De aardbeienproductie in de gecontroleerde landbouwsector staat klaar voor een transformatieve verschuiving, dankzij de vooruitgang op het gebied van kunstmatige intelligentie. 

Als een van de meest populaire fruitsoorten ter wereld bieden aardbeien unieke uitdagingen voor commerciële telers. Een van de grootste is het vermogen om consistent voldoende opbrengsten te produceren om winstgevend te zijn.

De belangrijkste redenen die bijdragen aan deze uitdaging zijn onder meer:

• Fluctuerende aardbeienprijzen maken het voor telers moeilijk om de winstgevendheid te voorspellen.
• Tekorten aan arbeidskrachten, vooral voor de oogst, kunnen de opbrengst en winstgevendheid beïnvloeden.
• Inconsistenties in temperatuur, vochtigheid of licht kunnen de opbrengst verminderen.
• Het bestrijden van ziekten en plagen kan kostbaar en tijdrovend zijn.
• Aardbeien moeten vers op de markt komen.
• Voor de productie zijn aanzienlijke middelen nodig.

De AGF-sector, inclusief aardbeientelers, heeft moeite met het voorspellen van de houdbaarheid. Volgens OneThird, een Nederlands technologiebedrijf, verliezen retailers vaak 10 tot 40% van hun winst doordat ze groenten en fruit, inclusief aardbeien, moeten weggooien. 

Dit resulteert in financiële verliezen en brengt aanzienlijke milieukosten met zich mee, zoals overmatig zoetwaterverbruik en CO2-uitstoot.

Het tekort aan fruitplukkers heeft geleid tot een toegenomen belangstelling voor geautomatiseerde oplossingen zoals plukrobots. Een door Organifarms ontwikkelde aardbeienoogstrobot, genaamd BERRY, gebruikt bijvoorbeeld beeldherkenningssoftware om te bepalen welk fruit klaar is voor de oogst.

BERRY kan bij elke aardbei de rijpheid, grootte, vorm en de aanwezigheid van gebreken beoordelen. Naast het plukken van aardbeien, plaatst de robot ze ook in containers. Een geïntegreerd balanssysteem zorgt ervoor dat ze allemaal goed gevuld zijn.

De rol van AI bij het overwinnen van uitdagingen op het gebied van de aardbeienteelt

AI blijft de aardbeienproductie in gecontroleerde omgevingen helpen hervormen. Onderzoekers in Taiwan hebben AI gebruikt om de groeiomstandigheden voor witte aardbeien te optimaliseren, waardoor het verliespercentage daalde van 70% naar 20%. Dit toont het potentieel van AI aan bij het verbeteren van gewasopbrengsten en duurzaamheid. 

Competities in China hebben ook de effectiviteit van AI benadrukt, waarbij startups het tegen ervaren boeren opnemen om hun mogelijkheden te demonstreren voor het verbeteren van de aardbeiengroei.

Een voorbeeld is de Duo Duo Smart Agriculture Competition in 2020. De wedstrijd, georganiseerd door Pinduoduo en de China Agricultural University, werd gehouden in samenwerking met de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties. Opbrengst, smaak en kosteneffectiviteit stonden voorop.

De AI-teams registreerden een 175% hogere groei in de aardbeienproductie vergeleken met traditionele methoden. Dit werd bereikt door gebruik te maken van AI-algoritmen om de groei te beheersen, wat de impact aantoont die AI kan hebben op de efficiëntie en productiviteit. 

De concurrentie benadrukte ook het potentieel voor eerdere markttoegang voor aardbeien, wat zou kunnen resulteren in prijsvoordelen.

Deze ontwikkelingen in de Chinese aardbeienteelt onderstrepen de rol die AI kan spelen bij het moderniseren van de landbouw. Ze bieden inzichten en strategieën die telers kunnen aanpassen om de voedselproductie en duurzaamheid te verbeteren.

Naast de groeiomstandigheden is het optimaliseren van zowel het klimaat als de wortelzone van de plant ook cruciaal voor een hoge opbrengst en kwaliteit van de aardbeienproductie. Bij wortelzonebeheer worden factoren als het vochtgehalte, opgeloste zuurstof, nutriëntenconcentratie en temperatuur betrokken.

Dr. Youbin Zheng, hoogleraar milieutuinbouw aan de Universiteit van Guelph, legt uit dat bijna alle landbouw in een gecontroleerde plantenproductie gebaseerd is op menselijke input, zoals ervaring en beschikbare tijd voor het beheer van het klimaat en de wortelzone. Daarom zijn in productiesystemen met een intensief gecontroleerde omgeving het klimaat en de wortelzone vaak verre van geoptimaliseerd.

“AI kan worden gebruikt voor het automatisch besturen van het klimaatsysteem en de fertigatie, met nauwkeurig beheer van upstream-, midstream- en downstream-gegevens”, aldus Zheng. "Realtime gegevens van sensorarrays in de bessenkassen maken een intuïtieve integratie van AI in de kasactiviteiten mogelijk, waardoor telers worden geholpen bij het nemen van logische, locatiespecifieke en op gegevens gebaseerde beslissingen over gewasbeheer."

Aangezien de aardbeienteelt onder gecontroleerde omgevingen nog steeds een opkomende sector is, is het gebruik van AI in het veld natuurlijk even nieuw. Om AI effectief te laten zijn, is het verzamelen van gegevens essentieel voor toekomstige toepassingen. 

Zheng wijst bijvoorbeeld op de behoefte aan wetenschappelijke gegevens om aandoeningen zoals het verbranden van aardbeienpunten te voorkomen. Dit is vooral nodig omdat het probleem niet onmiddellijk optreedt. In plaats daarvan ontwikkelt het zich in de loop van de tijd als gevolg van omgevingsomstandigheden. 

“Zonder gegevens kan AI deze schadelijke omstandigheden, die de gezondheid en opbrengst van planten beïnvloeden, niet preventief vermijden,” voegde Zheng eraan toe.

Dr. Chieri Kubota, hoogleraar bij de afdeling Tuinbouw en Gewaswetenschappen, en directeur van het Ohio Controlled Environment Agriculture Center aan de Ohio State University, is het ermee eens dat er meer gegevens nodig zijn voordat telers AI volledig kunnen integreren in de aardbeienproductie.

"Gegevens en kennis over de groei en ontwikkeling van aardbeien onder gecontroleerde omgevingen zijn nog steeds beperkt en daarom zijn de toepassingen van AI ook beperkt", zei ze. 

Naast gegevens wijst ze erop dat er meer fysiologische kennis nodig is, met name de reacties van planten op omgevingscondities.

In lijn met de observaties van Kubota is een aspect dat aandacht vereist de leemte in de kennis over de reacties van aardbeien op omgevingsvariabelen zoals licht en temperatuur. Deze factoren zijn van cruciaal belang vanwege de gevoeligheid van het gewas. 

Met name verschillende aardbeiencultivars vertonen uiteenlopende bloeireacties, waarbij licht en temperatuur belangrijke invloeden zijn. Deze specificiteit is belangrijk, zegt MS Karla Garcia, technisch servicespecialist en consultant bij Hort Americas, omdat de kasaardbeienproductie zo'n relatief nieuw aandachtsgebied is. 

"De meeste aardbeienrassen zijn bestudeerd en geclassificeerd op basis van hun prestaties onder veldomstandigheden", zegt ze. "Er is dus een dringende behoefte aan cultivarspecifiek onderzoek om elk type in gecontroleerde omgevingen te begrijpen en effectief te beheren."

Momenteel werkt Kubota's team bij OSU samen met Koidra, een belangrijke speler in AI-gestuurde landbouw, om innovatieve manieren te onderzoeken voor het optimaliseren van de plantengroei. Hun focus omvat het begrijpen van de reacties van planten op verschillende omgevingsfactoren en het integreren van deze kennis in AI-algoritmen. 

Deze samenwerking heeft tot doel de kloof te overbruggen tussen de huidige landbouwpraktijken en geavanceerde AI-toepassingen, en zo de weg vrij te maken voor een efficiëntere en duurzamere productie. 

Koidra's rol in de Homegrown Innovation Challenge

Koidra wil ook aanzienlijke vooruitgang boeken in de aardbeienproductie via de Homegrown Innovation Challenge. De uitdaging is gericht op het verlengen van het groeiseizoen van bessen in Canada, het aanpakken van de afhankelijkheid van het land van geïmporteerde verse producten en het verbeteren van de voedselzekerheid. 

Koidra's project, “Autonomous Controlled Environment System for Year-round Berry Production”, wordt uitgevoerd in samenwerking met Dr. Youbin Zheng en Dr. Xiuming Hao van Agriculture and Agri-Food Canada.

“Met behulp van geavanceerde AI-technologie is ons doel niet alleen het verhogen van de opbrengsten”, aldus Koidra CEO, Kenneth Tran. “We willen ons succes uit eerdere projecten voortbouwen om verder te definiëren wat mogelijk is in gecontroleerde omgevingslandbouw. Met aardbeien streven we naar meer efficiëntie, duurzaamheid en winstgevendheid.” 

De AI-oplossingen van Koidra verfijnen en optimaliseren de omgevingsparameters in kassen, zoals temperatuur en CO2-niveaus, waardoor ideale groeiomstandigheden worden gegarandeerd. Dit verhoogt de opbrengst en verbetert tegelijkertijd de hulpbronnenefficiëntie, waardoor het groeiproces duurzamer wordt. 

De eerdere successen van het bedrijf in autonome kasuitdagingen met komkommers en sla, waarbij ze recordopbrengsten en duurzaamheidsbeoordelingen behaalden, tonen de potentiële impact van hun technologie op de aardbeienteelt aan.

De toekomst van AI in de aardbeienproductie

De integratie van AI in de aardbeienteelt is een stap in de richting van een duurzame bessenteelt. Het vertegenwoordigt ook een sprong voorwaarts in de toekomst van de landbouw. 

De Homegrown Innovation Challenge onderstreept de noodzaak van onderwijs en samenwerking in de Canadese landbouw en schept een precedent voor mondiale landbouwpraktijken. Dit initiatief illustreert de sleutelrol van technologische vernieuwers en telers bij het vormgeven van de toekomst van de voedselproductie.

AI biedt een veelbelovende oplossing voor de uitdagingen waarmee aardbeientelers worden geconfronteerd, vooral in de gecontroleerde omgevingslandbouw. Door initiatieven als de Homegrown Innovation Challenge en het pionierswerk van bedrijven als Koidra wordt verwacht dat de aardbeiensector aanzienlijke vooruitgang zal boeken. 

Naarmate AI blijft evolueren, zal de rol ervan in de landbouw zeker toenemen, wat nieuwe kansen voor telers biedt en bijdraagt ​​aan een duurzamer en efficiënter voedselproductiesysteem.

Bronnen: Urbananews.com

-----

Over Koidra Inc.

Koidra Inc. is een autonoom controlebedrijf waarvan de software telers helpt bij het verhogen van de opbrengsten, het verminderen van hulpbronnen en het bevorderen van duurzame landbouw. Deze software ondersteunt de AI-copiloottechnologie en integreert naadloos met alle bestaande klimaatcomputers.

Koidra behaalde opeenvolgende overwinningen in het prestigieuze Autonome broeikasgasuitdagingen (AGC) door Wageningen Universiteit en Onderzoek in Nederland. Het bedrijf presteerde beter dan ervaren kwekers en behaalde ongeëvenaarde opbrengsten dankzij haar AI-oplossingen.

Koidra heeft subsidies gekregen van gewaardeerde instanties, waaronder de USDA, voor zijn innovatieve werk. Door kunstmatige intelligentie, machinaal leren, IoT en deskundig inzicht te integreren, heeft het bedrijf geavanceerde en robuuste tools ontwikkeld. Deze tools stellen telers en fabrikanten in staat om productie- en duurzaamheidsdoelstellingen te realiseren en tegelijkertijd de kosten te minimaliseren.