| รหัสโครงการ : | R000000415 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | นวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | Innovation of Soilless Culture Greenhouse Thermoelectric Refrigeration System for Nutrient Solution Using Solar Energy |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | โรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน, ระบบทำความเย็น, เทอร์โมอิเล็กทริก, พลังงานแสงอาทิตย์ |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม > ภาควิชาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 274500 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 274,500.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 30 ตุลาคม 2560 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 29 ตุลาคม 2561 |
| ประเภทของโครงการ : | การวิจัยและพัฒนา |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี |
| สาขาวิชาการ : | สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย |
| กลุ่มวิชาการ : | อื่นๆ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | ปัจจุบันคนไทยหันมาใส่ใจดูแลรักษาสุขภาพมากขึ้น การบริโภคผักผลไม้เป็นปัจจัยสำคัญหนึ่งที่ช่วยเสริมสร้างร่างกายให้แข็งแรง ซึ่งผักปลอดสารพิษเป็นตัวหนึ่งที่ได้รับความนิยมจากผู้บริโภคมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับผักปลอดสารพิษที่จำหน่ายอยู่ตามท้องตลาดในปัจจุบันมีหลายชนิด เช่น Green Oak, Red Oak, Red Coral, Butter Head, Cos และ Iceberg เป็นต้น การปลูกผักปลอดสารพิษและผักเมืองหนาว โดยมากจะปลูกในบริเวณภาคเหนือของประเทศ ในกรณีที่ปลูกในพื้นที่อื่นด้วยข้อจำกัดทางด้านดินฟ้าอากาศและอุณหภูมิ ทำให้ผลผลิตที่ได้ไม่สม่ำเสมอตลอดทั้งปี ส่งผลต่อปริมาณและคุณภาพที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการของผู้บริโภค จึงต้องมีการนำเข้าจากต่างประเทศซึ่งเป็นสาเหตุให้ผักปลอดสารพิษจะมีราคาค่อนข้างสูง บางชนิดมีราคาสูงถึงกิโลกรัมละ 300 บาท บางชนิดจำหน่ายเป็นต้นในราคาสูงถึงต้นละ 25 บาท เมื่อเทียบกับผักไทยที่ปลูกด้วยวิธีปกติทั่วไปซึ่งมีราคาประมาณกิโลกรัมละ 5-30 บาท
เกษตรกร จังหวัดนครสวรรค์ ประชากรส่วนใหญ่ประกอบอาชีพทำไร่ผักเนื่องจากอาศัยอยู่ริมฝั่งแม่น้ำเจ้าพระยา โดยมีพื้นที่เพาะปลูกประมาณ 4,490 ไร่ (สำนักงานเกษตร จังหวัดนครสวรรค์, 2559) เพื่อขายส่ง การเพาะปลูกมีการใช้สารเคมีและยาฆ่าแมลงในการทำสวน ซึ่งมีผลเสียต่อผู้บริโภคและตัวเกษตรกร การปลูกพืชไร้ดิน จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการแนะนำให้เกษตรกรได้ศึกษา เพื่อยกระดับผลผลิตทางการเกษตร ในขณะที่กระแสของการบริโภคผักปลอดสารพิษกำลังได้รับความนิยมในสังคม จึงเป็นช่องทางการเพิ่มรายได้ให้กับชุมชนอีกทางหนึ่ง การปลูกพืชไร้ดิน คือ วิธีการปลูกพืชเลียนแบบการปลูกพืชบนดินโดยไม่ใช้ดินเป็นวัสดุปลูก แต่เป็นการปลูกพืชในสารละลายที่มีธาตุอาหารครบถ้วน โดยให้รากพืชสัมผัสกับสารอาหารโดยตรง การปลูกในโรงเรือนที่สามารถควบคุมสภาวะแวดล้อมให้เป็นไปตามที่พืช ผัก ผลไม้ ที่ปลูกต้องการ จะช่วยควบคุมอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ ให้มีสภาวะพอเหมาะแก่การเจริญเติบโตของพืชได้ จะทำให้สามารถเพาะปลูกพืช ผัก ผลไม้ ได้อย่างมีคุณภาพและมีปริมาณตามที่ต้องการในครัวเรือน
เพื่อเป็นการแก้ปัญหาการใช้สารเคมี ยาฆ่าแมลงและลดความยุ่งยากในการปลูกพืชแบบไร้ดิน ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะทำการพัฒนานวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งสามารถควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชให้เหมาะสมกับชนิดของพืชที่ทำการปลูก คือ สามารถควบคุมปริมาณของธาตุอาหารให้เหมาะสม ควบคุมอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ ค่าความนำไฟฟ้าและค่าความเป็นกรด-ด่าง ป้องกันเชื้อโรคที่จะเกิดขึ้นในโรงเรือน เพื่อส่งเสริมให้เกษตรกรหันมาผลิตพืชผักปลอดสารพิษ บริโภคในครัวเรือนและเป็นทางเลือกในการดำเนินการเชิงธุรกิจจำหน่ายในจังหวัดหรือส่งออกต่อไป |
| จุดเด่นของโครงการ : | ด้ต้นแบบนวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ของกลุ่มเกษตรกร จังหวัดนครสวรรค์ |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 6.1 เพื่อพัฒนานวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร
ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์
6.2 เพื่อออกแบบสร้างระบบควบคุมคุณภาพสารละลายธาตุอาหาร สำหรับเพาะปลูกพืชไร้ดิน
6.3 เพื่อออกแบบสร้างระบบควบคุมอุณหภูมิสารละลายธาตุอาหาร สำหรับเพาะปลูกพืชไร้ดิน
6.4 เพื่อออกแบบสร้างระบบควบคุมความชื้น ในโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน
6.5 เพื่อสร้างเครือข่ายความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยกับชุมช |
| ขอบเขตของโครงการ : | 7.1 การวิจัยนี้มุ่งเน้นพัฒนานวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์
7.2 ออกแบบสร้างโรงเรือน โครงสร้างใช้เหล็ก ผนังและหลังคาใช้แผ่นโพลีคาร์บอเนตใส ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ ติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 500 วัตต์ ระบบควบคุมและประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ขนาด 125 แอมแปร์ชั่วโมง จำนวน 2 ลูก
7.3 ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ET-MEGA2560 ADK เป็นส่วนควบคุมและสั่งการระบบควบคุมคุณภาพของสารละลายธาตุอาหารระบบอัตโนมัติ
7.4 ใช้ PLC รุ่น CPM2A-20CDR-D เป็นอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิสารละลายธาตุอาหารและความชื้นภายในโรงเรือน |
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | 11.1 ได้ต้นแบบนวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ของกลุ่มเกษตรกร จังหวัดนครสวรรค์
11.2 ได้โรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ที่มีประสิทธิภาพ
11.3 ได้โรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ ที่สามารถจดสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร โดยอนุญาตให้หน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชนใช้สิทธิในเทคโนโลยี (Technology licensing) ได้ |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | 9.1 จังหวัดนครสวรรค์
1) สภาพภูมิศาตร์ของจังหวัดนครสวรรค์
จังหวัดนครสวรรค์ ตั้งอยู่ระหว่างละติจูดที่ ๑๕ องศา ๔๐ ลิบดาเหนือ กับละติจูด ๑๖ องศา ๑๐ ลิบดาเหนือ และระหว่างลองจิจูด ๙๙ องศา ๕ ลิบดาตะวันออก กับลองจิจูด ๑๐๐ องศา ๕๐ ลิบดาตะวันออก อยู่บริเวณตอน กลางของประเทศไทยเหนือเส้นศูนย์สูตร ค่อนไปซีกโลกด้านตะวันออกจังหวัดนครสวรรค์ อยู่ในเขตภาคเหนือตอนล่าง หรือภาคกลางตอนบนของประเทศไทย คาบเกี่ยวระหว่างภาคเหนือกับภาคกลาง ห่างจากกรุงเทพมหานครไปทางทิศเหนือโดยทางรถยนต์เป็นระยะทาง ๒๓๗ กิโลเมตรทางรถไฟเป็นระยะทาง ๒๕๐ กิโลเมตร จังหวัดนครสวรรค์ มีอาณาเขตติดต่อกับจังหวัดใกล้เคียง ๘ จังหวัด จังหวัดนครสวรรค์ มีพื้นที่ประมาณ ๙,๕๙๗,๖๗๗ ตารางกิโลเมตร หรือ ๕,๙๙๘,๕๔๘ ไร่ เปรียบเทียบกับจังหวัดอื่นๆ ในประเทศไทย นครสวรรค์เป็นจังหวัดขนาดกลางรูปร่างของจังหวัดนครสวรรค์มีลักษณะเป็นแนวยาวจากทิศตะวันตกกับทิศตะวันออก รูปร่างคล้ายๆ ผีเสื้อกางปีกบิน
ภาพที่ 1 ภาพแสดงอาณาเขตจังหวัดนครสวรรค์
ที่มา : สำนักงานเกษตรจังหวัดนครสวรรค์ (2558)
2) สภาพภูมิประเทศ
ตามลักษณะภูมิศาสตร์โดยทั่วไป ส่วนใหญ่เป็นที่ราบลุ่มเหมาะแก่การเกษตร เป็นที่ราบประมาณ 3 ใน 4 ของพื้นที่จังหวัด มีแม่น้ำสายสำคัญคือ แม่น้ำปิง แม่น้ำยม และแม่น้ำน่าน ไหลมารวมกันเป็น แม่น้ำเจ้าพระยา ไหลผ่านช่วงกลางของจังหวัด แม่น้ำที่กล่าวได้แบ่งพื้นที่ของจังหวัดออกเป็นด้านตะวันออกและตะวันตก และมีเพียง 6 อำเภอที่ตั้งอยู่บนแม่น้ำสายหลัก สภาพภูมิประเทศทางด้านทิศตะวันตกของจังหวัดมีภูเขาสลับซับซ้อนและเป็นป่าทึบในเขตอำเภอลาดยาว อำเภอแม่วงก์ อำเภอแม่เปินและอำเภอชุมตาบง พื้นที่ป่าของจังหวัดเป็นสภาพป่าที่เชื่อมโยงติดต่อกับป่าห้วยขาแข้งของจังหวัดอุทัยธานีในส่วนทางใต้ของอำเภอแม่วงก์ ส่วนบนของอำเภอแม่วงก์และอำเภอลาดยาวเป็นส่วนติดต่อกับป่าทึบของจังหวัดตาก ที่เชื่อมโยงไปถึงป่าทุ่งใหญ่นเรศวรของจังหวัดกาญจนบุรี สภาพพื้นที่ส่วนใหญ่ของจังหวัดเป็นที่ราบค่อนข้างเรียบแคบบริเวณที่ราบลุ่มแม่น้ำ โดยเฉพาะตอนกลางของจังหวัด ซึ่งอยู่ในเขตอำเมืองฯ อำเภอบรรพตพิสัย อำเภอชุมแสง อำเภอท่าตะโก อำเภอโกรกพระ และอำเภอพยุหะคีรี สภาพพื้นที่ทางทิศตะวันตก (เขตอำเภอลาดยาว, อำเภอแม่วงก์, อำเภอแม่เปิน และอำเภอชุมตาบง) และทิศตะวันออก (เขตอำเภอหนองบัว, อำเภอไพศาลี, อำเภอตากฟ้า และอำเภอตาคลี) มีลักษณะเป็นแบบลอนลูกคลื่น ยกตัวขึ้นจากตอนกลางของจังหวัด สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 50-150 เมตร
3) สภาพภูมิอากาศ
มีลักษณะร้อนชื้น มีช่วงฤดูฝนและฤดูแล้งที่เห็นเด่นชัด ฤดูฝนได้รับอิทธิพลจากมรสุมตะวันตกเฉียงใต้อยู่ในช่วงเดือนตุลาคม ส่วนฤดูหนาวอยู่ในช่วงเดือนตุลาคมถึงมกราคมได้รับอิทธิพลความเย็นมาจากลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ สำหรับปี 2555 ช่วงเดือนมกราคมมีอากาศหนาว อุณหภูมิต่ำสุด 17.90 องศาเซลเซียส และช่วงเดือนมีนาคมถึงเดือนพฤษภาคม มีอากาศร้อนถึงร้อนจัด อุณหภูมิสูงสุด40.80 องศาเซลเซียส อุณหภูมิเฉลี่ย 28.00 องศาเซลเซียส ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 1,118.70 มิลลิลิตร และฝนตกทั้งหมด 123 วัน สภาพภูมิอากาศของจังหวัดนครสวรรค์ สัมพันธ์กับปริมาณน้ำฝนในแต่ละปี หากปีใดปริมาณน้ำฝนมากกว่า 1,200 มิลลิเมตรต่อปี จะเกิดปัญหาน้ำท่วม ถ้าปริมาณฝน ต่ำกว่า 1,000 มิลลิเมตรต่อปี จะประสบปัญหาฝนแล้ง ทั้งนี้สืบเนื่องจากสภาพพื้นที่ของจังหวัดที่มีลักษณะคล้ายท้องกระทะหรือผีเสื้อกางปีกบิน
9.2 การปลูกพืชไร้ดิน (Hydroponic)
ในปัจจุบันการปลูกพืชไร้ดิน (Hydroponics) เป็นที่นิยมกัน อย่างกว้างขวาง มีการปลูกในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่และทำรายได้ให้แก่ ผู้ประกอบการเป็นอย่างดี ทั้งนี้เนื่องมาจากว่าผู้บริโภคในยุคปัจจุบันได้หันมาให้ความสนใจเกี่ยวกับสุขภาพกันมากขึ้น จึงเลือกที่จะบริโภคผักที่ปลูกในระบบ Hydroponics ซึ่งมีการปลูกในโรงเรือนที่ควบคุมแมลงศัตรูพืชได้ ทำให้มีการใช้ สารเคมีน้อยลง ผักที่ได้จึงเป็นผักอนามัย มีการปนเปื้อนสารเคมีน้อยมากและเป็นทางเลือกหนึ่งที่ผู้บริโภคหันมาให้ความสนใจมากขึ้น อีกทั้งการปลูกและ การจัดการต่างๆ ไม่ยุ่งยากอย่างที่คิด ทุกคนสามารถปลูกเองได้ทุกครัวเรือน เพื่อบริโภคภายในครอบครัว ทำให้ได้บริโภคผักที่สด สะอาดปลอดภัย และช่วยเสริมสร้าง สุขภาพร่างกายให้แข็งแรงและยังเป็นการทำกิจกรรมร่วมกันภายในครอบครัว สร้างความผูกพันและความอบอุ่นให้เกิดขึ้นกับครอบครัวได้อีกทางหนึ่งด้วย
ภาพที่ 2 ส่วนประกอบของระบบควบคุม
ที่มา : สุชาติ (2555)
1) ความหมายของคำว่าการปลูกพืชไร้ดิน
การปลูกพืชไร้ดินเป็นคำที่แปลมาจากภาษาอังกฤษ 2 คำคือคำว่า Soilless Culture และ Hydroponics ซึ่งสามารถอธิบายได้ 2 ลักษณะ คือ
1.1 คำว่า "Soilless culture" เป็นวิธีการปลูกพืชเลียนแบบการปลูกพืชบนดินแต่ไม่ใช้ดินเป็นวัสดุปลูก แต่เป็นการปลูกพืชลงบนวัสดุชนิดต่างๆ เช่น แผ่นฟองน้ำ ทราย กรวด ขี้เลื่อย แกลบ ขุยมะพร้าว ฯลฯ แทนดิน โดยพืชสามารถเจริญเติบโตบนวัสดุปลูกที่ใช้เป็นที่ยึดเกาะและจากการได้รับสารละลายธาตุอาหารพืช ที่มีน้ำที่ผสมกับแร่ธาตุต่างๆ (หรือปุ๋ย) ที่พืชต้องการจากทางรากพืช
1.2 คำว่า "Hydroponics" เป็นการปลูกพืชที่ไม่ใช้วัสดุปลูก กล่าวคือ จะทำการปลูกพืชลงในสารละลายธาตุอาหารพืช โดยให้รากพืชสัมผัสกับสารอาหารโดยตรง (bare roots) hydroponics มาจากการรวมคำในภาษากรีกสองคำ คือ คำว่า "hydro" หมายถึง "น้ำ" และ "ponos" หมายถึง "งาน" ซึ่งเมื่อรวมคำสองคำเข้าด้วยกันความหมายก็คือ "water-working" หรือหมายถึง "การทำงานของน้ำ (สารละลายธาตุอาหาร)" ผ่านทางรากพืช ดังนั้น การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน จึงหมายถึงวิธีการปลูกพืชเลียนแบบการปลูกพืชบนดิน โดยปลูกพืชลงบนวัสดุปลูกหรือสารอาหาร โดยไม่ต้องมีวัสดุปลูกก็ได้ เพื่อให้พืชได้รับสารอาหาร หรือสารละลายธาตุอาหารพืชที่มีน้ำที่ผสมกับแร่ธาตุที่ต้องการจากทางรากพืช
การปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรพอนิกส์ สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน เล่มที่ 27 (2546 : 140-141) ได้กล่าวถึงผลดีและผลเสีย ของการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรพอนิกส์ว่า
1. สามารถปลูกพืชในพื้นที่ที่การเกษตรแบบธรรมดาหรือแบบทั่วไปทำไม่ได้เพราะ มีข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์ เช่น พื้นที่เป็นหิน ภูเขาสูงชัน หรือเป็นทะเลทรายหรือที่ดินเพาะปลูก มีปัญหา เช่น ดินเค็มจัด เปรี้ยวจัด หรือเป็นที่สะสมของโรคพืชและแมลงศัตรู
2. ใช้น้ำและปุ๋ยน้อย (สารละลายธาตุอาหารพืช) น้อยกว่าการปลูกพืชในดิน เพราะน้ำ และปุ๋ยไม่สูญเสียจากการไหลทิ้ง การซึมลึกและการแก่งแย่งจากวัชพืชนอกจากนี้ เทคนิคส่วนใหญ่ สามารถนำปุ๋ยกลับมาใช้หมุนเวียนได้อีก
3. ใช้แรงงานน้อยกว่าเพราะการเพาะปลูกแบบธรรมดา ไม่ว่าจะเป็นการเพาะเมล็ด การเก็บเกี่ยว การกำจัดวัชพืช การจัดเตรียมแปลงปลูก
4. สามารถปลูกได้ในปริมาณที่ความหนาแน่นสูงกว่าการเพาะปลูกแบบธรรมดา เพราะการให้สารละลายธาตุอาหารพืชที่เพียงพอ พืชไม่ต้องแย่งน้ำและธาตุอาหาร การปลูกพืชสามารถ กระทำได้ทันทีหลังการเก็บเกี่ยวโดยไม่ต้องรอคอยการเตรียมแปลงปลูกหรือการตากดิน สามารถ ปลูกได้ทุกฤดูกาลและทุกสภาพอากาศด้วย
5. สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมของราก เช่น อุณหภูมิ ความเป็นกรดเป็นด่าง ความเข้มข้นของสารละลายธาตุอาหารพืชดีกว่าการปลูกในดิน พืชจะสามารถดูดกินธาตุอาหาร ในรูปไอออนหรือโมเลกุลเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ได้พืชที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง
6. ลดปัญหาการใช้เคมีกำจัดศัตรูพืช เนื่องจากมีการควบคุมสภาพแวดล้อมทำให้ ควบคุมศัตรูพืชได้ง่าย (ไม่มีปัญหาโรค แมลง วัชพืช) และส่งผลให้พืชเจริญเติบโตเร็ว ผลผลิต มีคุณภาพและปลอดสารพิษ
7. พืชเจริญเติบโตได้รวดเร็วและให้ผลผลิตมาก เนื่องจากสามารถควบคุมสารอาหาร ได้ดีกว่าพืชที่ปลูกบนดิน อีกทั้งพืชได้ใช้ปุ๋ยในรูปอินทรีย์โดยตรง ดังนั้นพืชจึงเจริญเติบโตได้เร็ว กว่าการปลูกพืชบนดิน
8.จะให้ผลผลิตสม่ำเสมอคงที่ เพราะเนื่องจากมีการควบคุมธาตุหารได้ดี และการ ควบคุมปัจจัยสิ่งแวดล้อมต่างๆ ได้ทั่วถึง ซึ่งผลที่เกิดขึ้นก็คือ ทำให้ได้ผลผลิตของขนาด รูปร่าง น้ำหนัก มีลักษณะอย่างเดียวกัน อีกทั้งยังไม่ต้องใช้ระบบการปลูกพืชหมุนเวียนเหมือนเช่นที่ปลูก ในดิน ต้นพืชที่ปลูกไม่ต้องเจาะจงฤดูกาล จึงปลูกได้ตามเวลาที่ต้องการ
ปัจจัยที่ควบคุมการเจริญเติบโตของการปลูกพืชไฮโดรพอนิกส์และการปลูกพืชบนดิน การปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรพอนิกส์จะได้ผลดีมากน้อยเพียงใด ย่อมขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก ๔ ประการ คือ
1. พันธุกรรม กลไกทางพันธุกรรมของพืชขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของยีน (gene) ที่ควบคุมลักษณะต่างๆของ พืชในโครโมโซม ยีนเป็นหน่วยเล็กๆที่ประกอบด้วยดีเอ็นเอ (DNA) หรือวัตถุทางพันธุกรรม ความแตกต่างของโครโมโซมทั้งจำนวน รูปร่างและขนาด ทำให้เกิดความหลากหลายในพืชใน ระดับต่างๆ ความแตกต่างทางพันธุกรรมจะมีปฏิกิริยาร่วมกับสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน
2. สารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช เป็นสารอินทรีย์ซึ่งพืชสร้างขึ้นเองหรือสังเคราะห์ขึ้นก็ได้ และเมื่อนำไปใช้ในปริมาณ เล็กน้อยแล้วสามารถกระตุ้น ยับยั้ง หรือเปลี่ยนแปลงสภาพทางสรีรวิทยาของพืชได้
3. สภาพแวดล้อม โดยที่การปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรพอนิกส์ มักนิยมปลูกกับพืชล้มลุก โดยเฉพาะพืชผักที่มี ความอ่อนแอและไวต่อสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมโดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุณหภูมิ และความชื้น จึงเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมาก
3.1 แสงและอุณหภูมิ ตามธรรมชาติพืชจะใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน เพื่อทำให้เกิดกระบวนการ สังเคราะห์แสงที่ใบหรือส่วนที่มีสีเขียว โดยมีคลอโรฟีลล์เป็นตัวรับแสงเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์( CO2) และน้ำ (H2O) ในอากาศให้เป็นกลูโคส (C6H12O6) และก๊าซ ออกซิเจน (O2) ความสั้นยาวของวัน |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | นวัตกรรมโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน
ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์
โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์
ได้ต้นแบบโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานทดแทน ตามแนวเศรษฐกิจพอเพียงของกลุ่มเกษตรกร จังหวัดนครสวรรค์ ที่สามารถยกระดับผลผลิตทางการเกษตรและส่งผลให้การทำไร่ผักมีประสิทธิภาพมากขึ้น |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | 13.1 ศึกษาปัญหาและประสิทธิภาพโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ที่ทำอยู่ในปัจจุบันและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เพื่อเลือกรูปแบบที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงสุด
13.2 ออกแบบสร้างโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน โดยโครงสร้างใช้เหล็ก ผนังและหลังคาใช้แผ่นโพลีคาร์บอเนตใส ติดตั้งระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 500 วัตต์ ระบบควบคุมและประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ขนาด 125 แอมแปร์ชั่วโมง จำนวน 2 ลูก
ภาพที่ 14 ออกแบบสร้างโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน
ภาพที่ 15 ระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์
13.3 ติดตั้งพัดลมระบายอากาศแบบมีบานเกล็ด พิกัดมอเตอร์ขนาด 220V, 50Hz, 370 W ปั๊มน้ำ ขนาดพิกัด 220V, 50Hz, 60 W ติดตั้งชุดสเปรย์ละอองน้ำ แบบหัวพ่นหมอก จำนวน 3 หัว กำลังของมอเตอร์ปั๊มน้ำชุดสเปรย์ ขนาดพิกัด 220V, 50Hz, 180 W
13.4 ติดตั้งระบบควบคุมอุณหภูมิแบบอัตโนมัติ โดยใช้ PLC รุ่น CPM2A-20CDR-D เป็นอุปกรณ์ควบคุม โดยรับค่าอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ จากเซ็นเซอร์ PRIMUS พร้อมแสดงผล
13.5 ออกแบบระบบควบคุมคุณภาพสารละลายธาตุอาหารพืชแบบอัตโนมัติ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ET-MEGA2560 ADK เป็นตัวควบคุมและประมวลผล ได้แก่ EC และ pH
13.6 การทดสอบโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถแบ่งการทดสอบได้เป็น 4 ส่วน ดังนี้
1) การทดสอบระบบทำความเย็นสารละลายธาตุอาหาร ด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์
2) การทดสอบระบบควบคุมอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์
3) การทดสอบอุณหภูมิภายในโรงเรือนเพาะปลูกแบบอัตโนมัติ
4) การทดสอบความชื้นสัมพัทธ์ภายในโรงเรือนเพาะปลูกแบบอัตโนมัติ
13.7 การวิเคราะห์ข้อมูลปัจจัยที่มีผลต่อโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์
13.8 ประเมินทางเศรษฐศาสตร์ของระบบโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน
13.9 สรุปและจัดทำรายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์ |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | ปัจจุบันคนไทยหันมาใส่ใจดูแลรักษาสุขภาพมากขึ้น การบริโภคผักผลไม้เป็นปัจจัยสำคัญหนึ่งที่ช่วยเสริมสร้างร่างกายให้แข็งแรง ซึ่งผักปลอดสารพิษเป็นตัวหนึ่งที่ได้รับความนิยมจากผู้บริโภคมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับผักปลอดสารพิษที่จำหน่ายอยู่ตามท้องตลาดในปัจจุบันมีหลายชนิด เช่น Green Oak, Red Oak, Red Coral, Butter Head, Cos และ Iceberg เป็นต้น การปลูกผักปลอดสารพิษและผักเมืองหนาว โดยมากจะปลูกในบริเวณภาคเหนือของประเทศ ในกรณีที่ปลูกในพื้นที่อื่นด้วยข้อจำกัดทางด้านดินฟ้าอากาศและอุณหภูมิ ทำให้ผลผลิตที่ได้ไม่สม่ำเสมอตลอดทั้งปี ส่งผลต่อปริมาณและคุณภาพที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการของผู้บริโภค จึงต้องมีการนำเข้าจากต่างประเทศซึ่งเป็นสาเหตุให้ผักปลอดสารพิษจะมีราคาค่อนข้างสูง บางชนิดมีราคาสูงถึงกิโลกรัมละ 300 บาท บางชนิดจำหน่ายเป็นต้นในราคาสูงถึงต้นละ 25 บาท เมื่อเทียบกับผักไทยที่ปลูกด้วยวิธีปกติทั่วไปซึ่งมีราคาประมาณกิโลกรัมละ 5-30 บาท
เกษตรกร จังหวัดนครสวรรค์ ประชากรส่วนใหญ่ประกอบอาชีพทำไร่ผักเนื่องจากอาศัยอยู่ริมฝั่งแม่น้ำเจ้าพระยา โดยมีพื้นที่เพาะปลูกประมาณ 4,490 ไร่ (สำนักงานเกษตร จังหวัดนครสวรรค์, 2559) เพื่อ |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 1381 ครั้ง |