Burgeronderzoek naar hitte en droogte! Euh ... wat?
In het voorjaar van 2021 ging ‘CurieuzeNeuzen in de Tuin’ van start. Dit grootschalige burgeronderzoek, geleid door de Universiteit Antwerpen en De Standaard, wil inzicht krijgen in het microklimaat en meten in hoeverre onze tuinen, openbaar groen en landbouwgronden gevoelig zijn voor hitte en droogte. In afwachting van opnieuw een droog en heet zomerseizoen werden er 5000 “gazondolken” of grondsensoren geïnstalleerd om tussen april en oktober 2021 de temperatuur en het bodemvocht te meten. Maar … de zomer van 2021 zal herinnerd worden als de natste zomer ooit in België. Wat betekent dit voor een grootschalig burgeronderzoek over hitte en droogte?
Sentinel-1 satellietbeelden van 9 en 15 juli 2021 tonen de impact van de hevige regenval (Monteûville, Belgium).
De meteorologische waarnemingen vertellen het verhaal van de zomer van 2021. We kregen te maken met hevige en langdurige periodes met regen. Na een warme en droge start, tijdens de eerste twee weken van juni, veranderde het weerpatroon drastisch. Hevige regens volgen elkaar op week na week, met regelmatig meer dan 15 mm neerslag op één dag. In Brussel registreerde het KMI 410 mm regen tijdens de meteorologische zomer (juni-aug), terwijl het gemiddelde slechts 234 mm is. Maar er waren ook grote verschillen tussen de verschillende regio's. Zoals bekend, kreeg het zuidoosten van België te maken met extreme regenval, wat leidde tot catastrofale overstromingen, terwijl we in het noorden van België vrij normale weersomstandigheden hadden.
Dagelijkse neerslaghoeveelheid in Brussel gedurende de zomer van 2021.
500 slimme sensoren in verschillende aardappelvelden
Binnen het CurieuzeNeuzen project kijken we niet alleen naar privétuinen en openbaar groen, we verzamelen ook gegevens van verschillende landbouwvelden om meer te weten te komen over de impact van extreem weer, droog of nat, op onze landbouw.
In juni 2021, bij de start van het groeiseizoen, installeerden we bijna 500 sensoren in 295 aardappelvelden verspreid over heel Vlaanderen. Daarnaast installeerden we als nevenexperiment 30 sensoren in boomgaarden (peer, aardbei, bosbes en wijngaard).
Installatie van 500 grondsensoren in verschillende aardappelvelden verspreid over Vlaanderen.
Waarom aardappelvelden? Niet alleen omdat de aardappel het favoriete gewas is van veel Belgen. Aardappelgewassen zijn ook zeer gevoelig voor extreem weer. De meeste West-Europees geteelde aardappelrassen gedijen het best bij luchttemperaturen tussen 20-25°C en bodem(wortel)temperaturen tussen 15-20°C en verkiezen een bodem die vochtig is maar ook niet te nat. Periodes van droogte, hittegolven of extreme regenval hebben een impact op de kwaliteit en kwantiteit van de opbrengsten.
Dankzij de zeer professionele knowhow doorheen de hele keten, constante innovatie en een hoogwaardig kwaliteitssysteem, is de Belgische aardappelindustrie een belangrijke speler in onze Belgische economie. België is bijvoorbeeld de grootste exporteur van verwerkte diepgevroren aardappelproducten ter wereld. Het kunnen anticiperen en reageren op veranderende weersomstandigheden en het garanderen van de beschikbaarheid van aardappelen is daarom van groot belang.
Het effect op de aardappelteelt
De langdurige hoge luchtvochtigheid en gematigde temperaturen waren de grootste bedreiging voor de aardappelteelt deze zomer, met ernstige ziektestress tot gevolg. Phytophthora en Alternaria werden op grote schaal waargenomen. Erosiegeulen en moeilijkheden om met zware machines op het veld te komen waren andere problemen waarmee onze boeren te maken kregen. Anderzijds zorgden regelmatige neerslag en gematigde temperaturen ook voor groeizame omstandigheden voor onze aardappelen. Na een koude start in het voorjaar met aanvankelijk lagere opbrengsten, volgde in juni en juli een periode van zeer snelle groei. Hierdoor liggen de verwachte aardappelopbrengsten min of meer rond het gemiddelde, bevestigen de monsters genomen door FIWAP / Carah in Wallonië en Inagro / PCA in Vlaanderen tussen 6 en 8 september 2021 voor de bewaarrassen zoals Fontane en Challenger.
Maar hoge kwantiteit betekent niet altijd goede kwaliteit. Integendeel, men verwacht dat de kwaliteit op veel velden dit jaar minder zal zijn. De grote hoeveelheid neerslag, vaak in combinatie met de aanwezigheid van veel stikstof, zorgde voor een explosieve groei van de knollen met groeischeuren en holheid als gevolg, vooral bij Fontane. Sommige Fontane-gewassen begonnen zelfs weer te bloeien, wat wijst op nieuwe blad- en knolgroei. Dit resulteert in onrijpe knollen. Doordat heel wat ruggen afgeregend zijn zien we trouwens ook veel meer groene knollen. Kwaliteitscontroles tijdens de bewaring zullen heel belangrijk zijn om rotte knollen tijdig op te sporen en grote verliezen te voorkomen.
Analyse van alle metingen in het landbouwluik
In tegenstelling tot de metingen van de sensoren in de tuinen en openbaar groen, die worden verzameld en gevisualiseerd in een persoonlijk dashboard, worden de metingen in de aardappelvelden opgeslagen en gevisualiseerd in WatchITgrow, het online platform dat telers ondersteunt bij het monitoren van hun gewassen met het oog de opbrengsten op een duurzame manier te verhogen. WatchITgrow gebruikt verschillende databronnen waaronder satellietbeelden, weersgegevens, bodemdata, IoT en gebruikersdata om recente en objectieve informatie te kunnen genereren over onder andere de groei en gezondheid van de gewassen, en zo telers gepersonaliseerd advies te kunnen geven.
Als we naar de sensormetingen kijken, kunnen we alvast zien dat deze budgetvriendelijke slimme sensoren zeer nauwkeurige en accuraat meten. Telers kunnen snel en eenvoudig bodemvocht- en (bodem)temperatuurgegevens raadplegen, naast de reeds beschikbare satellietbeelden, groenheid afgeleid van Sentinel satellietbeelden, neerslag- en temperatuurgegevens.
Evolutie van de groenheid (fAPAR gebaseerd op Sentinel 1 & 2 > CROPSAR technologie) van een aardappelveld in de Kempen (groene curve). De dagelijkse hoeveelheid neerslag is weergegeven door middel van de blauwe balken, en de blauwe curve geeft het bodemvocht gemeten door de CurieuzeNeuzen sensoren aan.
Zodra de oogst voorbij is, verzamelen we alle sensoren en starten we een gedetailleerde analyse van alle metingen. Onze remote sensing experten combineren alle sensordata en koppelen de bodemsensor tijdreeksen en bodemeigenschappen gemeten in het veld met:
- meteorologische waarnemingen
- de groenheid van de vegetatie die we afleiden uit satellietbeelden
- de bodemeigenschappen afgeleid uit de bodemstalen
Tijdreeksanalyses die we afleiden van de groenheidscurve en bodemsensormetingen zullen ons meer informatie geven over de ontwikkeling en prestatie van gewassen tijdens het seizoen, alsook welke factoren hierop een sterke invloed hebben. Dankzij methodes zoals machine learning kunnen we multivariate tijdreeksvoorspellingen maken en een schatting van de te verwachte opbrengst.
De metingen van de bodemsensor (temperatuur en bodemvocht) zullen gecombineerd worden met satellietbeelden, meterologische waarnemingen en de bodemanalyses om de groei en oogst vna het gewas te beoordelen.
Deze analyses zullen leiden tot waardevolle inzichten in de gewasontwikkeling en gewaskwaliteit tijdens de extreme weersomstandigheden van de afgelopen zomer. Hoewel het hoofddoel van CurieuzeNeuzen was om de impact van hitte en droogte op de aardappelteelt te meten, is ook de impact van extreme neerslag zeer relevant, omdat dit naar verwachting in de toekomst vaker zal voorkomen. De eerste resultaten van deze analyse worden begin 2022 gedeeld. Stay tuned!
---------------------------
'CurieuzeNeuzen in de Tuin' is een initiatief van de Universiteit Antwerpen en De Standaard, in nauwe samenwerking met Rabobank, Orange, Vito, VMM, Departement Enonomie, Wetenschap en Innovatie, Departement Omgeving, Bio-Planet, DPD en Aquafin.
De metingen in landbouwgebieden komen tot stand dankzij verschillende aardappeltelers in samenwerking met verschillende aardappeltelers onder begeleiding van Agristo, Inagro, PCA, ILVO, Clarebout en de Hooibeekhoeve. De metingen worden verzameld en gevisualiseerd in WatchITgrow, het platform voor digitale gewasopvolging.
