การพัฒนาชุดเซนเซอร์ชนิดสมดุลความร้อนสำหรับวัดการคายน้ำของพืชไร่และพืชที่มีลำต้นขนาดเล็ก และระบบควบคุมการให้น้ำในแปลงปลูกพืช

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้ได้ศึกษาการพัฒนาเซนเซอร์ Sap flow ชนิด Heat balance สำหรับวัดการใช้น้ำของพืชไร่และพืชที่มีลำต้นขนาดเล็ก และพัฒนาต่อยอดการปรับเทคนิคตรวจสอบความแม่นยำเซนเซอร์วัดความชื้นดิน จากโครงการที่เคยได้รับทุนสนับสนุนจาก สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร โครงการนี้ได้ผลผลิตหลักเป็นองค์ความรู้สำหรับ การผลิตและประกอบเซนเซอร์ Sap flow ชนิด Heat balance ต้นแบบ เพื่อประยุกต์ใช้ในการศึกษาวิจัยพืชไร่และพืชที่มีลำต้นขนาดเล็ก และได้ผลงานประดิษฐ์อีกสองรายการ คือ เซนเซอร์วัดความชื้นดินที่ได้ปรับปรุงทั้งเทคนิคการประกอบหัวเซนเซอร์ และเทคนิคการตรวจสอบความแม่นยำ และชุดอุปกรณ์ควบคุมการให้น้ำพืช พร้อมทั้งการได้เสนอร่างคำขออนุสิทธิบัตรเพื่อคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญา จำนวน 2 ฉบับ การทดสอบการทำงานของเซนเซอร์ Sap flow Sap flow ชนิด Heat balance ที่พัฒนาขึ้นกับต้นอ้อยให้ค่าความแม่นยำที่ยอมรับได้ (R2= 0.88) ทั้งนี้เทคนิคนี้ยังค่อนข้างมีข้อจำกัดในการใช้งาน เนื่องจากการติดตั้ง ไม่ว่าจะเป็นเซนเซอร์ที่โครงการพัฒนาขึ้นหรือเซนเซอร์เชิงการค้า ผู้ใช้จึงควรมีความเข้าใจทฤษฎีพื้นฐาน รวมถึงการแปลผลต้องใช้ความเข้าด้านอิเล็คทรอนิคส์ควบคู่กับความรู้ด้านสรีรวิทยาของพืช การใช้งานเซนเซอร์ชนิดนี้จึงควรเป็นการใช้งาน เพื่อการวิจัยด้านที่เกี่ยวข้อง อาทิ สรีรวิทยาของพืช หรือ การชลประทานสำหรับการเกษตร อย่างไรก็ตามองค์ความรู้ที่ได้จากการวิจัย และเซนเซอร์ต้นแบบที่ได้รับ มีคุณสมบัติที่สามารถนำไปสู่การใช้ในงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง หรือการเผยแพร่เพื่อให้นักวจัยภายในประเทศได้ใช้เพื่อพัฒนาภาคการเกษตรการพัฒนาเทคนิคตรวจสอบความแม่นยำของเซนเซอร์วัดความชื้นดินที่ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจาก สวก. เมื่อปีงบประมาณ 2559 ได้มีการปรับทั้งการออกแบบเซนเซอร์ขึ้นใหม่ โดยใช้ผงถ่านแอกทิเวตเทตคาร์บอนผสมกับทรายละเอียดที่ร่อนผ่านตะแกรง 100 ไมครอน เพื่อเป็นวัสดุสำหรับดูดซับความชื้นจากดิน และปรับเทคนิคการวัดค่าสัญญาณเป็นการใช้ทฤษฎี วัดค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุ พบว่า เซนเซอร์ดั้งเดิมมีปัญหาในเชิงของวัสดุศาสตร์ ทำให้ค่าสัญญาณไม่เป็นไปตามทฤษฎี แต่เซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ให้ค่าสัญญาณเป็นไปตามทฤษฎี และสามารถตรวจสอบความแม่นยำกับการวัดความชื้นดินที่ระดับความชื้น -2 ถึง -10 บาร์ อย่างไรก็ตามการตรวจสอบความแม่นยำของการวัดความชื้นในระดับความชื้น 0 ถึง -1 บาร์ ต้องได้รับการพัฒนาต่อไปสำหรับการพัฒนาชุดอุปกรณ์ควบคุมการให้น้ำพืช ประสบผลตามที่ตั้งเป้าไว้ สามารถพัฒนากล่องอิเล็คทรอนิกส์ ควบคุมการให้น้ำพืช ที่อาศัยการวัดค่าความชื้นดินด้วย เทนซิโอมิเตอร์ และประเมินการใช้น้ำพืชด้วยเซนเซอร์ Sap flow ชนิด Heat dissipation รวมทั้งได้พัฒนาฐานข้อมูลของพื้นที่หน้าตัดส่วนลำเลียงน้ำของไม้ยืนต้นเศรษฐกิจเพื่อการประยุกต์ใช้กับเซนเซอร์ Sap flow และได้ผลการศึกษาการใช้น้ำในต้นมะม่วงอายุประมาณ 3 ปี ซึ่งมีอัตราการใช้น้ำประมาณ 4.8 ถึง 7.0 ลิตรต่อต้นต่อวัน อัตราการใช้น้ำของมะม่วงที่ศึกษา ถูกควบคุมโดยปัจจัยสภาพอากาศโดย เฉพาะอย่างยิ่งค่าความดันไอขาดหาย พบว่าค่าความดันไอขาดหายที่ไม่เกิน 1.0 กิโลปาสคาล เอื้อต่อการเปิดปากใบและอัตราการใช้น้ำของมะม่วงให้มีค่าสูงสุดในรอบวัน อย่างไรก็ตามในการศึกษาครั้งนี้ยังขาดการศึกษาปัจจัยความชื้นดิน ทำให้ยังขาดองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยความชื้นดินต่อรูปแบบการใช้น้ำของมะม่วงสรุปผลการดำเนินงานของโครงการได้ผลผลิต 5 รายการ คือ 1. ต้นแบบเซนเซอร์Sap flow ชนิด Heat balance2. ต้นแบบเซนเซอร์วัดความชื้นดินชนิดวัดสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุ3. ต้นแบบเซนเซอร์กล่องควบคุมการให้นำพืช4. ข้อมูลการใช้น้ำและรูปแบบการตอบสนองของมะม่วงต่อสภาพบรรยากาศ5. ร่างคำขออนุสิทธิบัตรคุ้มครองการประดิษฐ์2 ฉบับ

คำสำคัญ