Planten telen op percelen van 10 bij 10 centimeter

Arend en Simone Koekkoek telen 80 groenten op micropercelen. De planten blijven gezonder in zo’n pixelsysteem. Een robot is wel onmisbaar.Op de toegangsweg naar het bedrijf van Arend en Simone Koekkoek in Almkerk (N-Br.) is al te zien dat hier geen doorsnee bedrijf staat. Op het land staat een opvallende door hen zelf ontwikkelde robot, de Robot One. Die robot is door hen gebouwd om zogenoemde pixel-landbouw mogelijk te maken. Arend en Simone telen op een deel van hun bedrijf gewassen op ‘percelen’ van 10 bij 10 centimeter.Simone en Arend Koekkoek telen op 9 hectare tarwe, gerst, haver en bonen in stroken van 6 meter breed. Op 1 hectare gaan ze nog verder en passen ze pixel-landbouw toe met 80 soorten gewassen - foto: Bert Jansen.Het concept is een nabootsing van de natuur waar verschillende soorten planten door elkaar staan. Dit houdt planten gezond zonder de inzet van chemische middelen en het bevordert de biodiversiteit. Wageningen University & Research vindt deze vorm van extreem doorgevoerde mengteelt zo interessant dat er een vierjarig onderzoek is gestart.Het pixelperceel van Arend en Simone Koekkoek is aangelegd in een cirkel. De gewassen groeien door elkaar, dus geen rijen meer - foto: Bert Jansen.WUR: techniek grote beperking bij pixel-landbouwWageningen University & Research (WUR) doet al enkele jaren onderzoek naar pixel-landbouw. Het is een interessante vorm van gewasteelt, zegt Merel Hofmeijer, docent biologische gewasproductie. Ze begeleidt studenten die onderzoek doen naar strokenteelt en pixel-landbouw.

“WUR onderzoekt al de teelt van gewassen in stroken. Pixel-landbouw gaat nog een grote stap verder door gewassen te telen op hele kleine veldjes. Op Landgoed Velhorst in Lochem doen we testen op veldjes van 1,5 bij 1,5 meter. WUR doet in Wageningen onderzoek op veldjes van 50 bij 50 centimeter. Maar je kunt nog verder gaan, zoals op de Campus Almkerk, met veldjes van 10 bij 10 centimeter.“

Toepassing is complex
De toepassing van pixel-landbouw is complex, zegt Hofmeijer. “Het is een extreme vorm van mengteelt. De techniek is de grote beperking. Precisielandbouw biedt veel mogelijkheden. Maar de huidige technieken werken nog niet verfijnd genoeg om pixel-landbouw te mechaniseren. Robots kunnen individuele plantjes planten, zaaien en water geven. Maar onkruidherkenning tussen al die verschillende gewassen is nog te complex, evenals oogsten.”

WUR-PhD-student Lenora Ditzler doet sinds 2018 onderzoek naar pixel-landbouw op het biologische bedrijf van WUR in Wageningen en op het Landgoed Velhorst bij Lochem. Daar heeft de biologische boer Arjen van Buuren een halve hectare ingeruimd om pixel-landbouw te testen. Ditzlers onderzoek gaat vier jaar duren.

“In Wageningen telen we aardappelen, tarwe, gerst, kool, pompoenen en klaver op pixels van 0,5 bij 0,5 meter. Ik meet de gewasopbrengsten en de voedingsstoffen in de bodem. Ook bepaal ik de gezondheid van de gewassen en ik tel het aantal insecten, zowel de schadelijke als hun natuurlijke vijanden.”

Komende winter analyse
Ditzler vergelijkt de resultaten van de pixelveldjes met referentiepercelen waar de gewassen op de gewone biologische manier worden geteeld. “Op de referentiepercelen en de pixel-veldjes worden dezelfde handelingen verricht. Komende winter ga ik de resultaten van de eerste drie jaar analyseren.”

Haar eerste indruk is dat de opbrengsten bij aardappelen op de pixelveldjes gelijk zijn aan die op de referentiepercelen. “Echter, de kolen op de pixel-veldjes in Wageningen doen het slecht. Terwijl bij Van Buuren de kolen in de pixel-veldjes het veel beter doen dan op de controleveldjes. We zoeken nog uit hoe dat kan.”

Verder constateert Ditzler dat de gewassen in de pixelveldjes over het algemeen gezonder zijn dan in de referentieveldjes. “Terwijl ik op beide velden dezelfde aantallen schadelijke insecten tel. Maar de insecten tasten op de pixelveldjes de gewassen minder aan. Hoe dat mogelijk is, moet ik ook nog verder analyseren.”De Robot One heeft een werkbreedte van 3 meter. Er kunnen 10 armen aan bevestigd worden. Iedere arm kan afzonderlijk bewegen - foto: Bert Jansen.Zonder de hulp van een robot is pixel-landbouw echter veel te arbeidsintensief. Daarom is de Robot One ontwikkeld. Arend Koekkoek laat zien wat de robot kan. De werkbreedte van de robot is drie meter. Er kunnen tien armen aan bevestigd worden. Nu hangen er vijf onkruidschoffels aan. Iedere arm kan afzonderlijk naar links en naar rechts bewegen.Ook de hoogte is per arm variabel. Zo kan de robot precies daar schoffelen waar het moet en op de juiste diepte, zegt Arend. “De robot heeft 3-D camera’s en sensoren. Je kunt de schoffel vervangen door andere werktuigen waardoor de robot ook kan frezen, eggen of spitten. We verhuren de robot aan andere landbouwbedrijven.”Er hangen vijf schoffels aan de Robot One. Iedere schoffel kan afzonderlijk naar links en naar rechts bewegen. Ook de hoogte is per schoffel variabel. Zo kan de robot op de juiste plek en diepte schoffelen - foto: Bert Jansen.Het bedrijf van Arend en Simone is niet alleen een landbouwbedrijf. Op het erf zitten andere bedrijven die zich bezighouden met verduurzaming. Samen vormen zij Campus Almkerk, een innovatiecentrum voor landbouw en duurzaamheid.Simone: “Na de Tweede Wereldoorlog was het motto: nooit meer honger. Het veroorzaakte een enorme schaalvergroting die heeft geleid tot monoculturen en problemen met waterkwaliteit, biodiversiteit en bodemkwaliteit en een mestoverschot dat nog steeds niet is opgelost. Wij willen op een andere manier voedsel produceren waarbij natuur en milieu worden ondersteund.”Lenora Ditzler onderzoekt pixel-landbouw bij WUR. “Ik meet de opbrengsten en de voedingsstoffen in de bodem. Ook bepaal ik de gezondheid van de gewassen en tel ik insecten - foto Ruud: Ploeg.Percelen van 10 bij 10 centimeterIn 2016 kochten Arend en Simone een landbouwbedrijf van tien hectare in Almkerk. Nu telen ze op negen hectare tarwe, gerst, haver en bonen in stroken van zes meter breed. Op één hectare gaan ze nog een flinke stap verder en passen ze pixel-landbouw toe. De grond is verdeeld in micro-percelen van 10 bij 10 centimeter.De robot doet met behulp van sensoren alleen dat wat een individuele plant nodig heeftOp ieder veldje komt één plant te staan of een plant beslaat meerdere veldjes. Alle gewassen staan door elkaar. Dit jaar teelden Arend en Simone 80 soorten groenten op het pixelperceel. Robottechnologie is onmisbaar voor zo’n teeltsysteem, zegt Arend.“We willen uiteindelijk een robot ontwikkelen die met behulp van het gps-systeem gemengde gewassen kan zaaien in de pixels. Zo’n robot kan dan het land klaarmaken, zaaien en water en meststoffen geven. De robot doet met behulp van sensoren alleen dat wat een individuele plant nodig heeft.”Zo ziet het Pixel-veldje eruit op proefbedrijf Droevendaal in Wageningen. Ieder perceeltje is 50 bij 50 centimeter - foto: Ruud Ploeg.Bij het ontwerpen van dit pixelsysteem liepen Arend en Simone tegen een groot probleem aan. Simone: “Er is veel kennis beschikbaar over het telen van gewassen op grote percelen in een monocultuur. Er is weinig bekend over welke planten graag naast elkaar staan en welke elkaar juist niet verdragen.”“Wat dat betreft zijn wij een proefbedrijf voor de polycultuur. Wij zien dat groenten als ze door elkaar staan heel gezond blijven. De monoculturen in de moderne landbouw verminderen de biodiversiteit en de gewassen zijn ziektegevoeliger.”Op proefbedrijf Droevendaal in Wageningen wordt de pixel-teelt van aardappelen, tarwe, gerst, kool, pompoenen en klaver getest. Het onderzoek duurt vier jaar - foto: Ruud Ploeg.ConsumentendozenAlleen voedsel verbouwen was echter niet genoeg voor Arend en Simone. Ze willen de voedselproductie dichter bij de consumenten brengen. Simone: “Daarom zijn we in 2018 gestart met het aanbieden van groentendozen aan consumenten. Zo’n honderd consumenten hebben zich aangemeld. Iedere consument krijgt 2,5 vierkante meter grond en bepaalt zelf wat wij daarop telen.”“Iedere week krijgen ze een foto van hun ‘groentetuintje’. Na het groeiseizoen krijgen de consumenten een doos met groenten die op die 2,5 vierkante meter zijn gegroeid. Dat is een succes. We krijgen daar veel enthousiaste reacties op.”De plattegrond van het pixel-perceel op Landgoed Velhorst bij Lochem. Wageningen UR doet daar onderzoek naar pixel-landbouw - foto: Bert Jansen.Vorig jaar is daar de afzet naar chef-koks van restaurants bijgekomen. Simone: “De chef-koks bepalen welke groenten wij voor hen telen. Deze manier van werken maakt de keten veel korter. Je komt als boer hoger in de keten terecht met een beter verdienmodel.”Hoogwaardige robottechnologie is nodig, anders kost het te veel arbeidArend en Simone zien zo een andere rol voor de boer ontstaan. Arend: “Wij zijn niet langer grondstoffenleverancier maar dienstverlener door hoogwaardig voedsel te produceren met een belevingswaarde voor de consument. Maar om dat op een rendabele manier te realiseren heb je wel hoogwaardige robottechnologie nodig. Anders kost het te veel arbeid. Die techniek ontwikkelen we hier op Campus Almkerk.”