November/December 2024
Insecten bestrijden in de tuinbouw… met drones
PATS biedt oplossingen voor plaagbestrijding in de tuinbouw met behulp van drones en cameratechnologie. Een 3D-camera monitort de kas en is in staat de aanwezigheid van insecten vast te stellen. Dat levert informatie op voor de kaseigenaar, maar maakt het ook mogelijk om de insecten met kleine drones razendsnel te bestrijden.
Het idee ontstond in het drone-lab van TU Delft Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, waar tijdens warme zomernachten experimenten werden uitgevoerd om muggen te bestrijden. Bram Tijmons, directeur en een van de oprichters van het bedrijf PATS: ‘De rotoren van de drones zuigen de muggen naar zich toe en door de klap van de propellers worden ze verhakseld.’
Bij grotere insecten, zoals motten, werkt het aanzuigende effect minder goed. De toepassing van drones blijkt dan echter ook prima te werken als bestrijdingsmiddel. Het is bovendien commercieel veel interessanter, zeker als je naar omvang van de markt in Nederland kijkt. De nakomelingen van motten – de rupsen – kunnen in de glastuinbouw namelijk aanzienlijke schade veroorzaken aan gewassen zoals paprika’s, tomaten en bloemen.
Voor het bestrijden van motten ontwikkelde PATS een aanpak die bestaat uit stationaire camera’s en drones die samenwerken om deze insecten in kassen op te sporen en te bestrijden. ‘De camera’s monitoren het luchtruim boven de gewassen en detecteren de aanwezigheid van motten’, vertelt Tijmons. ‘Zodra een mot wordt waargenomen, stuurt het camerasysteem een drone om de mot in de lucht te vernietigen. Deze kleine race-drones die zeer licht en razendsnel zijn, worden radiografisch aangestuurd via een zelfontwikkelde flight controller die de beelden van de camera’s als input gebruikt.’
De camera’s zijn uitgerust met een 3D-sensor voor plaatsbepaling en kunnen insecten classificeren op basis van kenmerken als snelheid, grootte en vluchtpatroon. Hierdoor kan de software onderscheid maken tussen de schadelijke motten en andere, soms ook nuttige insecten. Deze herkenning vindt plaats met behulp van machine learning-modellen, die voortdurend worden verbeterd op basis van nieuwe monitoringdata.
Monitoring en populatiebeheer
Het systeem is ontworpen om plaagpopulaties vroegtijdig te detecteren en te beheersen. Vooral aan het begin van het seizoen, wanneer de mottenpopulatie nog klein is, kunnen kwekers snel ingrijpen en voorkomen dat de plaag zich verder verspreidt. De camera’s kunnen meerdere motten tegelijk volgen en geven inzicht in de populatiegroei door middel van dagelijkse rapporten. Tijmons: ‘Hierdoor kunnen kwekers trends volgen en gericht actie ondernemen. Wij bieden als het ware een mechanische bestrijdingsmethode, die de kweker helpt in de ontwikkeling die zij allemaal doormaken richting biologische bestrijding van plaaginsecten.’
Met meerdere gekoppelde camera’s kan een volledige kas worden gemonitord. De camera’s hebben een kijkhoek van 165 graden en gebruiken infrarood om bewegingen van insecten te detecteren. De camera’s registreren alles wat beweegt in de kas, waarbij de insecten worden gevolgd en geclassificeerd.
Het systeem wordt al in ruim 25 landen gebruikt
Technische specificaties
De drones die door PATS worden ingezet, wegen ongeveer 30 gram en zijn ontworpen voor snelle, korte vluchten van ongeveer 10 seconden. Met een versnelling van 5G (49 m/s/s) halen ze snelheden tot 50 kilometer per uur. Deze drones hebben geen eigen camera, maar worden aangestuurd door de gegevens van de stationaire camera’s.
De drones richten geen schade aan planten aan, ook niet als zij tijdens de jacht op een mot per ongeluk toch een plant raken. ‘Meer dan een gescheurd blad komen wij niet tegen en zelfs dat gebeurt maar zelden’, aldus Tijmons. De drones zijn zo ontworpen dat ze minimaal een jaar meegaan zolang ze na elke vlucht veilig terugkeren naar hun landingsplatform. Wanneer een drone echter in het vuil of in het water terechtkomt, kan dit de levensduur van het apparaat verkorten.
De batterijen van de drones moeten regelmatig worden opgeladen, gezien de korte, intensieve vluchten. Het systeem maakt gebruik van een eigen flight controller die de drone radiografisch aanstuurt. Voor gebruik in kassen is overigens geen speciale vergunning voor de drones vereist, vertelt Tijmons.
Installatie en gebruikersgemak
Het installeren van de camera’s en drones kan door de klant zelf, zijn vaste installateur of de technische dienst van de kas worden uitgevoerd. De camera’s en het landingsplatform hebben een stroompunt nodig. Voor de werking van het systeem is verder nog een 4G-verbinding nodig om gegevens door te geven en de monitoring op afstand te kunnen volgen.
Het systeem van PATS is verbonden met een online dashboard, waar kwekers toegang hebben tot dagelijkse rapporten over de activiteit en ontwikkeling van de insecten in hun kas. Dit dashboard biedt ook inzicht in de vluchten van de drones en de succesvolle eliminatie van insecten. Door deze gegevens kunnen kwekers beter anticiperen op de ontwikkeling van plaagpopulaties en tijdig ingrijpen. Ook kunnen zij richting hun afnemers aantonen dat zij biologische of in elk geval niet-chemische bestrijdingsmiddelen gebruiken.
PATS heeft inmiddels ruim 250 klanten in binnen- en buitenland, met in totaal meer dan 500 hectare aan kassen die worden gemonitord. Het systeem wordt al in ruim 25 landen gebruikt en kan worden toegepast in kassen voor een breed scala aan gewassen, zoals groenten, fruit, bloemen en planten.
Tekst: Robbert Hoeffnagel
Fotografie: PATS
Meer weten over de nieuwste installatietechnieken en de laatste richtlijnen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis tweewekelijkse nieuwsbrief.