Veel technologie voor betere sportvelden

Wie open staat voor techniek en technologie om sportvelden beter, duurzamer, sneller of goedkoper te onderhouden, heeft de keuze uit een groot aantal opties. Op verzoek van de KNVB brachten onderzoekers Jente Klein Holkenborg, Adrie van der Werf van Wageningen Research dit in kaart.

De inventarisatie volgt op een workshop die de voetbalbond vorig jaar augustus organiseerde. De aanwezige groundsmen gaven daar aan dat ze goed weten waar ze goed in zijn en welke techniek of methode goed aanslaat.

Maar onderhoud tijdens de wintermaanden, onkruid, slijtage van de grasmat en een beperkt budget, beschouwden ze destijds als ‘lastig’.

Meer data dankzij nauwkeurige metingen zou, zo werd destijds opgemerkt, hen daarbij verder kunnen helpen. Met dat in het achterhoofd, gingen onderzoekers Jente Klein Holkenborg, Adrie van der Werf aan de slag.

Precisielandbouw

Veel van de geïnventariseerde technieken worden al toegepast in de precisielandbouw. Deels is dat ingegeven door de wens voor hogere productie (tegen lagere kosten) en deels is dat ingegeven door een verplichting vanuit de overheid. Denk daarbij aan het injecteren van mest.

Desalniettemin benadrukken de onderzoekers dat voor effectief sportveldbeheer, kennis van ecologie belangrijk is.

De onderzoekers hebben de volgende lijst opgesteld

Bodemvochtsensoren

Er bestaan diverse sensorsystemen die zowel het vochtgehalte als de temperatuur in de bodem vrij exact kunnen vaststellen. Om effectief te zijn in een sportveld dient er echter een netwerk aan sensoren te worden geplaatst.

Bodemscanner

Bodemscanners kunnen worden benut om nutriënten in de bodem, het organische stofgehalte, de structuur van boven- en/of ondergrond, textuur, profielopbouw en/of vochtigheid van de bodem en ook de temperatuur in de bodem vast te stellen. Bodemscanners werken op basis van elektromagnetische (EM) of elektrische weerstandsmetingen. De meeste bodemscanners maken gebruik van elektromagnetische inductie (EMI) om bodemeigenschappen te meten. EMI-bodemscanners sturen elektromagnetische signalen door de bodem en meten de reactie van de bodem op deze signalen. Andere bodemscanners maken gebruik van elektrische weerstandsmetingen om bodemeigenschappen te meten. Deze scanners sturen een elektrische stroom door de bodem en meten de weerstand van de bodem tegen deze stroom. De weerstand van de bodem kan worden gebruikt om de bodemeigenschappen te schatten.

RGB-visie

De aanwezigheid van onkruid kan worden vastgesteld met zogenaamde RGB-visie. Een RGB vegetatie-index is een maatstaf voor de hoeveelheid groen in een beeld. Het is gebaseerd op de reflectie van licht door plantaardig materiaal. Planten reflecteren meer licht in het groene deel van het spectrum dan in het rode en blauwe deel.

Er zijn veel verschillende RGB vegetatie-indices, maar de meest voorkomende zijn:

• NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): Dit is de meest eenvoudige index. Het wordt berekend door de reflectie van het groene deel van het spectrum (NIR) te delen door de reflectie van het rode deel van het spectrum (R).
• GNDVI (Green Normalized Difference Vegetation Index): Deze index is vergelijkbaar met NDVI, maar gebruikt het groene deel van het spectrum in plaats van het rode deel.
• DVI (Difference Vegetation Index): Deze index wordt berekend door de reflectie van het groene deel van het spectrum (NIR) te onttrekken van de reflectie van het rode deel van het spectrum (R).

RGB vegetatie-indexes kunnen worden gebruikt om de vegetatiegezondheid en -dichtheid te beoordelen. Ze kunnen ook worden gebruikt om veranderingen in de vegetatie over de tijd te volgen.

Specifieke apps en applicaties

Er bestaat een grote verscheidenheid aan (nuttige) apps en computerapplicaties. De onderzoekers hebben de volgende technologieën in kaart gebracht:

Greenkeeper

Deze app biedt functies voor het monitoren van bodemvochtigheid, temperatuur en andere factoren die van invloed kunnen zijn op de gezondheid van het gras. De app biedt ook aanbevelingen voor het beheer van gras en de preventie van schimmelziekten. De app kan via visuele inspectie potentiële problemen in het gras identificeren door te letten op kenmerken zoals verkleuringen, afstervend gras, vlekken of andere symptomen die kunnen wijzen op een schimmelziekte. De app maakt hiervoor gebruik van de camera van de smartphone of tablet waarmee de inspectie wordt uitgevoerd.

Daarnaast kan Greenkeeper ook sensoren gebruiken om gegevens te verzamelen over de bodemvochtigheid, temperatuur, luchtvochtigheid en andere omstandigheden op het sportveld. Deze gegevens kunnen worden geanalyseerd om te zien of er omstandigheden zijn die de groei van schimmels zouden kunnen bevorderen. Op basis van deze gegevens kan de app een waarschuwing geven voor mogelijke schimmelziekten en kunnen er aanbevelingen worden gedaan voor behandeling en preventie.

Turf Diseases

Deze app die ontworpen is om te helpen bij het identificeren en behandelen van schimmelziekten in gras. Turf Diseases bevat een uitgebreide database met informatie over verschillende schimmelziekten die kunnen voorkomen in gras, inclusief gedetailleerde foto’s van symptomen en schade die door elke ziekte worden veroorzaakt.

Turfpath

De app biedt een bibliotheek met informatie over verschillende soorten ziekten en plagen die gras kunnen aantasten, waaronder schimmelziekten. De app biedt aanbevelingen voor het voorkomen en behandelen van deze problemen.

Turfcoach

Dit online platform biedt een reeks tools en hulpmiddelen om het beheer van grasvelden te verbeteren, waaronder het plannen en volgen van onderhoudstaken, het beheer van de voedingsstatus van het gras en het voorspellen van ziektes en plagen.

Vaststellen bodemverdichting

Wanneer de bodem verdicht is, kunnen graswortels moeilijk tot niet groeien en wordt de afwatering van het veld aangetast. Idealiter is de weerstand van de bodem tussen de 15 en 20 bar. Een weestand van 30 bar of meer, is problematisch omdat de graswortels daar niet mee om kunnen gaan.

Penetrometer test

Dit is een veelgebruikte methode om de bodemverdichting te beoordelen. Een Penetrometer is een

sonde met een gevormde kop die de bodem in wordt gedrukt. Die kop meet de penetratieweerstand of drukkracht van de bodem en geeft dat aan op een meter. Bij eenvoudige Penetrometers moet vervolgens handmatig worden gemeten hoe die de sonde de bodem is ingedrukt om vast te stellen hoe die de verdichting zit.

Infiltratietest

Een infiltratietest meet hoe snel water in de bodem kan doordringen. De test bestaat uit twee hoog-opstaande ringen die op veld worden geplaatst. Beide ringen worden gevuld met vooraf gemeten hoeveelheid water waarna dient te worden bijgehouden hoelang het duurt voordat de inhoud van de betreffende ring in het veld is verdwenen.

Bodemanalyse

Bodemanalyses kunnen informatie verschaffen over de fysieke en chemische eigenschappen van de bodem, waaronder de bodemtextuur, porositeit en aggregaten. Veranderingen in deze parameters kunnen wijzen op bodemverdichting.

Multispectrale metingen

Door gras multispectraal te monitoren, kan informatie worden verkregen over de fysiologische toestand van het gras, zoals de gezondheid, groei en water- en voedingsstatus. Multispectrale beeldvorming maakt gebruik van sensoren die verschillende golflengten van elektromagnetische straling kunnen detecteren. Elke band heeft een andere golflengte en kan informatie verschaffen over specifieke kenmerken van het gras, zoals de aanwezigheid van chlorofyl en andere pigmenten, biomassa, bladoppervlak en stikstofgehalte. Gras kan multispectraal worden gemonitord met behulp van remote sensing technologieën, zoals satellietbeelden of drone-beelden, maar ook met handheld camera set-ups

Mogelijke knelpunten

Hoewel datagedreven landbouw veelbelovend is, zien de onderzoekers ook een aantal uitdagingen en beperkingen wanneer dit principe bij het beheer van sportvelden wordt toegepast. Denk daarbij aan kosten van sensoren en gegevensopslag, privacykwesties, en de behoefte aan gespecialiseerde kennis en vaardigheden. Vergelijkbare uitdagingen kunnen worden verwacht voor de monitoring van grasgroeifactoren op sportvelden met behulp van sensoren. Ze wijzen erop dat draagvlak bij de fieldmanager niet mag worden vergeten, en de meerwaarde van een techniek goed in de gaten moet worden gehouden.

Digitalisering is geen doel op zich, zo merken ze op.

Ze raden aan om een techniek eerst grondig te proberen en te testen voor implementatie. De onderzoekers menen dat er verschillende oplossingen zijn om op korte termijn in praktijk te testen op sportgrasvelden.

Naast apparatuur of techniek om referentiegegevens te verzamelen, waarvan er een paar worden besproken in dit artikel, kunnen er ook multispectrale technieken worden gebruikt om meerdere van de groeifactoren in gras te monitoren. Een multispectrale camera in een stereo set-up is relatief betaalbaar en zou een mooie opstap zijn om eerste testen mee uit te voeren, zo besluiten zij hun inventarisatie.