Mechanisatie

Achtergrond 2 reacties

NIR kansrijk mits ijklijn klopt

De NIR-sensor komt er langzaam écht aan. Op mesttanks en -zelfrijders, uitkuilapparatuur en oogstmachines. En straks ook op maaidorsers en balenpersen. Maar hoe betrouwbaar zijn die metingen?

Tot 4 à 5 jaar geleden was de term NIR bij weinig boeren en loonwerkers bekend. Dat veranderde door de mogelijke toepassing van NIR-techniek bij drijfmestanalyse. Inmiddels bieden verschillende fabrikanten NIR-sensoren aan op opraapwagens, hakselaars of uitkuilapparatuur en ze experimenteren ermee op maaidorsers en balenpersen.

IJklijnen

Elke aanbieder van NIR-sensoren voor de bepaling van inhoudsstoffen in ruwvoer, ontwikkelt eigen ijklijnen. IJklijnen zijn een soort van referentiekaders waarop de NIR-sensor de opbrengsten of gehaltes van mest of voer baseert (zie kader hieronder). Claas en John Deere hebben dat in eigen beheer (of ze laten dat doen), New Holland koopt de NIR-sensor inclusief bijbehorende ijklijnen in bij de Italiaanse specialist Dinamica Generale.

Dat deed Krone ook, maar het merk ontwikkelt nu eigen NIR-techniek voor ruwvoer- én mestanalyse. John Deere is overigens de enige die met de sensor het suikergehalte in gras kan bepalen.

Soms kunnen in de lospijp van de hakselaar gemonteerde NIR-sensoren ook ‘standalone’ (losgekoppeld van de machine) worden gebruikt voor stationaire analyse van geoogst ruw- en kuilvoer. Limagrain heeft zo’n mobiel NIR-laboratorium.

NIR meet indirect via een nabij infrarode lichtbron

Een NIR-sensor gebruikt een ‘licht’bron die op een product of monster – mais, gras, drijfmest en ook bodem- en ruwvoermonsters – is gericht. Deze bron werkt met een spectrum (golflengtegebied) in het nabij infrarood (NIR) van 700 tot 2.500 nanometer (zichtbaar licht gaat van 380-700 nanometer). Het product weerkaatst een deel hiervan naar een detector. Hieruit herleidt het systeem de samenstelling van het product.
De NIR-meting is dus een indirecte meting. De omrekening naar inhoudsstoffen of gehaltes geschiedt op basis van zogenoemde ijklijnen, ofwel kalibratiecurves. Voor elke product zijn passende ijklijnen nodig om tot een betrouwbaar resultaat te komen. Kort gezegd: de metingen zijn waardeloos zonder nauwkeurige ijklijnen. En daar zit ’m nu net de crux. Zeker in een uitzonderlijk seizoen als 2018, met een zeer grote variatie in laboratorium-analyseresultaten van snijmais. Uit de analyse van 144 kuilanalyses van Eurofins Agro bleek dat de voederwaarde van snijmais schommelde tussen 760 en 1.068 VEM. Het zetmeelgehalte varieerde enorm: van 19 g/kg droge stof tot 403 g/kg droge stof, waar dit normaal 360 à 370 g/kg droge stof is.

Lees verder onder de foto‘s.


  • Stationaire NIR-sensor in een koffer; de AgriNIR van Dinamica Generale, John Deere en Limagrain. - Foto: Peter Roek

    Stationaire NIR-sensor in een koffer; de AgriNIR van Dinamica Generale, John Deere en Limagrain. - Foto: Peter Roek

  • Uitgeklapte NIR-sensor op de blaaspijp van een hakselaar. Via een ronde of vierkante lens schijnt het golvenspectrum van de NIR-sensor op het product in de blaaspijp. Dit weerkaatst een deel van de uitgezonden golven, en de detector vangt de weerkaatsing weer op. - Foto: Henk Riswick

    Uitgeklapte NIR-sensor op de blaaspijp van een hakselaar. Via een ronde of vierkante lens schijnt het golvenspectrum van de NIR-sensor op het product in de blaaspijp. Dit weerkaatst een deel van de uitgezonden golven, en de detector vangt de weerkaatsing weer op. - Foto: Henk Riswick

IJklijnen bepalen nauwkeurigheid

Dé juiste ijklijn bestaat niet. Net zo min als dé juiste uitslag van ruwvoeranalyse met NIR-techniek. In de eerste plaats zijn de metingen van een NIR-sensor afhankelijk van de positie op de machine/lospijp. Tweede vereiste is dat de gebruiker – vaak de chauffeur – het juiste gewas met bijbehorende ijklijnen selecteert. Dat is nu nog geen grote uitdaging: de keuze is vooralsnog gras of snijmais. En dan nog kunnen er hiaten in de ijklijnen zitten, omdat uitzonderlijke situaties, zoals afgelopen seizoen, zo weinig voorkomen dat die niet getest en in de ijklijnen verwerkt zijn. Mais zonder kolf, dat ‘snapt’ een NIR-sensor niet. Ook zien leveranciers verschillende meetresultaten in hetzelfde product op hetzelfde tijdstip in Oost- en Zuid-Nederland.

Drogestofmetingen

Doorgaans zijn de drogestofmetingen vrij nauwkeurig, met 2 tot 10% afwijking ten opzichte van de laboratoriumuitslagen (die per lab en per meting trouwens net zo goed kunnen verschillen). Een gebruiker geeft aan dat negen op de tien monsters een goed beeld geven van het percentage droge stof en van de inhoudsstoffen. Ter illustratie: een monster van de hakselaar met een zetmeelgehalte van 478 g/kg ds leverde in het lab van Eurofins Agro een waarde van 480 g/kg ds op. Bij een ander monster was dat 370 g/kg (hakselaar) versus 400 g/kg (lab).

Lees verder onder de foto.

John Deere hakselaar met een HarvestLab NIR-sensor op de blaaspijp. John Deere biedt de HarvestLab NIR-sensor sinds 2012. Inmiddels bieden verschillende fabrikanten NIR-sensoren aan op opraapwagens, hakselaars of uitkuilapparatuur. De NIR-techniek is in het laboratorium al sinds 2005 in gebruik. - Foto: Michel Velderman
John Deere hakselaar met een HarvestLab NIR-sensor op de blaaspijp. John Deere biedt de HarvestLab NIR-sensor sinds 2012. Inmiddels bieden verschillende fabrikanten NIR-sensoren aan op opraapwagens, hakselaars of uitkuilapparatuur. De NIR-techniek is in het laboratorium al sinds 2005 in gebruik. - Foto: Michel Velderman

Claas verkoopt nog niet

Om de nauwkeurigheid in de loop van het seizoen te verhogen, adviseren Krone en New Holland (feitelijk Dinamica Generale dus) om een paar keer monsters op de hakselaar te nemen en deze door een laboratorium te laten analyseren. En met die info de ijklijnen te versterken. John Deere hanteert dit advies niet.

De fabrikanten bieden hun NIR-systemen alleen aan in combinatie met opbrengstmeting op de hakselrollen. De voordeligste optie is dan opbrengstmeting met een NIR-sensor voor de drogestofbepaling. Naar verluidt wordt deze optie veel verkocht (bruto € 10.500 tot € 12.500). Kalibreer je het opbrengstmeetsysteem (al dan niet automatisch) regelmatig door een silagewagen vol te hakselen, deze te wegen en het gewicht in te voeren in de hakselaar, dan komt dit de betrouwbaarheid van de opbrengst- en drogestofmeting sterk ten goede. Vooral in gras.

Gras en snijmais

Een stap uitgebreider, een NIR-sensor voor de bepaling van de inhoudsstoffen in gras en snijmais, verschilt bruto nogal in prijs: € 19.000 tot € 32.000. Het laagste bedrag is wel zonder gps-ontvanger en -terminal.

Met uitzondering van John Deere, dat meer gebruikers heeft, gaat het in Nederland vooralsnog om een handvol gebruikers per merk. Claas kiest ervoor om NIR voor inhoudsstoffenbepaling nog niet te vermarkten. De fabrikant acht de techniek nog onvoldoende betrouwbaar en constant.

Affiniteit en verdienmodel nodig

De beperkte interesse heeft volgens de fabrikanten niet alleen te maken met vraagtekens rond de nauwkeurigheid. De techniek is prijzig. Het lukt loonwerkers nog onvoldoende om de toegevoegde waarde te verkopen aan veehouders. Chauffeur en loonbedrijf moeten er echt een klik mee hebben, en ook ingericht zijn op de verwerking van de data en het maken van perceelskaartjes. De roep om universele dataformaten en software is groot. Volgens een van de fabrikanten duurt het nog minstens 5 tot 10 jaar voor de NIR-techniek voor ruwvoeranalyse breed geaccepteerd is.

Lees verder onder de afbeelding.

Een voorbeeld van de drogestofopbrengst van enkele percelen. Ook per inhoudsstof (eiwit, ruwecelstof, suikers et cetera) is een dergelijk perceelskaartje te maken. Dataverwerking vergt veel tijd en handigheid, dus de roep om universele dataformaten en software is groot. - Foto: René Koerhuis
Een voorbeeld van de drogestofopbrengst van enkele percelen. Ook per inhoudsstof (eiwit, ruwecelstof, suikers et cetera) is een dergelijk perceelskaartje te maken. Dataverwerking vergt veel tijd en handigheid, dus de roep om universele dataformaten en software is groot. - Foto: René Koerhuis

Plaatsspecifiek

Daarentegen zijn fabrikanten en gebruikers er sterk van overtuigd dat het een mooi en praktisch instrument is om verschillen binnen een perceel in kaart te brengen en die nader te onderzoeken. Bijvoorbeeld op het nut van plaatsspecifiek bekalken of compost strooien, maar ook voor het op orde brengen van de waterhuishouding.

Analyse drijfmest en digestaat

Fabrikanten en specialisten werken hard aan een beter verdienmodel achter hun NIR-sensoren door ze breder inzetbaar te maken. Niet alleen voor de winning en het uitkuilen van ruw- en kuilvoer, maar ook voor gebruik op maaidorsers en natuurlijk voor de analyse van drijfmest en digestaat. Weliswaar erkent de overheid dit laatste voorlopig nog niet als vervanger van de wettelijk verplichte AGR/gps-apparatuur, maar het biedt transporteurs, handelaren en gebruikers/verwerkers van mest een enorme meerwaarde, omdat ze in gehaltes stikstof of fosfaat per hectare kunnen bemesten, in plaats van in kuubs per hectare.

Lees verder onder de foto.

Zijkant van de invoer van een JD hakselaar. De invoerrollen zijn uitgerust met een opbrengstmeter. Fabrikanten bieden hun NIR-systemen alleen aan in combinatie met opbrengstmeting. Vervolgens kies je voor alleen droge stof, of ook inhoudsstoffen. - Foto: René Koerhuis
Zijkant van de invoer van een JD hakselaar. De invoerrollen zijn uitgerust met een opbrengstmeter. Fabrikanten bieden hun NIR-systemen alleen aan in combinatie met opbrengstmeting. Vervolgens kies je voor alleen droge stof, of ook inhoudsstoffen. - Foto: René Koerhuis

Eindoordeel

PLUS
Zeer snelle indicatie productsamenstelling.
Bij bemesten: op werkzame stoffen in plaats van kuubs.
Opent mogelijkheden plaatsspecifieke aanpak teelt.
MIN
Dure techniek.
Boer lastig te overtuigen van nut meerprijs.
Maken betrouwbare ijklijn veel werk.

Laatste reacties

  • Peerke1

    Gewoon onbetaalbaar en ook zeker geen meerwaarde ook al kreeg ik deze gratis. Denk maar eens aan de jaarkosten en onderhoud van deze rommel.

  • truusjetrap

    En dan werken met zelfde afwijking als mestanalyse. Sorry maar gedoemd om te mislukken!!!!!!!

Of registreer je om te kunnen reageren.