รายละเอียดโครงการวิจัย
- ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) :
- การพัฒนาโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามแนวเศรษฐกิจพอเพียงของกลุ่มเกษตรกร อำเภอโกรกพระ จังหวัดนครสวรรค์
- ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) :
- A Development of Automatic System Soilless Culture Greenhouse Using Solar Energy by Sufficiency Economy of Farmer Groups in Krokphra District, Nakhonsawan Province.
- หน่วยงานเจ้าของโครงการ :
- คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม
- ลักษณะโครงการวิจัย :
- โครงการวิจัยเดี่ยว
- ลักษณะย่อยโครงการวิจัย :
- ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย
- ประเภทโครงการ :
- โครงการวิจัยใหม่
- วันเริ่มต้นโครงการ :
- 1 ตุลาคม 2558
- วันสิ้นสุดโครงการ :
- 30 กันยายน 2559
- ประเภทของการวิจัย :
- การพัฒนาทดลอง
- ความสำคัญและที่มาของปัญหา :
- การใช้เทคโนโลยีและนวัตกรรมที่เหมาะสม เป็นปัจจัยที่สำคัญต่อการพัฒนาทางการเกษตร ซึ่งจะช่วยเพิ่มผลผลิตและสร้างแรงจูงใจในการกระตุ้นเศรษฐกิจภาคการเกษตร ดังนั้นจำเป็นต้องมีการนำความรู้ วิทยาการใหม่และการบริการวิชาการต่างๆ ที่สามารถให้บริการตรงความต้องการและทันต่อเหตุการณ์ การปลูกพืชไร้ดิน (Hydroponics) เป็นวิทยาการที่ก้าวหน้าในการผลิตพืชที่น่าจะมีศักยภาพและมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการเกษตร เพราะเป็นวิธีที่สามารถควบคุมการผลิตไม่ให้มีการปนเปื้อนของสารพิษและยาฆ่าแมลง โดยสามารถป้องกันโรคพืชจากดินที่อาจติดไปกับผลผลิตได้ นอกจากนั้นแล้วการปลูกพืชไร้ดินยังมีคุณภาพตามเกณฑ์มาตรฐานด้านสุขอนามัยที่ทั่วโลกยอมรับ ทำให้สามารถส่งออกไปยังต่างประเทศได้โดยสะดวก การปลูกพืชไร้ดินคือวิธีการปลูกพืชเลียนแบบการปลูกพืชบนดินโดยไม่ใช้ดินเป็นวัสดุปลูก แต่เป็นการปลูกพืชในสารละลายที่มีธาตุอาหารครบถ้วน โดยให้รากพืชสัมผัสกับสารอาหารโดยตรง แต่ก็ยังมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของพืชที่สามารถควบคุมได้ คือปริมาณของแสงที่พืชใช้สำหรับสังเคราะห์แสงในการสร้างอาหาร อุณหภูมิซึ่งมีผลโดยตรงต่อการเจริญงอกงามของพืช โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 34-37 C ความชื้นสัมพัทธ์ 60-80 RH สภาพสารละลายธาตุอาหารค่าความนำไฟฟ้า 1-1.5 mS/cm ค่าความเป็นกรด-ด่าง (ph) 5.5-5.6 เป็นต้น (ดิเรก ทองอร่าม 2558) สิ่งเหล่านี้ล้วนมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช หากมีความไม่เหมาะสมของปัจจัยดังกล่าว ก็จะมีผลทำให้พืชเจริญเติบโตผิดปกติหรือเกิดโรคพืชได้ง่าย กลุ่มเกษตรกร อำเภอโกรกพระ จังหวัดนครสวรรค์ ประชากรส่วนใหญ่ประกอบอาชีพทำไร่ผักเนื่องจากอาศัยอยู่ริมฝั่งแม่น้ำเจ้าพระยา โดยมีพื้นที่เพาะปลูกประมาณ 4,490 ไร่ (สำนักงานเกษตร อำเภอโกรกพระ, 2558) เพื่อขายส่ง การเพาะปลูกมีการใช้สารเคมีและยาฆ่าแมลงในการทำสวน ซึ่งมีผลเสียต่อผู้บริโภคและตัวเกษตรกร การปลูกพืชไร้ดิน จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการแนะนำให้เกษตรกรได้ศึกษา เพื่อยกระดับผลผลิตทางการเกษตร ในขณะที่กระแสของการบริโภคผักปลอดสารพิษกำลังได้รับความนิยมในสังคม จึงเป็นช่องทางการเพิ่มรายได้ให้กับชุมชนอีกทางหนึ่ง เพื่อเป็นการแก้ปัญหาการใช้สารเคมี ยาฆ่าแมลงและลดความยุ่งยากในการปลูกพืชแบบไร้ดิน ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะทำการพัฒนาโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามแนวเศรษฐกิจพอเพียงของกลุ่มเกษตรกร อำเภอโกรกพระ จังหวัดนครสวรรค์ ซึ่งสามารถควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชให้เหมาะสมกับชนิดของพืชที่ทำการปลูก คือ สามารถควบคุมปริมาณของธาตุอาหารให้เหมาะสม ควบคุมอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ ค่าความนำไฟฟ้าและค่าความเป็นกรด-ด่าง ป้องกันเชื้อโรคที่จะเกิดขึ้นในโรงเรือน เพื่อส่งเสริมให้เกษตรกรหันมาผลิตพืชผักปลอดสารพิษ บริโภคในครัวเรือนและเป็นทางเลือกในการดำเนินการเชิงธุรกิจจำหน่ายในจังหวัดหรือส่งออกต่อไป
- วัตถุประสงค์ของโครงการ :
- 6.1 เพื่อพัฒนาโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามแนวเศรษฐกิจพอเพียงของกลุ่มเกษตรกร อำเภอโกรกพระ จังหวัดนครสวรรค์ 6.2 เพื่อออกแบบสร้างระบบควบคุมคุณภาพสารละลายธาตุอาหาร สำหรับเพาะปลูกพืชไร้ดิน 6.3 เพื่อออกแบบสร้างระบบควบคุมอุณหภูมิสารละลายธาตุอาหาร สำหรับเพาะปลูกพืชไร้ดิน ระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ 6.4 เพื่อออกแบบสร้างระบบควบคุมความชื้น ในโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ 6.5 เพื่อสร้างเครือข่ายความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยกับชุมชน
- ขอบเขตของโครงการ :
- 7.1 การวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาและทดสอบโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามแนวเศรษฐกิจพอเพียงของกลุ่มเกษตรกร อำเภอโกรกพระ จังหวัดนครสวรรค์ 7.2 ออกแบบสร้างโรงเรือน โครงสร้างใช้เหล็ก ผนังและหลังคาใช้แผ่นโพลีคาร์บอเนตใส 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 ได้ต้นแบบโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามแนวเศรษฐกิจพอเพียงของกลุ่มเกษตรกร อำเภอโกรกพระ จังหวัดนครสวรรค์ 11.2 ได้โรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ที่มีประสิทธิภาพ 11.3 ได้โรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ ที่สามารถจดสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร โดยอนุญาตให้หน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชนใช้สิทธิในเทคโนโลยี (Technology licensing) ไ
- วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล :
- 13.1 ศึกษาปัญหาและประสิทธิภาพโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ที่ทำอยู่ในปัจจุบันและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เพื่อเลือกรูปแบบที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงสุด 13.2 ออกแบบสร้างโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน โดยโครงสร้างใช้เหล็ก ผนังและหลังคาใช้แผ่นโพลีคาร์บอเนตใส ติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 500 วัตต์ ระบบควบคุมและประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ขนาด 125 แอมแปร์ชั่วโมง จำนวน 2 ลูก ภาพที่ 24 ออกแบบสร้างโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน ภาพที่ 24 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดิน 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
- คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) :
- การทดสอบโรงเรือนเพาะปลูกพืชไร้ดินระบบอัตโนมัติ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถแบ่งการทดสอบได้เป็น 4 ส่วน ดังนี้ 1) การทดสอบอุณหภูมิภายในโรงเรือนเพาะปลูกแบบควบคุมอุณหภูมิได้ 2) การทดสอบอุณหภูมิภายในโรงเรือนเพาะปลูกแบบอัตโนมัติ 3) การทดสอบความชื้นสัมพัทธ์ภายในโรงเรือนเพาะปลูกแบบอัตโนมัติ 4) การทดสอบระบบควบคุมคุณภาพสารละลายธาตุอาหารพืชแบบอัตโนมัติ
- รายชื่อนักวิจัยในโครงการ :
-
ลำดับที่ รายชื่อ ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่ สัดส่วน 1 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ธีรพจน์ แนบเนียน นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 40% 2 นายภิญโญ ชุมมณี นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 30% 3 ผู้ช่วยศาสตราจารย์วีระชาติ จริตงาม นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 30%
สถาบันวิจัยและพัฒนา
มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ ศูนย์การศึกษาย่านมัทรี398/1 หมู่ 3 ตำบลย่านมัทรี อำเภอพยุหะคีรี
จังหวัดนครสวรรค์ 60130
