| ที่มา | เทคโนโลยีการเกษตร |
|---|---|
| ผู้เขียน | สาวบางแค 22 |
| เผยแพร่ |
ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกสูงขึ้น พื้นที่ทำการเกษตรที่เคยอุดมสมบูรณ์ต่างประสบปัญหาภัยแล้งจากภาวะฝนทิ้งช่วงยาวนานขึ้น ทำให้พืชขาดน้ำ ชะงักการเติบโต และได้ผลผลิตน้อยลงกว่าเดิม ในสภาวะที่โลกเข้าสู่วิกฤตโลกร้อน “เกษตรทฤษฎีใหม่” ซึ่งเป็นแนวพระราชดำริของ พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ในการบริหารจัดการที่ดินและน้ำเพื่อการเกษตร นับว่าเป็นแนวทางสำคัญในการแก้ปัญหาน้ำไม่เพียงพอให้แก่เกษตรกร
สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร ได้น้อมนำแนวพระราชดำริ “เกษตรทฤษฎีใหม่” มาใช้แก้วิกฤตขาดน้ำทำเกษตร โดยนำหลักเกษตรทฤษฎีใหม่ ผนวกกับแนวคิด พลังงานทดแทน ระบบเกษตรอัจฉริยะ การให้น้ำตามความต้องการของพืช และคาร์บอนเครดิต จนประสบความสำเร็จในการประยุกต์เทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะ เข้ามาใช้ในแปลงเกษตรทฤษฎีใหม่ เช่น ระบบให้น้ำทุเรียนพลังงานแสงอาทิตย์ โรงเรือนผักพรางแสงอัตโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์ จะช่วยให้ใช้น้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดต้นทุน เพิ่มคุณภาพผลผลิต และยังช่วยลดโลกร้อนอีกด้วย
เทคโนโลยีการให้น้ำแบบแม่นยำ
สำหรับระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบให้น้ำทุเรียนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นเทคโนโลยีการให้น้ำแบบแม่นยำสำหรับระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบสูบน้ำจากแหล่งน้ำด้วยปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการเขียนโปรแกรมควบคุมวาล์วไฟฟ้าให้จ่ายน้ำอัตโนมัติ โดยวัดสัญญาณเซ็นเซอร์จากถังวัดน้ำฝนซึ่งสอดคล้องกับปริมาณน้ำตามความต้องการของพืชต่อวัน สามารถจ่ายน้ำได้ตามความต้องการของพืช เป็นประโยชน์ต่อภาคเกษตรอย่างมาก ทั้งลดการใช้แรงงานและลดต้นทุนการผลิตไปพร้อมๆ กัน
นวัตกรรมดังกล่าว เกิดจากแนวคิดของ คุณอัคคพล เสนาณรงค์ อดีตผู้อำนวยการสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม และคณะ ที่ร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีการให้น้ำสำหรับระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อควบคุมปริมาณการให้น้ำต่อวันตามความต้องการของพืชอย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องลงทุนสร้างหอสูงวางถังเก็บน้ำขนาดใหญ่ (ปกติจะเท่ากับความสามารถในการสูบน้ำต่อวัน) แต่ใช้ถังน้ำที่มีขนาดราว 1/200 เท่า และไม่ต้องลงทุนแบตเตอรี่สำรองไฟฟ้าสำหรับปั๊มน้ำ
ทีมนักวิจัยได้ร่วมกันออกแบบให้สูบน้ำจากแหล่งน้ำด้วยปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ ขึ้นไปไว้ในถังเก็บน้ำขนาด 200 ลิตร หอถังสูง 6 เมตร ควบคุมวาล์วไฟฟ้า สามารถจ่ายน้ำอัตโนมัติครั้งละ 50 ลิตร ด้วยบอร์ดสมองกลฝังตัว โดยวัดสัญญาณเซ็นเซอร์จากถังวัดน้ำฝนหักล้างการระเหยที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ เซ็นเซอร์ลูกลอยที่ตั้งให้ทำงานราวความจุ 80 ลิตร และสัญญาณกลับจากวาล์วไฟฟ้าเพื่อนับจำนวนถัง ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณน้ำตามความต้องการของพืชต่อวัน
การหาความต้องการน้ำของพืช เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานทางการเกษตรยุคใหม่ ที่ใช้ข้อมูลจากการทดลองที่นักวิชาการเคยทำไว้กับพืชแต่ละชนิด คำนวณร่วมกับค่าสภาพอากาศย้อนหลังในพื้นที่เฉลี่ยหลายปีสามารถงดจ่ายน้ำเมื่อเกิดกรณีสืบเนื่องมาจากฝนตก และงดจ่ายน้ำเมื่อสูบน้ำขึ้นถังเก็บน้ำไม่ทัน การสอบเทียบการให้น้ำครั้งละ 50 ลิตร ทำได้โดยง่าย โดยตั้งนาฬิกาคุมเวลาการให้น้ำ
ในทางปฏิบัติถ้าแสงแดดเพียงพอจะให้น้ำต่อเนื่อง จะพักการให้น้ำเมื่อแสงแดดน้อย และกลับมาให้น้ำเมื่อแสงแดดเพียงพออีกครั้ง จนครบจำนวนครั้ง (ถังละ 50 ลิตร) ที่ต้องการ บอร์ดสมองกลใช้บอร์ด Arduino Mega 2560 และเขียนโปรแกรมควบคุมสมองกล ด้วยภาษา Matlab Simul ink เพื่อให้ง่ายต่อการเรียนรู้
ปัจจุบันสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม อยู่ระหว่างการนำระบบดังกล่าวไปทดสอบการใช้งานในโครงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะในแปลงเกษตรทฤษฎีใหม่ ที่ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรนครราชสีมา เพื่อให้น้ำสวนทุเรียน 1 ไร่ (24 ต้น) ระบบการให้น้ำแบบแม่นยำสามารถจ่ายน้ำได้ตามความต้องการของทุเรียน โดยได้ออกแบบกล่องควบคุมให้เกษตรกรเลือกสถานะของทุเรียน ซึ่งสมองกลจะควบคุมการให้น้ำของทุเรียนตามความต้องการน้ำของทุเรียน รัศมีทรงพุ่ม 4 เมตร ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
ทั้งนี้ สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมได้คำนวณระบบการให้น้ำตามความต้องการของทุเรียนในแต่ละระยะการเติบโต พบว่า ต้นทุเรียน ปีที่ 1 ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 17 ลิตรต่อต้นต่อวัน ปีที่ 2 ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 30.1 ลิตรต่อต้นต่อวัน ปีที่ 3 ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 67.8 ลิตรต่อต้นต่อวัน ปีที่ 4 ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 92.3 ลิตรต่อต้นต่อวัน ปีที่ 5 ขึ้นไป ระยะเตรียมต้น ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 1,120.6 ลิตรต่อต้นต่อวัน ระยะชักนำตาดอก ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 0 ลิตรต่อต้นต่อวัน ระยะติดดอก ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 175.8 ลิตรต่อต้นต่อวัน ระยะติดผล ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 130.6 ลิตรต่อต้นต่อวัน ระยะผลอ่อน ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 160.8 ลิตรต่อต้นต่อวัน ระยะผลกลาง ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 206.0 ลิตรต่อต้นต่อวัน ช่วงเริ่มสุกแก่ ปริมาณการให้น้ำเฉลี่ย 165.8 ลิตรต่อต้นต่อวัน
กล่องสมองกลสามารถนำไปใช้กับแปลงทุเรียนขนาดใหญ่ได้ แต่ต้องเพิ่มความสามารถในการสูบน้ำ และเพิ่มขนาดถังเก็บน้ำให้มีความจุ 50 ลิตรต่อไร่ (เผื่ออีกเล็กน้อย) และถ้าจะเปลี่ยนชนิดพืช ระยะปลูก และภูมิภาค ก็สามารถทำได้โดยโปรแกรมสมองกลใหม่ เทคโนโลยีและนวัตกรรมนี้จะสอดคล้องกับระบบเศรษฐกิจสีเขียว ตามโมเดลพัฒนาเศรษฐกิจเพื่อความยั่งยืน (BCG Economy Model) โดยใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ลดปัญหามลภาวะ ลดต้นทุน และเพิ่มคุณภาพของผลผลิตได้อย่างยั่งยืน
สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม
“สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม” เป็นหนึ่งในหน่วยงานสำคัญของกรมวิชาการเกษตร ปัจจุบันมีสำนักงานเครือข่ายในภูมิภาคต่างๆ เช่น ศูนย์วิจัยเกษตรวิศวกรรมเชียงใหม่ ศูนย์วิจัยเกษตรวิศวกรรมขอนแก่น และศูนย์วิจัยเกษตรวิศวกรรมจันทบุรี และได้มีการก่อตั้งศูนย์วิจัยเกษตรวิศวกรรมสุราษฎร์ธานีในปี พ.ศ. 2563
ตลอดระยะเวลา 50 ปี ของการดำเนินงาน สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ทำหน้าที่เป็นหน่วยวิจัยหลักของประเทศในการพัฒนาต้นแบบเครื่องจักรกลเกษตร ตลอดจนเครื่องมือเก็บรักษาและแปรรูปผลผลิต เพื่อให้โรงงานเอกชนนำไปผลิตให้แก่เกษตรกร งานวิจัยที่ได้พัฒนาไปสู่เชิงพาณิชย์ประมาณ 100 ต้นแบบ ที่สร้างผลประโยชน์ในวงกว้าง สร้างความเปลี่ยนแปลงต่อวงการเกษตรของประเทศไทยมากมาย ยกตัวอย่างเช่น
โรงเรือนอีแว้ปอัจฉริยะ สำหรับการผลิตพืชโดยควบคุมสภาพอากาศอัตโนมัติ
โรงเรือนอีแว้ปอัจฉริยะ เทคโนโลยีที่ใช้สมองกลฝังตัวเพื่อควบคุมโรงเรือน โดยใช้เซ็นเซอร์วัดค่าอุณหภูมิและความชื้นภายในและนอกโรงเรือน ประมวลผลและควบคุมอัตโนมัติ เช่น พัดลม ปั๊มน้ำ และม่านพรางแสง เพื่อลดความชื้นสัมพัทธ์สูงเกินไป และความร้อนในโรงเรือนยังช่วยลดการใช้สารเคมีป้องกันแมลงและเสี่ยงโรคพืช โรงเรือนอีแว้ปอัจฉริยะยังสามารถลดต้นทุนแรงงานและไม่ต้องใช้คนในการควบคุมโรงเรือนอีกด้วย
เทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อสับปะรดไทย
แปลงเรียนรู้ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรเพชรบุรี ซึ่งเป็นหนึ่งภายใต้โครงการจัดทำแปลงเรียนรู้เกษตรอัจฉริยะที่สถาบันวิจัยพืชสวน สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม และศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรเพชรบุรี ดำเนินการร่วมกันในปีงบประมาณ 2566-2567 เพื่อสร้างแปลงต้นแบบ การใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการจัดการน้ำ ปุ๋ย และเครื่องจักรกลเกษตรสำหรับผลิตสับปะรดผลสด สู่เกษตรกร
ภายในแปลงเรียนรู้เกษตรอัจฉริยะ นำเสนอ 4 เทคโนโลยี ได้แก่
1. เซ็นเซอร์วัดน้ำฝนอัจฉริยะ เพื่อควบคุมการให้น้ำพืชอัตโนมัติ โดยใช้สมองกลฝังตัว Arduino และเขียนโปรแกรมควบคุมด้วยภาษาแบบกราฟิก ใช้ถังวัดน้ำฝนหักล้างกับการระเหยสะสม ซึ่งมีเซ็นเซอร์วัดน้ำในถังว่าแห้งหรือไม่ ถ้าน้ำในถังวัดน้ำฝนแห้ง สมองกลฝังตัวจะสั่งให้น้ำตามปกติ หากในถังวัดน้ำฝนมีน้ำ สมองกลจะสั่งงดให้น้ำ
2. เทคโนโลยีอากาศยานไร้คนขับ ดำเนินการร่วมกับบริษัท สกาย วีไอวี จำกัด ใช้โดรนบินสำรวจการเจริญเติบโตของสับปะรด รวมทั้งปัญหาโรคเหี่ยวสับปะรด หวังลดความสูญเสียผลผลิตของสับปะรดตั้งแต่ปลูกจนถึงการเก็บเกี่ยว
3. การให้น้ำและปุ๋ยตามความต้องการของสับปะรด โดยคำนวณหาปริมาณการใช้น้ำของพืชจริง การให้ปุ๋ยตามค่าการวิเคราะห์ดิน และ
4. การปรับระบบการปลูกสับปะรดรูปแบบใหม่เพื่อใช้เครื่องจักรกลเกษตรประเภท เครื่องพ่นสารชนิดแขนสำหรับจัดการวัชพืช ปัญหาโรคและแมลง การให้ปุ๋ย เครื่องลำเลียงผลสับปะรดติดรถแทรกเตอร์ ทำงานได้ 2.10 ไร่ต่อชั่วโมง เปรียบเทียบกับการใช้แรงงานคนพบว่า เครื่องจักรกลชนิดนี้ มีศักยภาพการทำงานได้เร็วกว่าการใช้แรงงานคนเก็บผลสับปะรด 2.6 เท่าตัว
หากใครสนใจนวัตกรรมของสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่เบอร์โทรศัพท์ 02-579-1306 หรือทางอีเมล [email protected] ได้ในวันและเวลาราชการ
เผยแพร่ออนไลน์ล่าสุด เมื่อวันศุกร์ที่ 17 พฤศจิกายน พ.ศ. 2566
