Door de toenemende impact van de wereldwijde klimaatverandering op de landbouwproductie, zoeken boeren in Zuid-Afrika actief naar innovatieve technologieën om de uitdagingen het hoofd te bieden. De wijdverspreide toepassing van geavanceerde bodemsensortechnologie in veel delen van Zuid-Afrika is een belangrijke stap richting precisielandbouw in de landbouwsector van het land.
De opkomst van precisielandbouw
Precisielandbouw is een methode die gebruikmaakt van informatietechnologie en data-analyse om de gewasproductie te optimaliseren. Door de bodemgesteldheid in realtime te monitoren, kunnen boeren hun velden wetenschappelijker beheren, de opbrengst verhogen en verspilling van hulpbronnen verminderen. Het Zuid-Afrikaanse ministerie van Landbouw werkt samen met een aantal technologiebedrijven om duizenden bodemsensoren op boerderijen in het hele land te installeren.
Hoe bodemsensoren werken
Deze sensoren zijn in de grond ingebed en kunnen belangrijke indicatoren zoals vochtgehalte, temperatuur, voedingsstoffen en elektrische geleidbaarheid in realtime monitoren. De gegevens worden draadloos verzonden naar een cloudplatform waar boeren ze via hun smartphone of computer kunnen raadplegen en gepersonaliseerd landbouwadvies kunnen krijgen.
Als sensoren bijvoorbeeld detecteren dat de bodemvochtigheid onder een bepaalde drempelwaarde ligt, waarschuwt het systeem de boeren automatisch om te irrigeren. Evenzo, als de bodem onvoldoende voedingsstoffen zoals stikstof, fosfor en kalium bevat, adviseert het systeem de boeren om de juiste hoeveelheid meststof toe te dienen. Deze nauwkeurige beheermethode verbetert niet alleen de efficiëntie van de gewasgroei, maar vermindert ook de verspilling van water, meststoffen en andere hulpbronnen.
Het werkelijke inkomen van boeren
Op een boerderij in de provincie Oost-Kaap in Zuid-Afrika gebruikt boer John Mbelele al enkele maanden bodemsensoren. "Voorheen moesten we vertrouwen op ervaring en traditionele methoden om te bepalen wanneer we moesten irrigeren en bemesten. Nu, met deze sensoren, weet ik precies wat de toestand van de bodem is, wat me meer vertrouwen geeft in de groei van mijn gewassen."
Mbele merkte ook op dat zijn boerderij dankzij de sensoren ongeveer 30 procent minder water en 20 procent minder kunstmest verbruikt, terwijl de gewasopbrengst met 15 procent toeneemt. Dit verlaagt niet alleen de productiekosten, maar vermindert ook de milieubelasting.
Toepassingsvoorbeeld
Casus 1: Oasis Farm in de Oost-Kaap
Achtergrond:
Oasis Farm, gelegen in de provincie Oost-Kaap in Zuid-Afrika, beslaat een oppervlakte van ongeveer 500 hectare en verbouwt voornamelijk maïs en sojabonen. Vanwege de onregelmatige regenval in de regio de afgelopen jaren, is boer Peter van der Merwe op zoek naar manieren om het watergebruik efficiënter te maken.
Sensortoepassingen:
Begin 2024 installeerde Peter 50 bodemsensoren op de boerderij. Deze sensoren zijn verspreid over verschillende percelen en monitoren in realtime het bodemvochtgehalte, de temperatuur en het nutriëntengehalte. Elke sensor stuurt elke 15 minuten gegevens naar een cloudplatform, die Peter vervolgens via een mobiele app in realtime kan bekijken.
Specifieke resultaten:
1. Precisie-irrigatie:
Aan de hand van de sensorgegevens ontdekte Peter dat de bodemvochtigheid in sommige percelen gedurende een bepaalde periode aanzienlijk afnam, terwijl deze in andere percelen stabiel bleef. Hij paste zijn irrigatieplan aan op basis van deze gegevens en implementeerde een zone-irrigatiestrategie. Als gevolg hiervan daalde het waterverbruik voor irrigatie met ongeveer 35 procent, terwijl de opbrengst van maïs en sojabonen respectievelijk met 10 procent en 8 procent toenam.
2. Optimaliseer de bemesting:
De sensoren meten ook het gehalte aan voedingsstoffen zoals stikstof, fosfor en kalium in de bodem. Peter paste zijn bemestingsschema aan op basis van deze gegevens om overbemesting te voorkomen. Hierdoor werd het kunstmestgebruik met ongeveer 25 procent verminderd, terwijl de voedingswaarde van de gewassen verbeterde.
3. Ongediertewaarschuwing:
De sensoren hielpen Peter ook bij het opsporen van plagen en ziekten in de grond. Door gegevens over bodemtemperatuur en -vochtigheid te analyseren, kon hij het ontstaan van plagen en ziekten voorspellen en preventieve maatregelen nemen om het gebruik van bestrijdingsmiddelen te verminderen.
Feedback van Peter van der Mewe:
“Dankzij de bodemsensor kon ik mijn boerderij wetenschappelijker beheren. Voorheen maakte ik me altijd zorgen over overbewatering of bemesting, nu kan ik beslissingen nemen op basis van concrete gegevens. Dit verhoogt niet alleen de productie, maar vermindert ook de impact op het milieu.”
Casus 2: “Sunny Vineyards” in de West-Kaap
Achtergrond:
Sunshine Vineyards, gelegen in de provincie West-Kaap in Zuid-Afrika, staat bekend om de productie van kwaliteitswijnen. Wijngaardeigenaar Anna du Plessis wordt echter geconfronteerd met de uitdaging van dalende druivenopbrengsten en -kwaliteit als gevolg van de effecten van klimaatverandering op de wijnbouw.
Sensortoepassingen:
Halverwege 2024 installeerde Anna 30 bodemsensoren in de wijngaarden. Deze sensoren zijn verdeeld over de verschillende druivensoorten en monitoren in realtime de bodemvochtigheid, temperatuur en voedingsstoffen. Anna gebruikt ook weersensoren om gegevens zoals luchttemperatuur, luchtvochtigheid en windsnelheid te meten.
Specifieke resultaten:
1. Prima beheer:
Met behulp van sensorgegevens kan Anna de bodemomstandigheden onder elke wijnstok nauwkeurig in kaart brengen. Op basis van deze gegevens paste ze de irrigatie- en bemestingsplannen aan en implementeerde ze een verfijnder beheer. Als gevolg hiervan zijn de opbrengst en kwaliteit van de druiven aanzienlijk verbeterd, evenals de kwaliteit van de wijnen.
2. Waterbeheer:
De sensoren hielpen Anna haar watergebruik te optimaliseren. Ze ontdekte dat de bodemvochtigheid in bepaalde percelen gedurende bepaalde periodes te hoog was, wat leidde tot een gebrek aan zuurstof in de wortels van de wijnstokken. Door haar irrigatieplan aan te passen, voorkwam ze overbewatering en bespaarde ze water.
3. Klimaatadaptatievermogen:
Weersensoren helpen Anna de effecten van klimaatverandering op haar wijngaarden in de gaten te houden. Op basis van gegevens over luchttemperatuur en luchtvochtigheid paste ze de snoei- en schaduwmaatregelen van de wijnstokken aan om de klimaatbestendigheid van de wijnranken te verbeteren.
Feedback van Anna du Plessis:
“Door gebruik te maken van bodemsensoren en weersensoren kon ik mijn wijngaard beter beheren. Dit verbetert niet alleen de opbrengst en kwaliteit van de druiven, maar geeft me ook een beter inzicht in de effecten van klimaatverandering. Dit zal erg nuttig zijn voor mijn toekomstige aanplantplannen.”
Casus 3: Harvest Farm in KwaZulu-Natal
Achtergrond:
De Harvest-boerderij ligt in de provincie KwaZulu-Natal en verbouwt voornamelijk suikerriet. Door de onregelmatige regenval in de regio is boer Rashid Patel op zoek naar manieren om de suikerrietproductie te verhogen.
Sensortoepassingen:
In de tweede helft van 2024 installeerde Rashid 40 bodemsensoren op de boerderij, die verspreid over verschillende percelen zijn geplaatst om de bodemvochtigheid, temperatuur en voedingsstoffen in realtime te monitoren. Hij gebruikte ook drones om luchtfoto's te maken en de groei van suikerriet te volgen.
Specifieke resultaten:
1. Verhoog de productie:
Met behulp van de sensorgegevens kon Rashid de bodemgesteldheid van elk perceel nauwkeurig in kaart brengen. Hij paste de irrigatie- en bemestingsplannen aan op basis van deze gegevens en implementeerde zo precisielandbouwstrategieën. Het resultaat was een stijging van de suikerrietopbrengst met ongeveer 15%.
2. Bespaar op grondstoffen:
De sensoren hielpen Rashid het gebruik van water en meststoffen te optimaliseren. Op basis van gegevens over bodemvochtigheid en voedingsstoffen paste hij de irrigatie- en bemestingsplannen aan om overbewatering en -bemesting te voorkomen en middelen te besparen.
3. Ongediertebestrijding:
De sensoren hielpen Rashid ook bij het opsporen van plagen en ziekten in de grond. Op basis van gegevens over de temperatuur en luchtvochtigheid van de grond nam hij maatregelen om het gebruik van bestrijdingsmiddelen te verminderen.
Feedback van Rashid Patel:
“Dankzij de bodemsensor kon ik mijn boerderij wetenschappelijker beheren. Dit verhoogt niet alleen de suikerrietopbrengst, maar vermindert ook de milieubelasting. Ik ben van plan om het gebruik van sensoren in de toekomst verder uit te breiden om een hogere efficiëntie in de landbouwproductie te bereiken.”
Ondersteuning door de overheid en technologiebedrijven
De Zuid-Afrikaanse overheid hecht groot belang aan de ontwikkeling van precisielandbouw en biedt hiervoor diverse beleidsmaatregelen en financiële subsidies. "Door precisielandbouwtechnologie te bevorderen, hopen we de efficiëntie van de landbouwproductie te verbeteren, de nationale voedselzekerheid te waarborgen en duurzame ontwikkeling te stimuleren", aldus een overheidsfunctionaris.
Verschillende technologiebedrijven zijn ook actief betrokken en bieden diverse soorten bodemsensoren en data-analyseplatforms aan. Deze bedrijven leveren niet alleen hardware, maar bieden boeren ook technische training en ondersteuning om hen te helpen deze nieuwe technologieën beter te benutten.
Toekomstperspectief
Met de voortdurende ontwikkeling en popularisering van bodemsensortechnologie zal de landbouw in Zuid-Afrika een tijdperk van intelligentere en efficiëntere landbouw inluiden. In de toekomst kunnen deze sensoren worden gecombineerd met drones, geautomatiseerde landbouwmachines en andere apparaten om een compleet slim landbouwecosysteem te vormen.
Dr. John Smith, een Zuid-Afrikaanse landbouwdeskundige, zei: "Bodemsensoren zijn een belangrijk onderdeel van precisielandbouw. Met deze sensoren kunnen we de behoeften van de bodem en gewassen beter begrijpen, waardoor een efficiëntere landbouwproductie mogelijk wordt. Dit zal niet alleen de voedselproductie verhogen, maar ook de milieubelasting verminderen en bijdragen aan duurzame ontwikkeling."
Conclusie
De Zuid-Afrikaanse landbouw ondergaat een door technologie gedreven transformatie. De wijdverbreide toepassing van bodemsensoren verbetert niet alleen de efficiëntie van de landbouwproductie, maar levert boeren ook concrete economische voordelen op. Met de voortdurende technologische vooruitgang en beleidsmatige ondersteuning zal precisielandbouw een steeds belangrijkere rol spelen in Zuid-Afrika en wereldwijd, en een positieve bijdrage leveren aan het behalen van de Duurzame Ontwikkelingsdoelen.
Geplaatst op: 20 januari 2025