[wcm_nonmember]
Voor het bekijken van deze content heeft u een lidmaatschap nodig, of log in als u al een lidmaatschap heeft.
[/wcm_nonmember]
[wcm_restrict]
Elke doorbraak-technologie vergt dat je opnieuw naar het gewas kijkt. Bij de introductie van steenwol zag je een boost in het tuinbouwonderzoek om de voordelen van het nieuwe substraat ten volle te benutten. Dat leidde tot nieuwe rassen en teeltsystemen. Nu de LED-belichting oprukt, zoeken veredelaars naar rassen die kunnen profiteren van nieuwe mogelijkheden, zoals een aangepast lichtspectrum.
Opvallend punt bij prototypes van robots voor kaswerk is dat ze vaak worden uitgetest in bestaande situaties op tuinbouwbedrijven. Ze komen dan bijvoorbeeld tot een plukprestatie van 50% van de oogstrijpe vruchten en de discussie gaat er dan al snel over of dit genoeg is. Alle robotonderzoekers geven daarom consequent aan dat er ook iets aan het gewas moet gebeuren. Dat moet meer ‘robot-geschikt’ worden en ze pleiten voor specifieke ontwikkeling op dit terrein. Grofweg zijn er drie wegen om dat te bereiken: veredeling op robotgeschiktheid, sturen met teeltmaatregelen en aanpassing van teeltsystemen.
Kijken als een robot
Bij vruchtgroenten en snijbloemen vindt het meeste handwerk nog in de kas plaats. Bij potplanten (en deels ook snijbloemen) is er veel inpakwerk in de hal. De vraag is hoe snel – en in welke mate – dat kan worden overgenomen door machines. Er zijn twee ontwikkelingen die automatisering sterk bevorderen. De eerste is het niveau van de arbeidskosten en het toenemende tekort aan arbeidskrachten; in het buitenland zijn er al nijpende situaties. De tweede is de stroomversnelling op technologisch vlak door kunstmatige intelligentie en voortdurende verbetering van visiontechnieken (de ‘ogen’ van de robot).
Mensen kunnen heel goed omgaan met de grote variatie in het gewas. De robot kan dat veel minder, maar is wel sterk in eindeloos doorgaan, ook ’s nachts. Het heeft echter niet zo’n zin om de mens met de robot te vergelijken. Om tot verbeteringen te komen, moet je naar het gewas kijken alsof je een robot bent. Wat vooral lastig is, geven technologische onderzoekers aan, is de grote variatie in het uiterlijk van planten, vruchten en bloemen.
De variaties in licht en schaduw maken dat nog complexer. Verder hangen gewasdelen voor elkaar, bijvoorbeeld bladeren voor vruchten, zodat je maar een deel ziet. Bij aardbei zorgt een complexe trosopbouw ervoor dat de robot lang moet beoordelen en afwegen hoe de vruchten kunnen worden geplukt. De ruimte om te manoeuvreren is eveneens soms een punt in een dicht gewas met veel bladeren, zoals paprika.
Opener gewasstructuur
In zijn algemeenheid zou een simpel opgebouwd, open en homogeen gewas helpen om de prestaties te verhogen. En dan geen dubbele rijen, maar eenvoudige van beide kanten te benaderen systemen.Dit is allemaal geen onbekend terrein en er zijn verschillende manieren om aan deze eisen te voldoen. Veredelaars zouden speciale rassen kunnen ontwikkelen die robotgeschikt zijn, bijvoorbeeld met een meer open structuur. Bij paprika zou minder blad (een lagere LAI) een flinke vooruitgang zijn. Bij aardbei zijn simpele trossen gewenst; zulke rassen bestaan overigens al.
Een opener gewasstructuur kun je bij bestaande rassen deels ook bereiken met teeltmaatregelen. Door een groter verschil tussen dag- en nachttemperatuur en de lichtkleur kun je bijvoorbeeld langere internodiën bevorderen. Bladplukken draagt eveneens bij aan openheid, maar zorgt wel voor extra handwerk (tenzij dat aan een robot kan worden uitbesteed). Bij paprika is een langere vruchtsteel een pluspunt voor gemakkelijk snijden. Die is wellicht met teeltmaatregelen te bereiken, maar ook door veredeling.
Het teeltsysteem is van grote invloed. Komkommers in een paraplusysteem zijn een crime voor de robot. Een hogedraadteelt echter is veel overzichtelijker: het gewas is veel opener en de stamvruchten hangen in het algemeen goed in het zicht. Door teeltmaatregelen zou je de openheid nog verder kunnen verbeteren.
Uniformer gewas
Helemaal ideaal is het als alle planten precies hetzelfde zouden zijn. Dat is natuurlijk een utopie, maar het kan best beter dan nu het geval is. Hybride rassen zijn al uniformer en teeltmaatregelen kunnen dat nog verbeteren.
Homogeniteit is tot nu een onderbelicht aspect in het tuinbouwonderzoek. Bij proeven met bijvoorbeeld LED’s, plantdichtheden of rassen gaat het altijd over gemiddelden. Niet of de behandeling heeft geleid tot meer of minder eenvormigheid. Bij gewassen als chrysant, sla en radijs is dat zeker een relevante vraag. Maar bij robotisering wordt het nog belangrijker.
Toch bestaat er wel degelijk specifiek onderzoek naar eenvormigheid, vooral op sierteeltgebied. Stekken van schefflera en roos groeiden tot een homogener gewas uit, wanneer de stek twee ogen had in plaats van één, zogenaamde dubbelstek, bleek uit Wagenings onderzoek uit 1992. Het bovenste oog liep ongelijkmatig uit, maar na enkele weken werd die weggesnoeid met als gevolg een heel gelijkmatige uitloop van het onderste oog. Dit is dus een heel eenvoudige methode om een uniformer gewas te bereiken.
Fasegestuurde teelt
Bij roos heeft PPO (Praktijkonderzoek Plant & Omgeving) in het begin van deze eeuw diverse onderzoeken gedaan om tot een fasegestuurde rozenteelt te komen. De proeven werden uitgevoerd met ministruiken die slechts twee bloeiende takken per keer produceerden. Door optimalisatie van licht, temperatuur, CO2, EC en vochtdeficit probeerden de onderzoekers een zo synchroon mogelijk gewas te bereiken. Per fase (uitloop, strekking en rijping) moesten de teeltcondities worden aangepast. Dat kwam nogal nauw. De motivatie voor deze onderzoeken lag op meerdere vlakken: energiebesparing, mobiele teelt en robotisering.
Het is een voorbeeld van ‘out of the box’ denken, dat wil zeggen los van bestaande teeltsystemen. Het kan echter nog extremer. In een ver verleden heeft het proefstation in Naaldwijk geëxperimenteerd met rozen telen zoals chrysanten; dus maar één steel oogsten en meteen de plant rooien. Het was een veel te duur systeem, maar de denkrichting past bij de eisen gesteld vanuit robotisering. Een ander voorbeeld is Amerikaans onderzoek uit de jaren tachtig met tomaten in een pot, die per plant maar één tros produceerden. De potten stonden dicht bij elkaar op mobiele teelttafels. De onderzoekers noemden de mechanisatiemogelijkheden en de optimale ruimtebenutting als grote pluspunten, terwijl ze ook tevreden waren over de productiviteit. Het systeem was echter niet rendabel.
Nieuwe denkrichtingen
Aanpassen van gewas en teeltsysteem aan de eisen van robotisering zal een combinatie zijn van doortrekken van bestaande inzichten, maar wellicht ook de ontwikkeling van totaal nieuwe denkrichtingen.
Samenvatting
Voor een betere prestatie van robots voor gewaswerk en verwerking, moet het gewas aan de eisen van de machine worden aangepast. Een homogeen gewas – tot nu toe onderbelicht binnen het onderzoek – maakt het de robot een stuk gemakkelijker. Ook simpele open structuren genieten de voorkeur, net als een fasegestuurd gewas (alles tegelijk rijp). De eisen zijn te realiseren via veredeling, teeltmaatregelen of aanpassing van teeltsystemen.
Tekst: Ep Heuvelink (Wageningen University & Research) en Tijs Kierkels.Beeld: Wageningen University & Research.
[/wcm_restrict]