het belang van kwantitatieve en kwalitatieve data. “We hebben onze AI-modellen met zeer uitgebreide datasets gevoed en toch bleken de resultaten in eerste instantie verschillend bij een bewolkte of heldere hemel. Dat wijst op de noodzaak aan menselijke validatie. We gaan nu na of anomaliedetectie ons efficiëntiewinst oplevert. Het AI-model herkent dan de gezonde planten en leidt op basis daarvan de zieke gewassen af, terwijl dat nu net andersom gebeurt.”