4 ระบบรดน้ำอัตโนมัติ มีข้อดี ข้อเสียอย่างไร
สวัสดีค่ะมิตรชาวไร่ หากพูดถึงเรื่องการนำเทคโนโลยีการเกษตร หรือนวัตกรรมการเกษตรมาใช้ในกิจกรรมด้านเกษตรที่คนนิยมใช้กันมากนั้น เห็นจะมีเรื่องของระบบรดน้ำอัตโนมัติ ติดในอันดับต้น ๆ แน่นอนค่ะ เนื่องจากน้ำเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชทุกชนิด ระบบรดน้ำอัตโนมัตินั้นได้ถูกนำมาติดตั้งเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับคนไม่มีเวลารดน้ำ หรือต้องทิ้งบ้านไปต่างจังหวัดหลาย ๆ วัน หรืออำนวยความสะดวกให้สวนใหญ่ ๆ ที่การใช้แรงงานคนรดน้ำจะเป็นการสิ้นเปลืองค่าจ้างแรงงาน การติดตั้งระบบรดน้ำอัตโนมัติก็เป็นทางเลือกที่ดีในการแก้ปัญหา
แต่ระบบรดน้ำอัตโนมัติในปัจจุบันมีหลายระบบมาก บางระบบก็เหมาะสำหรับการใช้งานในบางลักษณะ มีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันไป วันนี้มิตรผลโมเดิร์ฟาร์มมีข้อมูลข้อดีและข้อเสียของระบบรดน้ำอัตโนมัติของแต่ละระบบมาฝากมิตรชาวไร่ค่ะ เรามาดูกันว่าระบบรดน้ำแต่ละแบบนั้น มีลักษณะอย่างไรบ้าง และมีข้อดีข้อเสียอย่างไร
ระบบรดน้ำแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ ได้เป็น 4 กลุ่ม ดังนี้
- ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามเวลา
- ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความชื้นดิน
- ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย
- ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความต้องการของพืช
1. ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามเวลา
ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามเวลาใช้สำหรับการรดน้ำต้นไม้หรือสวนขนาดเล็ก เหมาะสำหรับพื้นที่ไม่ใหญ่มากนัก โดยระบบจะมีอุปกรณ์ที่ใช้ในการตั้งเวลาเปิดปิดแบบอัตโนมัติเป็นวาล์วตั้งเวลา (Tap Timer) ที่ใช้พลังงานจากถ่าน ใช้ติดตั้งเข้ากับก๊อกน้ำทั่วไปที่มีลักษณะเป็นเกลียว สามารถหมุนวาล์วตั้งเวลาติดตั้งต่อเข้าไปได้เลย และต่อท่อพีอีอ่อนที่สามารถเจาะต่อสปริงเกอร์รดน้ำ เพื่อติดจุดรดน้ำตามที่ต่าง ๆ ได้ การตั้งเวลาอาจจะตั้งได้ช่วงเวลาเดียวหรือหลายช่วงเวลาขึ้นกับราคาของตัว Timer ซึ่งจะมีราคาตั้งแต่หลักร้อย ถึง 2-3 พันบาท
ข้อดี : ระบบไม่ซับซ้อน ติดตั้งได้ง่าย ผู้ใช้สามารถซื้ออุปกรณ์จากร้านค้ามาติดตั้งได้ด้วยตัวเอง ราคาไม่สูงนัก ซึ่งระบบที่บ้านของผู้เขียนก็มีลักษณะเช่นนี้
ข้อเสีย : เนื่องจาก Timer ใช้ถ่าน ทำให้อายุการใช้งานของ Timer สั้นกว่าระบบไฟฟ้า น้ำที่จ่ายไปรดน้ำไม่ได้มีอุปกรณ์เพิ่มแรงดันใดๆ โดยใช้แรงดันจากน้ำตามท่อปกติ จึงเหมาะกับสวนหรือพื้นที่ขนาดเล็ก ซึ่งการจ่ายน้ำตามเวลานี้ อย่างที่เกริ่นไว้ข้างต้น แม้ว่าจะเกิดฝนตกในช่วงนั้นระบบก็ยังทำการจ่ายน้ำตามปกติซึ่งจะทำให้เกิดความสิ้นเปลือง นอกจากนี้เนื่องจาก Timer ใช้พลังงานจากถ่าน ซึ่งแรงดันไฟฟ้าจะลดน้อยลงไปตามอายุการใช้งาน บางครั้งหากถ่านอ่อน ก็อาจจะทำให้ระบบไม่มีแรงปิดวาล์ว จึงอาจจะมีน้ำไหลทิ้งได้
2. ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความชื้นดิน
ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความชื้นดิน ส่วนใหญ่แล้วจะมีกล่องควบคุมที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มเข้ามาเนื่องจากระบบรดน้ำแบบนี้จะทำการตรวจเช็คสภาพแวดล้อมก่อนว่ามีสภาวะเช่นไร และสภาวะนั้น ๆ ควรมีการรดน้ำหรือไม่ ซึ่งการตรวจเช็คสามารถทำได้โดยการติดตั้งเซนเซอร์ต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ เซนเซอร์วัดความชื้นในดินโดยอาจจะฝังที่ระดับความลึกต่างๆ กัน หรือเซนเซอร์ตรวจวัดปริมาณน้ำฝน โดยการทำงานของระบบนั้น จะมีกล่องควบคุมที่อ่านค่าจากเซนซอร์ต่าง ๆ เหล่านั้น และนำค่าเหล่านั้นมาประมวลผลร่วมกัน เพื่อทำการตัดสินใจว่าควรปิดเปิดวาล์วเพื่อรดน้ำหรือไม่ ซึ่งปัจจัยหลักที่มักนำมาพิจารณาคือความชื้นดิน
ข้อดี : ระบบได้ให้น้ำตามความชื้นดิน ซึ่งจะทำให้ประหยัดน้ำกว่าแบบแรก หากฝนตกทำให้เกิดความชื้นในดินมีค่าเหมาะสมแล้วก็อาจจะไม่ต้องรด หรือหากฝนตกแต่ความชื้นในดินไม่เพียงพอ ก็รดน้ำเพิ่มเติมถึงจุดระดับที่เพียงพอ ทำให้ประหยัดน้ำได้มากกว่า และมีความเหมาะสมสำหรับการปลูกพืชที่การควบคุมการให้น้ำมีความอ่อนไหวค่อนข้างสูง
ข้อเสีย : ตัวระบบมีราคาสูงกว่าแบบแรก เพราะต้องมีส่วนกล่องควบคุมเพื่อทำการตัดสินใจด้วย อย่างไรก็ตามหากคิดสำหรับการใช้งานระยะยาวก็อาจจะมีความคุ้มทุนมากกว่า
ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามเวลา และระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความชื้นดิน มีการถูกนำมาใช้งานกันอย่างกว้างขวาง เพราะราคาไม่สูงนัก และหาซื้อได้ทั่วไปตามท้องตลาด ซึ่งจะมีทั้งแบบซื้ออุปกรณ์มาติดตั้งและต่อระบบเอง หรือเป็นชุดสำเร็จรูปพร้อมใช้งาน อย่างไรก็ตามระบบการให้น้ำแบบที่หนึ่งและแบบที่สองก็สามารถนำมาทำงานร่วมกันได้เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
3. ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย
การคายระเหย Evapotranspiration (ET) คือ การสูญเสียน้ำจากการคายน้ำของพืชรวมกับการระเหยของน้ำจากพื้นดินที่พืชปกคลุมอยู่ ซึ่งการคายระเหยเป็นปริมาณน้ำที่ต้องวิเคราะห์คำนวณเพื่อหาปริมาณการใช้น้ำของพืช (Consumptive use) โดยในทางปฏิบัติจะถือว่าปริมาณการใช้น้ำของพืชมีค่าเท่ากับปริมาณการคายระเหย แต่ในความเป็นจริงแล้ว สำหรับการคายน้ำรวมการระเหยหรือ Evapotranspiration นั้นจะต่างกับการใช้น้ำของพืช (Consumptive use) กล่าวคือ การใช้น้ำของพืชนอกจากจะรวมการระเหยทั้งหมดและการคายน้ำของพืชแล้ว ยังรวมถึงจำนวนน้ำที่ใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อของพืชโดยตรงอีกด้วย ถึงแม้ว่าในด้านวิชาการจะมีความหมายแตกต่างกัน แต่ในทางปฏิบัติแล้วความแตกต่างกันนี้แทบไม่มีความหมาย เมื่อเปรียบเทียบกับความคลาดเคลื่อนอันเกิดจากการวัดดังนั้น โดยปกติจะพิจารณาการคายน้ำรวมการระเหยและการใช้น้ำของพืชเป็นเทอมเดียวกัน
การหาปริมาณการใช้น้ำของพืชสามารถวัดได้โดยตรงในพื้นที่นั้น ๆ แต่ไม่สามารถนำผลไปใช้ในพื้นที่เพาะปลูกแหล่งอื่น ๆ ได้ เพราะสภาพแวดล้อมต่างกันออกไป ดังนั้น ในทางปฏิบัติ จะใช้ค่าปริมาณการใช้น้ำของพืชอ้างอิง Reference Crop Evapotranspiration ; ETo) และค่าสัมประสิทธิ์พืช (Crop Coefficient ; Kc) ซึ่งได้จากการคำนวณโดยอาศัยข้อมูลสภาพภูมิอากาศของท้องถิ่นนั้น ๆ และนำไปคูณกับค่าสัมประสิทธิ์พืชของพืชที่ต้องการจะปลูกก็จะทราบค่าปริมาณการใช้น้ำของพืชนั้น ณ สถานที่นั้น ๆ
ทางศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติได้ทำการทดลองระบบให้น้ำอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย โดยอาศัยข้อมูลสภาพภูมิอากาศของท้องถิ่นนั้น ๆ โดยการการติดตั้งสถานีวัดอากาศเพื่อตรวจวัด ณ ท้องถิ่นนั้น ๆ โดยตรง และนำมาเข้าสมการการคำนวณโดยใช้ ETo และ Kc เพื่อหาปริมาณที่พืชต้องการน้ำในแต่ละวัน และทำการรดน้ำตามจำนวนที่ได้จากการคำนวณ ซึ่งการให้น้ำตามอัตราการคายระเหยนี้ สามารถใช้กับพืชได้หลากหลายชนิดโดยการปรับเปลี่ยนค่า Kc ตามชนิดของพืช
4. ระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความต้องการของพืช
การให้น้ำตามความต้องการของพืชนี้อยู่ในขั้นตอนของการศึกษาวิจัยและพัฒนาเช่นกัน โดยมีโครงการนำร่องโดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติร่วมวิจัยกับศูนย์วิจัยพืชสวนจังหวัดจันทบุรี คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยของแก่น และ ศูนย์วิจัย Julich จากประเทศเยอรมัน เพื่อทำการตรวจวัดและทดสอบการใช้งานระบบรดน้ำอัตโนมัติตามความต้องการของพืชในทุเรียนที่ศูนย์วิจัยพืชสวนจังหวัดจันทบุรี ซึ่งทางทีมวิจัยได้อยู่ในขั้นตอนศึกษาถึงปัจจัยที่มีผลต่อความต้องการน้ำของพืช
ในการศึกษานั้น ทางทีมวิจัยจะวัดค่าอื่น ๆ ของพืชที่มีผลต่อความต้องการน้ำ เช่น การวัดอุณหภูมิใบ อุณหภูมิทรงพุ่ม การดูดน้ำของพืช ซึ่งค่าเหล่านี้สามารถนำไปตีความเป็นความต้องการน้ำของพืชได้ ตัวอย่างการติดตั้งเซนเซอร์เพื่อวัดค่าที่เกี่ยวข้องกับความต้องการน้ำของพืช ซึ่งค่าที่วัดจะวัดค่าอุณหภูมิใบ อุณหภูมิทรงพุ่ม การดูดน้ำของพืชและนำค่าเหล่านี้ไปประมวลผลเพื่อดูว่า หากอุณหภูมิใบหรืออุณหภูมิทรงพุ่มมีค่าที่เหมาะสมสำหรับการรดน้ำหรือไม่ ซึ่งถ้าวิเคราะห์แล้ว พืชต้องการน้ำ ก็จะทำการรดน้ำ
ข้อเสีย : เซนเซอร์หรืออุปกรณ์มีราคาแพง เหมาะกับพืชเศรษฐกิจบางประเภท และการทำงานของระบบยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติได้ศึกษาการให้น้ำสำหรับทุเรียน ซึ่งเป็นพืชที่มีมูลค่าสูง และเป็นผลไม้เศรษฐกิจเพื่อการส่งออกหลักของประเทศไทย โดย ซึ่งทุเรียนนั้นจะต้องมีการควบคุมการให้น้ำในสภาวะต่าง ๆ ที่แตกต่างกันไป เช่น ในขณะที่ต้องการให้ทุเรียนออกดอก การให้น้ำก็จะต่างกันกับสภาวะที่ทุเรียนติดดอกแล้ว หรือทุเรียนที่ให้ผลขนาดเล็กแล้วเป็นต้น ซึ่งทางทีมวิจัยได้ศึกษาเพื่อที่จะให้ระบบรดน้ำสามารถให้น้ำในระดับที่เหมาะสมกับสภาวะของทุเรียนในขณะนั้น ๆ เพื่อให้ได้ผลผลิตที่ดี และมีผลต่อเศรษฐกิจและการส่งออกต่อไป
สำหรับมิตรชาวไร่ที่ใช้แนวทางการติดตั้งระบบรดน้ำอัตโนมัติ ควรต้องพิจารณาทั้งในเรื่องของพื้นที่ ความเหมาะสม ทุน และหลาย ๆ ประเด็นประกอบกันก่อนพิจารณาเลือกให้เหมาะสมกับการใช้งานของตนเองค่ะ
ขอบคุณที่มาข้อมูล-ภาพ
