Werken met machines met sensoren

Module 2.2
Gewas reflectiesensoren
Een WURKS product door
David van der Schans en Pieter Blok PPO-agv
Leerdoelen

De deelnemer herkent gewas reflectiesensoren

De deelnemer kent het verschil tussen een
actieve en passieve sensor (en bijbehorende
voordelen)

De deelnemer kan het verschil tussen remote en
nabij sensing noemen (en de bijbehorende
voordelen)
Wat kan een sensor?

WAARNEMEN

Is deze plant gezond?
Hoe werkt een sensor?

Jouw sensor:
ZIEK!
Handeling:
Rekenen &
beslissen
Meten
Actie:
Actieve en passieve sensoren

Actieve sensor heeft eigen lichtbron

Passieve sensor heeft zonlicht nodig (geen eigen
lichtbron)
Gewasreflectiesensoren

Meten het lichtspectrum


Zichtbaar licht (voor de mens)
MAAR OOK: niet-zichtbaar licht

Plantmateriaal ‘reageert’ ook op niet-zichtbaar
licht

Gewasreflectiesensoren zien gewasgebreken
(ziekt-en, stikstof tekort, e.d.) beter dan de mens
Het lichtspectrum
Nabij
infrarood
560
670 700 810
Wat doet een plant met inkomend (zichtbaar) licht?
Reflectie
Licht

Gezonde planten




Terugkaatsing
Groen plantmateriaal,
stikstof
Reflectie groen (0.54 µm)
Lage reflectie in rood
(0.7 µm)
Hoge reflectie in nabijinfrarood (0.8 µm)
Deze verhouding:
vegetatieindex !
Reflectie - Remote en nabij sensing

Remote sensing: waarnemen van een grote
afstand


Satellieten
Nabij sensing: waarnemen van een kleine afstand


GreenSeeker
Yara N-sensor
Werking satellietbeelden
veel chlorofiel,
veel reflectie
minder chlorofiel,
minder reflectie
Problemen
Bewolking
Toepassingen remote sensing

Google Earth

MijnAkker

‘High-Tech’ beregenen
MijnAkker

Schatting voor:







Bladindex
Biomassa productie
Gewasverdamping
Neerslag tekorten
Stikstof
(Geschatte)
opbrengsten
Verschillen binnen een perceel!
MijnAkker voorbeeld
Datum 18 juli 2010
Gewas: aardappel
NDVI = vegetatieindex
Rood = geen vegetatie
Licht blauw = geringe
vegetatie
Blauw = dicht bladerdek
Roze/paars= zeer dichte
vegetatie
MijnAkker voorbeeld
Datum 18 juli 2010
Gewas: aardappel
N in bovenste bladlaag




rood = 7 kg/ha
groen = 11 kg/ha
blauw = 16 kg/ha
Roze/paars= 18,5 kg/ha
De hoeveelheden
aangegeven in kg/ha zijn
niet realistisch. De
werkelijke hoeveelheden
moeten veel hoger zijn.
Vragen (HBO+MBO4)
1.
2.
3.
4.
Wat meet een lichtreflectiesensor?
Welke lichtfrequenties zeggen iets over de
vegetatie?
Wat is het verschil tussen een actieve en
passieve lichtsensor?
Wat is de gebruikswaarde van afgeleide data
(zoals op MijnAkker.nl) uit reflectiemetingen?
‘High-Tech’ beregenen (MijnAkker & ZLTO)
Maximum
Minimum
Beregenen
!
Toepassingen ‘nabij sensing’ - GreenSeeker

Hoe groen is een gewas?


Lichtweerkaatsing van het groene
plantmateriaal (chlorofiel)
Vegetatie index

Actieve sensor (eigen lichtbron) reflectie

Schatting voor stikstofopname
van een plant
Sensor
signaal
uitzenden
Toepassing GreenSeeker

SensiSpray – variabel spuiten op groenheid

Loofdoding
• Veel groen
• Weinig groen

 groot bladerdek
 klein bladerdek
 veel loofdodingsmiddel
 weinig loofdodingsmiddel
Bestrijdingsmiddel besparing
• Veel groen
• Weinig groen
 groot risico infectie
 kleiner risico infectie
 veel middel
 weinig middel
Toepassingen nabij sensing - Yara N sensor

Gewasreflectie meter
(chlorofielgehalte)

Als passieve (geen lichtbron)
en actieve sensor verkrijgbaar

Vegetatie meten over 50 m2

Variabel bemesten / loofdoding
Waargenomen
gebied:
Toepassing nabij sensing: passieve Yara N
In de praktijk: Yara N-Sensor bijbemesting
Measuring
the N-status
Biomassa
meten
Calculating
N-behoefte
berekenen
the N-demand
N-Application
Toepassen juiste dosering
Pleksgewijs doseren loofdodingsmiddelen
Yara N-Sensor op
cabine tractor
Minimum effective dose
(l/ha)
Reglone
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
Biomassakaart aardappelperceel
0
20
40
60
Reflection parameter CropScan
Sensor op conventionele
spuit
Kaart met variatie
toegepaste dosering.
Klassikale vraag:

Noem een aantal voordelen van een actieve
gewas reflectiesensor t.o.v. een passieve versie
350
1997
1998
1999
50
100
150
200
N = 1.88 + 2.095 WDVI, WDVI<40
N = -239.6 + 8.1 WDVI, WDVI>40
0
N-uptake,kg/ha
kg/ha
Stikstof opname
250
300
Rekenen & beslissen (enkel voor HBO)
0
10
20
30
40
Vegetatie
index
WDVI
50
60
70
Chlorofiel fluorescentie

Nauwkeurige bepaling van planten en onkruid
Chlorofiel fluorescentie

Weed-It


Smalle strook voor nauwkeurige detectie
Akkerbouw en gemeente (onkruidverwijdering van
stoepen)