41.June.TDR

ฉบับที่ 41 เดือนมิถุนายน 2558

เครื่องวัดความชื้นดิน เพิ่มความแม่นยำการให้น้ำพืชเกษตร

การให้น้ำของพืชที่มีความมากไป เป็นการใช้น้ำเกินความจำเป็น และไม่เป็นผลดีกับพืชที่ปลูก แล้วยังเป็นการบริหารจัดการน้ำที่ไม่มีประสิทธิภาพด้วย เราควรใช้อย่างเพียงพอ พอดี จึงจะได้ผลผลิตทางเกษตรที่มีประสิทธิภาพ

งานวิจัยเนคเทค  เครื่องวัดความชื้นระบบ TDR (Time Domain Response) จึงเข้าไปมีส่วนช่วยนำเทคโนโลยี การวัดความชื้นของดินเพื่อให้น้ำอย่างเหมาะสมแก่พืชเศรษฐกิจ

 

เครื่องมือวัดความชื้นที่มีความแม่นยำในท้องตลาดส่วนใหญ่มีราคาแพง หรือหากมีราคาถูกก็อาจให้ค่าวัดที่มีความน่าเชื่อน้อย จึงเป็นความท้าทายของนักวิจัยไทยที่ต้องพัฒนาเทคโนโลยีขึ้นเองเพื่อให้มีความน่าเชื่อถือ และมีราคาที่เกษตรกรไทยสามารถซื้อหาได้ไม่ยาก

เครื่องวัดความชื้นระบบ TDR (Time Domain Response) เป็นผลงานการพัฒนาที่เกิดขึ้นจากความร่วมมือกับสำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) จ.นครราชสีมา ที่นำไปประยุกต์ใช้วัดความชื้นในดินของแปลงทดลองปลูกมันสำปะหลังในพื้นที่ 40 ไร่ เพื่อเป็นข้อมูลหาความเหมาะสมในการให้น้ำแก่มันสำปะหลังในแปลงทดลอง

โจทย์วิจัยมาจากสำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มทส.ที่ตั้งคำถามว่า เราควรจะให้น้ำแก่พืชเกษตรอย่างมันสำปะหลังในปริมาณเท่าไรและเมื่อใด ซึ่งตามปกติการให้น้ำแก่พืชเกษตรมักเป็นไปตามความรู้สึกและแผนงาน อาทิ มีแผนการรดน้ำทุก 6 วัน แต่หากมีฝนตกลงมาระหว่างนั้น ควรจะรดน้ำในปริมาณเท่าเดิมหรือไม่ หรือช่วงไหนไม่จำเป็นต้องรดน้ำ จึงเกิดแนวคิดในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ช่วยบอกว่าช่วงไหนที่จำเป็นต้องรดน้ำหรือช่วงไหนไม่จำเป็น

ในเขตภาคอีสานรวมถึง จ.นครราชสีมามีการปลูกมันสำปะหลังกันเยอะและเป็นพืชเศรษฐกิจด้วย จึงต้องการปรับการให้น้ำตรงกับความต้องการของมันสำปะหลังมากที่สุด ไม่มากไป ไม่น้อยไป ซึ่งนี่คือจุดเริ่มต้นในการพัฒนาระบบวัดความชื้นในดิน เป็นระบบที่มีเซ็นเซอร์วัดความชื้น อุปกรณ์ส่งข้อมูลวัด ระบบส่งข้อมูลแบบไร้สายด้วยคลื่นวิทยุ และแหล่งจ่ายพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์

การทำงานของระบบวัดความชื้น
เซ็นเซอร์ระบบ TDR จะส่งคลื่นเป็นรัศมี 5 เซนติเมตรในดิน และวัดคลื่นสะท้อนกลับมาว่าเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของคลื่นที่สะท้อนกลับมานั้น ขึ้นอยู่กับความชื้นในดิน เมื่อความชื้นในดินเปลี่ยนไป คลื่นที่สะท้อนกลับมาก็เปลี่ยนไป และเป็นการวัดเพื่อประยุกต์ว่าความชื้นระดับนั้นต้องรดน้ำในปริมาณเท่าไร” ดร.โอภาสอธิบาย และเพิ่มเติมว่าจุดที่ต้องพัฒนาต่อไปคือการเพิ่มระยะทางระหว่างตัวส่งสัญญาณข้อมูลความชื้นดินและตัวรับสัญญาณ ซึ่งปัจจุบันมีระยะห่างที่ 200 เมตร

ระบบส่งข้อมูลแบบไร้สายที่ทีมวิจัยเลือกมาใช้บันทึกข้อมูลความชื้นดินในแปลงปลูกมันสำปะหลัง เป็นระบบที่ส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุซึ่งมีต้นทุนถูกที่สุด เมื่อเทียบกับระบบส่งข้อมูลไร้สายอื่นๆ อาทิ การส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ หรือการส่งข้อมูลด้วยคลื่นประเภทเดียวกับ wi-fi ซึ่งเป็นระบบที่มีราคาแพง 



จุดเด่นของระบบ

• เครือข่ายเซ็นเซอร์สามารถติดตามผลได้จากอินเทอร์เน็ต
  ระบบเก็บข้อมูลนำมาใช้ในการติดตาม สำหรับการปรับปรุง แก้ไขประสิทธิภาพการชลประทานในแปลงขนาดใหญ่
• สามารถว้ดได้ในพื้นที่ทางการเกษตรที่น้ำท่วม เนื่องจากการวัดใช้การรับส่งสัญญาณด้วยคลื่นวิทยุ
• สามารถซื้อไปใช้ได้เลย ไม่ต้องคิดถึงจุดคุ้มทุน  ลดต้นทุนในการผลิต

การติดต่อนักวิจัย

ดร.โอภาส ตรีทวีศักดิ์

ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์

 ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ