การประยุกต์ใช้รถแทรกเตอร์อัตโนมัติไร้คนขับในไร่อ้อยสมัยใหม่
August 13, 2020
ปรับพื้นที่นาจุดเริ่มต้นเกษตรแม่นยำ
September 1, 2020

การประยุกต์ใช้รถฉีดพ่นยากำจัดแมลงบนยอดมะพร้าว (Application of the crane insecticide sprayer on the top of coconut)

มะพร้าวเป็นพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจพืชชนิดหนึ่งของประเทศไทย เนื่องจากคนไทยรู้จักใช้เนื้อมะพร้าวในการบริโภคเป็นอาหารทั้งคาวและหวานในชีวิตประจำวัน พื้นที่การเพาะปลูกมะพร้าวของประเทศไทยในปี 2554 มีพื้นที่ในการปลูกทั้งสิ้น 1.35 ล้านไร่และมีผลผลิตจำนวน 1.06 ล้านตัน ซึ่งจากสำนักงานสถิติแห่งชาติได้เคยสำรวจพบว่า ประชากรไทย 1 คน จะบริโภคเนื้อมะพร้าวประมาณปีละ 8,273.2 กรัม หรือประมาณ 18 ผลต่อคนต่อปี ซึ่งปัจจุบันประเทศไทยมีพลเมืองประมาณ 55 ล้านคน จะใช้ผลมะพร้าวประมาณ 990 ล้านผล หรือประมาณ 65เปอร์เซ็นต์ ของผลผลิตทั้งหมด ส่วนที่เหลือประมาณ 35 เปอร์เซ็นต์ ของผลผลิตทั้งหมด หรือ 489 ล้านผล ใช้ในรูปของอุตสาหกรรมหรือส่งออก [1] เมื่อพิจารณาการส่งออก พบว่าประเทศใน กลุ่มอาเซียนเป็นผู้ส่งออกมะพร้าวที่สำคัญของโลก โดยประเทศไทยมีการส่งออกเป็นลำดับที่ 7 ของ โลก และเป็นอันดับ 5 ของกลุ่มอาเซียนมีการส่งออกมากที่สุด ถึง จำนวน 4.61 ล้านตัน คิดเป็นร้อยละ 78 ของ การส่งออก แบ่งเป็นการส่งออกจากประเทศ อินโดนีเซีย (42 เปอร์เซ็นต์) มาเลเซีย (17 เปอร์เซ็นต์) ฟิลิปปินส์ (16 เปอร์เซ็นต์) เวียดนาม (2 เปอร์เซ็นต์) และไทย (1 เปอร์เซ็นต์) [2] ในปัจจุบันแมลงศัตรูมะพร้าวระบาดเป็นอย่างมาก เช่น แมลงดำหนามจะกัดกินยอดอ่อนที่ยังไม่คลี่ ทำให้ยอดอ่อนของมะพร้าวชะงักการเจริญเติบโต หนอนหัวดำจะแทะกินผิวใบมะพร้าวจนใบแห้ง หากการทำรุนแรงอาจจะทำให้ต้นมะพร้าวตายได้ ด้วงแรดจะเจาะโคนทางใบมะพร้าวทำให้ทางใบหัก ถ้าโดนทำลายมากๆจะเกิดโรคยอดเน่า จนยืนต้นตายในที่สุด เป็นต้น เนื่องจากผลกระทบที่เกิดขึ้นทำให้เกษตรกรมีผลผลิตลดลง และเกิดความเสียหายกับสวนมะพร้าวเป็นอย่างมาก เกษตรจึงใช้วิธีเพาะเลี้ยงแตนเบียนและนำมาปล่อยในสวนมะพร้าวแต่จะไม่มีความแม่นยำในการกำจัดแมลง และยังใช้วิธีการเจาะรูต้นมะพร้าวและนำสารเคมีใส่เข้าไป อาจทำให้สารเคมีติดมาให้ผลมะพร้าวและยังมีการสร้างเครื่องฉีดพ่นสารกำจัดแมลง แต่มีข้อจำกัดในความสูงของต้นมะพร้าว และน้ำหนักของไม้ไผ่ดังนั้นทางคณะผู้จัดทำจึงมีความคิดริเริ่มออกแบบและสร้างเครื่องฉีดพ่นสารเคมีกำจัดแมลงศัตรูมะพร้าวพร้อมระบบมองเห็นระยะไกล เพื่อลดและกำจัดความเสียหายของแมลงศัตรูมะพร้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน (2554) ได้ออกแบบและสร้างเครื่องฉีดพ่นสารกำจัดแมลงดำหนามมะพร้าว สร้างขึ้นโดยนักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสนโดยมีหลักการทำงานของเครื่องฉีดพ่นสารกำจัดแมลงดำหนามมะพร้าว จะใช้เครื่องตัดหญ้ามาต่อเติมกับปั้มฉีดยาพร้อมแขนบูมแบบไม้ไผ่ยาว 8 เมตรโดยจะใช้กำลังคนในการบังคับแขนบูมไปในบริเวณที่จะฉีดพ่นสารกำจัดแมลงพร้อมระบบกลไกที่สามารถตัดหญ้าได้ และสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวมันเองโดยไม่ต้องลากจูง โดยใช้เครื่องยนต์เบนซินขนาด 5 แรงม้าเป็นต้นกำลังในการขับเคลื่อน [3]

ภาพที่ 1: แปลงปลูกมะพร้าวในประเทศไทย

ภาพที่ 2: ลักษณะการทำลายที่เกิดจาก หนอนหัวดำ

ภาพที่ 3: ลักษณะการทำลายที่เกิดจาก แมลงดำหนาม

ภาพที่ 4: ลักษณะการทำลายที่เกิดจาก ด้วงแรด

ที่มาของปัญหาในการออกแบบสร้างและการประยุกต์ใช้รถฉีดพ่นยากำจัดแมลงบนยอดมะพร้าวในสวนมะพร้าวสมัยใหม่นั้น 1. เกิดจากเกิดอาการเมื่อยล้าในระหว่างการทำงาน 2. เกิดจากความล่าช้าในระหว่างการทำงาน 3.เกิดอันตรายกับผู้ปฏิบัติงาน และ 4. เกิดการฉีดไม่ตรงกับจุดที่เกิดโรค สิ้นเปลืองสารเคมี

ภาพที่ 5: ลักษณะการปฏิบัติงานที่ไม่ถูกต้อง เกิดอันตรายกับผู้ปฏิบัติงานและสิ้นเปลืองสารเคมี

 

การออกแบบเครื่องฉีดพ่นสารเคมีกำจัดแมลงศัตรูมะพร้าวพร้อมระบบมองเห็นระยะไกลมีส่วนประกอบหลัก 7 ส่วน คือ 1. โครงสร้างของเครื่อง 2. ระบบต้นกำลัง 3. ชุดขับเคลื่อน 4. ชุดเครน 5. ชุดถังเก็บและปั้มฉีดยา   6. ชุดหัวฉีดพร้อมระบบมองระยะไกล และ 7. ชุดควบคุมการเคลื่อนที่ควบคุมการฉีด

ภาพที่ 6:  รถฉีดพ่นยากำจัดแมลงบนยอดมะพร้าว [4]

  1. โครงสร้างของเครื่อง

ภาพที่ 7:  โครงสร้างของเครื่อง

  1. ระบบต้นกำลัง และ 3. ชุดขับเคลื่อน

ภาพที่ 8:  ระบบต้นกำลัง และชุดขับเคลื่อน

  1. ชุดเครน

ภาพที่ 9:  ชุดเครน

  1. ชุดถังเก็บและปั้มฉีดยา

ภาพที่ 10:  ชุดถังเก็บและปั้มฉีดยา

  1. ชุดหัวฉีดพร้อมระบบมองระยะไกล

ภาพที่ 11:  ชุดหัวฉีดพร้อมระบบมองระยะไกล

  1. ชุดควบคุมการเคลื่อนที่ควบคุมการฉีด

ภาพที่ 12:  ชุดควบคุมการเคลื่อนที่ควบคุมการฉีด

 

จาการศึกษาลักษณะทางกายภาพของต้นมะพร้าวที่นิยมปลูกกันในประเทศไทยและวิธีการดูแล รักษาโรคที่เกิดกับต้นมะพร้าว พบว่าเกษตรกรมีวิธีการรักษาโรคที่เกิดบนยอดมะพร้าวโดยการฉีดพ่นสารเคมีกำจัดแมลงศัตรูมะพร้าว จึงได้ศึกษาหาข้อมูลโรคแต่ละชนิด ที่สร้างปัญหาให้กับเกษตรชาวสวนมะพร้าว และวิธีการดูแลรักษาโรคของต้นมะพร้าวว่าต้องทำอย่างไร หลังจากนั้นจึงได้ทำการออกแบบและทำการสร้างเครื่องฉีดพ่นสารเคมีกำจัดแมลงศัตรูมะพร้าวพร้อมระบบมองเห็นระยะไกล โดยมีส่วนประกอบหลักๆ คือ โครงสร้างของเครื่อง ชุดขับเคลื่อน ระบบต้นกำลัง ชุดถังเก็บและปั้มฉีดยา ชุดเครน ชุดหัวฉีดพร้อมระบบมองระยะไกล ชุดควบคุมการขับเคลื่อนและตัวเครน และจะใช้คนปฏิบัติอย่างน้อย 1 คน จากการทดสอบสมรรถนะการทำงานของเครื่องฉีดพ่นสารเคมีกำจัดแมลงศัตรูมะพร้าวพร้อมระบบมองเห็นระยะไกลพบว่า จากการทดสอบหัวฉีดพ่นสารเคมีและความเร็วในการเคลื่อนพบว่า ระยะห่างระหว่างหัวฉีดกับเป้าหมายที่ดีที่สุดคือระยะ 1 เมตร ความสูงของต้นมะพร้าวที่เหมาะสม คือ 5-9 เมตร และมีความดันที่ 1.5 บาร์ มีอัตราการฉีดพ่นสารเคมี 0.0452 ลิตรต่อวินาที ความเร็วในการเคลื่อนที่ที่ดีที่สุดคือ 1.5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง มีอัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง 0.58 ลิตรต่อชั่วโมง มีความสามารถในการทำงาน 0.353 ไร่ต่อชั่วโมง ส่วนระบบมองเห็นระยะไกลพบว่าเมื่อชักเครนขึ้นถึงยอดมะพร้าว กล้องจะพบกับปัญหาของแสงแดดที่จะทำให้ภาพสว่างเกินไม่สามารถมองเห็นเป้าหมายได้ ส่วนกล้องที่เลือกใช้เป็นกล้อง Webcam ทำให้มีความคมชัดของภาพต่ำมาก พร้อมกับระยะทางของสายกล้องยาวจนเกิดปัญหาในการส่งเฟรมภาพช้า ดังนั้นควรมีการปรับเปลี่ยนกล้องตัวใหม่ให้เข้าลักษณะการทำงานมากขึ้น ข้อเสนอแนะที่เกิดขึ้นหลังจากทดลองแล้ว 1. เครื่องฉีดยอดฉีดพ่นสารเคมีกำจัดศัตรูมะพร้าวพร้อมระบบมองเห็นระยะไกลต้นแบบ ที่ได้ออกแบบวิจัย ตัวเครนมีความยาวที่จำกัดไว้ที่ไม่เกิน 10 เมตร ถ้านำไปใช้กับสวนมะพร้าวที่มีขนาดความสูงมากกว่า 10 เมตร ควรออกแบบตัวเครนให้มีความยาวเพิ่มขึ้น 2. กล้องที่นำมาใช้ ยังขาดความคมชัดของภาพจึงเกิดความไม่แม่นยำในการมองเห็นส่งผลให้การควบคุมหัวฉีดพ่นไม่ตรงจุด ควรใช้กล้องไร้สายที่มีคุณภาพสูง 3. อัตราเร็วในการยืดและหดกลับของเครนฉีดยอดมะพร้าวช้า ทำให้การควบคุมค่อนข้างใช้เวลานาน ควรเพิ่มความเร็วรอบของมอเตอร์ให้มากขึ้น 4. เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการฉีดพ่นสารเคมีควรมีหัวฉีดอย่างน้อย 2 หัวฉีด และสุดท้าย 5. การขับเคลื่อนรถตัวเครนมีการสั่นสะเทือน ควรออกแบบตัวเครนให้มีความแข็งแรงมากขึ้น

 

บทความโดย

รศ.ดร.เกรียงไกร แซมสีม่วง สาขาวิศวกรรมเกษตรอุตสาหกรรม ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

เอกสารอ้างอิง

[1]  ศูนย์ข้อมูลผลไม้.  [ออนไลน์] ; เข้าถึงได้จาก :

http://www.oae.go.th/fruits/index.php/coconut-data. (28 มิถุนายน 2562).

[2]  ศักยภาพในการแข่งขันของมะพร้าวไทย.  [ออนไลน์] ; เข้าถึงได้จาก :

http://tpso.moc.go.th/img/news/1064-img.pdf. (28 มิถุนายน 2562).

[3]  ศูนย์สารสนเทศชุมชน.  [ออนไลน์] ; เข้าถึงได้จาก :

http://202.28.48.140/isaninfo/?p=185. (14 กรกฎาคม 2560).

[4] Samseemoung, G.; Soni, P.; Suwan, P. Development of a Variable Rate Chemical Sprayer for Monitoring Diseases and Pests Infestation in Coconut Plantations. Agriculture 2017, 7, 89.

Comments are closed.