Landbouw

De Toekomst van de Landbouw: Tussen Hightech en Ecologie

mm
Gepubliceerd op
Bijgewerkt op
Securities.io maintains rigorous editorial standards and may receive compensation from reviewed links. We are not a registered investment adviser and this is not investment advice. Please view our affiliate disclosure.

De Noodzaak voor een Nieuwe Landbouwrevolutie

Farming is the central technology that has allowed human civilizations to thrive. In the modern era, it has become more mechanized and industrialized and is a distant concern for most of the population. Slechts 2 % van de Amerikaanse bevolking werkt vandaag de dag op boerderijen en ranches. Gemiddeld voedt één Amerikaanse boerderij jaarlijks 169 mensen in de VS en daarbuiten.

Industrial farming freed up labor for industries and services and to feed an ever-growing global population. But it also comes with a wide array of issues:

  • Afneming van de voedingswaarde van voedsel.
  • Vervuiling van waterbronnen en de voedselketen door pesticiden, herbiciden en meststoffen.
  • Schade aan het ecosysteem, van insectenpopulaties tot wereldwijde biodiversiteit.
  • Bodemdegradatie, die bewerkbare gronden en de vruchtbaarheid van landbouwgrond bedreigt.
  • Broeikasgasemissies, met 22 % van de wereldwijde emissies afkomstig van landbouw, bosbouw en ander landgebruik.

Het wordt steeds duidelijker dat de Groene Revolutie, hoewel ze de angst voor wereldwijde hongersnood in de jaren zeventig verlichtte, een upgrade nodig heeft om deze problemen aan te pakken. Gelukkig wordt de trend van grotere tractoren, grotere boerderijen en meer chemicaliën omgekeerd door vooruitgang in biotechnologie, robotica, software en zelfs ruimtetechnologie.

Robots en Drones

Misschien is de komende grootste verandering in landbouwpraktijken de opkomst van landbouwrobots en drones. Deze plotselinge komst van nieuwe machines op de boerderij is te danken aan een paar technologische sprongen in recente jaren:

  • Goedkopere sensoren en mechanische onderdelen, waardoor de kosten dalen.
  • Machinevisie, waardoor de robots de gewassen daadwerkelijk kunnen zien.
  • Batterijen, die de uithoudingsvermogen van de systemen vergroten.
  • AI, waardoor ze semi‑autonom zijn en waarschijnlijk binnenkort volledig autonoom.

Dit kan veel arbeid vervangen die niet gemotoriseerd kan worden met grotere, zwaardere tractoren, zoals fruit plukken, wieden, het verwijderen van insecten, enz.

Bron: Corteva

De kleinere omvang van landbouwrobots en hun AI‑gedreven autonomie kunnen ook nieuwe landbouwmethoden creëren.

Bijvoorbeeld kan de laser worden gebruikt om onkruid te ‘verbranden’ in plaats van het mechanisch te verwijderen. Of kan herbicide worden gespoten op individuele planten die met machinevisie zijn geïdentificeerd, in plaats van op het hele veld.

Grote vliegende drones kunnen ook worden ingezet voor landbouwoperaties, van het dragen van zware ladingen zoals mestzakken en oogst (vooral in bergachtig terrein) tot zelfs kunstmatig maïsvelden bestrooien.

U kunt meer details over deze technologie, de toepassingen en toonaangevende bedrijven in dit veld lezen in “Investeerders Moeten Letten op: Robotica Neemt de Landbouw Over”.

Data

Landbouw wordt steeds meer een data‑gedreven bedrijf. In plaats van te vertrouwen op de ervaring en het instinct van individuele boeren, kan data nu de besluitvorming over irrigatie, chemische toepassingen, enz. sturen.

Een belangrijk element hierbij is multispectrale beeldvorming of het synthetische beeld van gewassen in meerdere lichtgolflengten. Het helpt te identificeren welk deel van een veld water nodig heeft, wordt aangetast door een ziekte, en kan toekomstige gewasopbrengsten voorspellen.

Deze beelden worden meestal van bovenaf gegenereerd, via een langeafstandsdron of een satelliet. Ze kunnen worden aangevuld met sensoren in het veld die voedingsstoffen in de bodem of het vochtgehalte meten.

Software / AI

Boerderijen gebruiken ook steeds vaker software om hun dagelijkse activiteiten te beheren. Dit omvat data zoals multispectrale beelden, maar ook dagelijkse processen die worden afgehandeld door ERP‑software, zoals loonadministratie, planning, machineonderhoud, facturering, enz.

Bron: AgriERP

Hoe meer data op de boerderij beschikbaar en gecentraliseerd zijn, hoe meer AI‑analyse kan helpen. Bijvoorbeeld, de combinatie van weersvoorspellingen, gewasdata en beschikbare machines kan helpen het schema voor het oogstseizoen te optimaliseren.

Het kan nog veel meer doen, bijvoorbeeld het detecteren van lekken in irrigatiesystemen, het optimaliseren van mest‑ en pesticidengebruik, het monitoren van de locatie en gezondheid van vee, het automatiseren van de sortering van de oogst, enz.

Genetische Engineering

Hoewel landbouwpraktijken lange tijd ongewijzigd zijn gebleven, hebben mensen altijd hard gewerkt aan het ontwikkelen van nieuwe gewasvariëteiten die op de een of andere manier superieur waren: productiever, resistenter, voedzamer, enz.

Traditioneel kon dit alleen op een zeer langzaam tempo worden gedaan, en alleen met natuurlijk voorkomende mutaties. Zelfs de meeste recente methoden om nieuwe variëteiten te ontwikkelen, vertrouwden grotendeels op geselecteerde willekeurige (geïnduceerde) mutaties.

Moderne biotechnologie heeft onze aanpak veranderd. Hoewel controversieel, zullen GMO‑gewassen waarschijnlijk een centraal instrument worden in de toekomstige landbouw, vooral nu we afstappen van de eerste generatie die is ontworpen rond het gebruik van chemische pesticiden en herbiciden.

In plaats daarvan zullen nieuwere generaties GMO‑gewassen in staat zijn om:

  • De effecten van klimaatinstabiliteit weerstaan door minder water te gebruiken, intense hitte, droogte, enz. te weerstaan.
  • Hogere zoutgehaltes aan kunnen, waardoor teelt mogelijk is in licht zilt water, een bijzonder punt van zorg voor rijstteelt en sterk geïrrigeerde velden.
  • Plagen en ziekten weerstaan met gemodificeerde genen in plaats van alleen toxines te produceren zoals bij eerste‑generatie GMO’s.

Ten slotte bespraken we in “Geengineerde Plant Microbiomen – Bescherming van Gewassen met Bacteriën” ook hoe GMO’s kunnen worden geengineerd om een beter en rijker bacterieel ecosysteem in de bodem te cultiveren, wat op zijn beurt de gewassen resistenter en productiever maakt.

De Novo Domestication

De meeste planten die we consumeren waren oorspronkelijk wilde planten die gedomesticeerd werden. Dit gebeurde slechts op een handvol locaties, wat sterk aangeeft dat waarschijnlijk nog veel andere planten gedomesticeerd kunnen worden.

Er ontstaat dus een nieuwe optie, genaamd “de novo domesticatie”. Het idee is dat in plaats van hoogrenderende moderne gewassen te nemen en ze zo resistent te maken als wilde onkruiden, we beter al resistente wilde onkruiden kunnen nemen en ze zo productief maken als moderne gewassen.

We bespraken dit idee in detail in “Landbouw Vooruitstuwen met AI en Genetische Engineering – De Toekomst van Cultivatie”, inclusief hoe het gecombineerd kan worden met multispectrale beeldvorming zodat landbouwrobots al het onkruid kunnen “zappen” zonder de gemodificeerde “tag”.

Nieuwe Soorten Voedsel

Een andere optie om de landbouw te verbeteren is het creëren van nieuwe soorten voedselproducten. Bijvoorbeeld, we bespraken in “CRISPR-Cas9 gebruiken om eetbaar mycelium om te vormen tot vleesvervangers” hoe schimmels genetisch gemodificeerd kunnen worden om eruit te zien en te smaken als vlees, terwijl ze zelfs gezonder zijn.

Na verloop van tijd kan het toevoegen van meer voedingsstoffen, zoals in het Golden Rice‑project, of het verbeteren van de smaak een geweldige manier zijn om de landbouwproductiviteit te verhogen.

Nieuwe Landbouwmethoden

Hoewel technologie‑gerichte benaderingen, zoals robotica, data/AI‑gedreven methoden of GMO’s, deel zullen uitmaken van de toekomst van de landbouw, is dat niet alles. Hoe meer we de complexiteit van onze ecosystemen en de interacties tussen al haar componenten begrijpen, hoe meer we inzien hoe we betere boerderijen kunnen creëren.

Dit staat centraal in een stille revolutie in de landbouw, aangeduid met vele termen zoals permacultuur, regeneratieve landbouw, biodynamische landbouw, enz.

Permacultuur & Regeneratieve Landbouw

Aanvankelijk meer een tegenbeweging die moderne landbouwmethoden afwees, is permacultuur uitgegroeid tot een gerespecteerd wetenschappelijk vakgebied en heeft het zijn vermogen aangetoond om ecologisch vriendelijkere boerderijen te creëren die ook winstgevend en productief zijn.

Het idee is om de effecten van gezonde bodems op plantensurvival, de synergieën tussen verschillende plantensoorten, de natuurlijke vijanden van gewasplagen, de koolstofinhoud van bodems, enz. samen te integreren.

Veel labels die lijken op de beter bekende “biologische landbouw” labels verschijnen nu voor regeneratieve landbouw.

Deze methode leidt tot een complexer boerderijontwerp, waarbij bomen, struiken, hagen en vijvers worden geïntegreerd bovenop rijen gewassen. De methode is zeer productief, maar in de meeste gevallen kan het lastig zijn om te integreren met de enorme tractoren van de moderne industriële landbouw.

Gelukkig is het veel gemakkelijker te implementeren door gebruik te maken van de trends van elektrificatie, robotica en drones. En omdat het complexer is, presteert een data‑gedreven aanpak ook goed bij regeneratieve landbouw.

Agroforestry, Koolstoflandbouw en Biochar

De koolstofemissies van de landbouw zijn vaak een zorg. Hoe meer we de koolstofcyclus begrijpen, hoe duidelijker wordt dat bodems een cruciaal onderdeel zijn, en dat het vasthouden van koolstof in organisch rijke bodems een van de efficiëntste methoden voor koolstofvastlegging kan zijn.

Moderne landbouw, met diepe ploegen en blote bodems, heeft de neiging de koolstofinhoud van de bodem uit te putten. Dit leidt niet alleen tot CO2‑uitstoot, maar vermindert ook het vermogen van de bodem om water en voedingsstoffen vast te houden, wat leidt tot een grotere behoefte aan dure irrigatie en meststoffen.

Dus “koolstoflandbouw” is een nieuwe trend, waarbij boeren het land bewerken op een manier die leidt tot koolstofvastlegging in plaats van -uitstoot.

De eerste methode is agroforestry, waarbij gewassen of landbouwdieren worden geteeld naast een rij bomen. Op deze manier biedt de boom schaduw, vocht, gevallen bladeren en koolstofvastlegging terwijl de gewassen nog steeds worden verbouwd. Na enkele decennia kunnen de bomen een extra inkomen opleveren in de vorm van hout.

Ten tweede komt koolstoflandbouw. Over het algemeen draagt elke landbouwpraktijk die organisch materiaal aan de bodem toevoegt bij aan koolstofvastlegging. Veel landen en economische blokken, inclusief de EU, bieden nu incentives voor koolstoflandbouw om de koolstofsequestratie en -opslag in bossen en bodems te verbeteren, evenals de uitstoot van broeikasgassen uit bodems te verminderen.

Ten slotte wordt een nieuwe technologie nu onderzocht door wetenschappers, amateurs en boeren: biochar. Dit is wanneer organisch materiaal zoals gewasresten of hout wordt verbrand door pyrolyse. In plaats van volledig tot as te verbranden, blijft er een zeer poreus houtskoolresidu over.

Deze vorm van vaste koolstof is zeer stabiel en kan duizenden jaren onveranderd blijven. Het biedt ook een toevluchtsoord voor nuttige bacteriën en schimmels. Biochar wordt op grote schaal gebruikt, bijvoorbeeld door golfbanen om de irrigatiebehoefte met 30 % te verminderen.

Hernieuwbare Energieën

Boerderijen nemen steeds meer hernieuwbare energie over, vooral zonne‑ en windenergie. In 2022 gebruikten in totaal 153.101 Amerikaanse boerderijen en ranches systemen die hernieuwbare energie produceren, vergeleken met 57.299 in 2012, een stijging van 167 % over 10 jaar.

Deze zonne‑installaties kunnen ook geïntegreerd worden met gewassen in plaats van primeur landbouwgrond te bedekken, een techniek genaamd agrivoltaics, die we uitlegden in “Agrivoltaics om ‘echte’ boerderijen te combineren met zonneboerderijen.”

Boeren beginnen ook methaanverwerkers te integreren om landbouwafval te recyclen tot biogas, vooral op ranches die enorme hoeveelheden dierlijk afval produceren.

Een andere nieuwe energiebron is geothermie, die we uitgebreider bespraken in “Geothermie en Passieve Kassen – Verminderen van Koolstofemissies in de Landbouw”.

Zero‑Koolstofmeststoffen

Onder de belangrijkste meststoffen zijn fosfor en kalium (de P en K in NPK-meststoffen) natuurlijke elementen die worden gedolven. Dus uiteindelijk, om deze meststoffen koolstofneutraal te maken, moet de mijnbouw zelf geëlektrificeerd worden en groene energie gebruiken om de benodigde stroom te produceren.

Stikstofmest is een ander verhaal, aangezien het momenteel grotendeels wordt geproduceerd uit aardgas of andere fossiele brandstoffen. Om precies te zijn, fossiele brandstoffen leveren de energie voor de chemische reacties die atmosferisch N2 omzetten in ammoniak.

Gelukkig ontwikkelt zich een volledige toeleveringsketen om groene ammoniak te produceren. Dit kan onder meer het decentraliseren van ammoniakproductie omvatten via modulaire systemen, zoals het aanbod van FuelPositive Corporation en AmmPower Corp. dat we presenteerden in “De Andere Waterstofbrandstof – Top 5 Groene Ammoniak Aandelen”.

Het zou op een dag zelfs een belangrijk onderdeel kunnen worden van de vergelijking om fossiele brandstoffen als brandstofbron te vervangen, zoals we onderzochten in “Decarbonisatie van Wereldwijde Scheepvaartroutes via Groene Ammoniak”

en mogelijk ook landbouwapparatuur van stroom voorzien.

Alternatief kan stikstof direct aan de bodem worden toegevoegd door speciaal geengineerde microben.

Grondloze Landbouw

Landbouw evolueert snel, en niet alleen door beter voor de bodem te zorgen of nieuwe technologie te integreren. Sommige methoden proberen nu volledig de noodzaak van velden en bodem voor voedselproductie te elimineren.

Dit kan worden gedaan in stedelijke boerderijen, een nieuwe trend die voedselproductie dichter bij consumptiecentra wil brengen, die we onderzochten in “Urban Agriculture Opschalen om Veel Voordelen te Brengen”.

Verticale Landbouw

Een manier om in steden te boeren is verticale landbouw, waarbij kunstlicht en binnenkassen proberen de traditionele landbouw volledig te vervangen.

Dit is een veelbelovend idee, dat echter geoptimaliseerd moet worden om concurrerend te zijn met traditionele landbouw.

U kunt er meer over leren in “Een Diepgaande Analyse van Verticale Landbouw en de Wereldwijde Impact”, evenals “5 Beste Verticale Landbouwbedrijven” & “Top 10 Indoor Landbouwbedrijven”.

De meeste binnen- en verticale landbouwmethoden vertrouwen op hydroponics, waarbij de voedingsstoffen die de planten nodig hebben niet uit de bodem komen maar uit stromend water. We legden uit hoe het werkt in “Hydroponics – Alles wat je moet weten”.

Nog geavanceerdere methoden verwijderen zelfs het water, waarbij de teelt wordt beperkt tot een nevel van aerosol, een methode genaamd aeroponics.

Een stap verder is het combineren van het kweken van vissen met de teelt van gewassen, waarbij de visafval als meststof wordt gebruikt en de planten als waterzuiveringssystemen, een concept genaamd aquaponics.

Ten slotte kunnen enkele nieuwe vormen van voedsel worden geteeld, zoals microalgen, die rijk zijn aan eiwitten en antioxidanten en kunnen vervolgens worden gebruikt om voedingssupplementen te maken of in dranken te verwerken.

Landbouw voor Hernieuwbare Materialen & Energie

Biobrandstoffen

Landbouw kan ook niet alleen over voedsel gaan, maar over het vervangen van veel niet‑hernieuwbare materialen door natuurlijk gegroeide alternatieven.

Voor nu is dit gedaan via de eerste generaties biobrandstoffen. In de toekomst zou algen telen voor biobrandstof een nieuw landbouwbusinessmodel kunnen zijn.

Biomaterialen

Veel materialen worden tegenwoordig gemaakt van niet‑hernieuwbare bronnen of zijn op de een of andere manier giftig. Nieuwe biotechnologie zou meer natuurlijke en gezondere alternatieven mogelijk kunnen maken.

Dit geldt nog meer voor bioplastic, waarbij veel bedrijven vooroplopen om onze verslaving aan plastic tot een veel kleiner probleem te maken.

Een ander materiaal met grote beloftes is hout. Terwijl hout en bosbouw al een enorme industrie is met een waarde van $1,16 triljoen in 2024, zou verbeterde genetica de houtproductie en koolstofvastlegging kunnen verhogen.

Hout zou een veel krachtiger materiaal kunnen zijn dan verwacht. Onderzoekers ontdekken dat alkalische omstandigheden, hoge temperaturen en biopolymeren hout kunnen omzetten in “versterkt hout dat de sterkte van staal kan hebben en een stijfheid 23 keer groter dan beton”.

Investeren in Landbouw

Er zijn veel mogelijke manieren om te investeren in voedsel- en biomateriaalproductie. En dit is een grote sector, met $9,09 T aan wereldwijde omzet.

Dit is ook een zeer gefragmenteerde sector, waarbij het grootste deel van de landbouwactiviteiten wordt uitgevoerd door relatief kleine bedrijven, familiebedrijven, enz. Over het algemeen is landbouw zelden verticaal geïntegreerd, met verschillende bedrijven die de input leveren in verschillende fasen van de waardeketen: apparatuur, zaden, chemicaliën, arbeid, verwerking, wederverkoop & marketing, enz.

U kunt investeren in voedselgerelateerde bedrijven via vele brokers, en u kunt hier, op securities.io, onze aanbevelingen vinden voor de beste brokers in de VS, Canada, Australië, het VK, en vele andere landen.

Als u niet geïnteresseerd bent in het investeren in één specifiek bedrijf, kunt u ook kijken naar biotech‑ETF’s zoals de Global X AgTech & Food Innovation ETF (KROP), de iShares MSCI Agriculture Producers ETF (VEGI), of de VanEck Agribusiness ETF (MOO), die een meer gediversifieerde blootstelling bieden om te profiteren van de essentiële voedselproductie‑industrie.

Voedselproductie & Landbouwinnovatiebedrijf

(CTVA )

Corteva is een wereldleider in landbouwtechnologie, met name chemicaliën en zaden. Het is ook zeer actief op het gebied van nieuwe landbouwtechnologieën zoals robotica.

Met $17,2  miljard netto‑omzet in 2023, meer dan 22.500 werknemers en meer dan 10.000.000 klanten, behoort het bedrijf tot de grootste in zijn sector, samen met de Amerikaanse concurrenten Bayer en Syngenta.

Over het algemeen, en mogelijk een weerspiegeling van een diepere trend van verminderde consumptie en verhoogde concurrentie, zijn de verkopen van chemicaliën (pesticiden, herbiciden, enz.) in 2024 gedaald, terwijl de verkoop van zaden groeide.

Bron: Corteva

Bij een diepere blik is de kernactiviteit van Corteva in zaden maïs en soja, wat het grootste deel van de bedrijfsomzet in dit segment uitmaakt. Het meest opvallend is Corteva’s “Enlist E3” soja, met weerstand tegen 3 herbiciden (2,4‑D choline, glyphosaat en glufosinaat), die is gegroeid van minder dan 5 % in 2019 tot meer dan 65 % van de Amerikaanse markt.

Bron: Corteva

In gewasbescherming/chemicaliën bestond meer dan de helft van de verkoop uit herbiciden, terwijl de rest voornamelijk uit insecticiden en fungiciden bestond.

Bron: Corteva

Corteva heeft haar huidige bedrijf opgebouwd rond traditionele industriële landbouw, die nog steeds een zeer winstgevende activiteit is die het huidige R&D‑budget ondersteunt.

Echter, we kijken ook uit naar de toekomst van de landbouw, die we in dit artikel bespraken. Met name werkt Corteva aan:

Corteva kijkt ook actief naar de toekomstige groeiende vraag naar groene biobrandstoffen en speciale eiwitten, elk met een adresseerbare markt van $10 – $30 miljard tegen 2035.

Bron: Corteva

Kortom, hoewel Corteva een reus is van de “oude” industriële landbouwmethoden, is het zich duidelijk bewust van de veranderingen in de sector en positioneert het zich om een even groot en succesvol bedrijf te worden dat zich aanpast aan de snel veranderende landbouwpraktijken.

mm

Jonathan is een voormalig onderzoeker in de biochemie die werkte aan genetische analyse en klinische onderzoeken. Hij is nu een aandelenanalist en financieel schrijver met een focus op innovatie, marktcycli en geopolitiek in zijn publicatie The Eurasian Century.