การออกแบบพัฒนาเครื่องไถดินดานชนิดสั่นและการเผยแพร่
Design and Development of Vibrating Subsoiler and Dissemination

          การใช้งาน ใช้ไถชั้นดินลึกเพื่อทำลายชั้นดินดาน(Plowed pan or hard pan) ซึ่งเป็นชั้นดินอัดแน่นกั้นอยู่ระหว่างดินชั้นเพาะปลูก(Arable layer) และดินชั้นล่าง(Subsoil) ชั้นดินดานไม่มีประโยชน์สำหรับการปลูกพืชไร่ที่มีรากหยั่งลึกลงดิน เพราะว่าชั้นดินดานจะกั้นไม่ให้รากพืชหยั่งลงลึกเพื่อดูดน้ำใต้ดิน และทำให้ชั้นดินบนหรือดินชั้นเพาะปลูกตื้นจึงดูดอุ้มน้ำได้ไม่มาก นอกจากนั้นชั้นดินดานยังกั้นการถ่ายเทอากาศระหว่างดินชั้นเพาะปลูกและดินชั้นล่าง ดังนั้นหากพื้นที่ปลูกพืชไร่มีชั้นดินดานอยู่เกษตรกรควรจะใช้ไถดินดาน (Subsoiler) หรือไถดินดานชนิดสั่น(Vibrating subsoiler) เพื่อทำให้ชั้นดินดานแตกจากกัน เป็นการสร้างสภาพดินให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของพืช ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติจึงได้ให้การสนับสนุนแก่นักวิจัยประจำภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เพี่อออกแบบและพัฒนาเครื่องไถดินดานชนิดสั่นขึ้น

          การพัฒนาเครื่องไถดินดานชนิดสั่นถูกดำเนินการ 3 ขั้นตอน ขั้นตอนที่ 1 เครื่องไถดินดานชนิดสั่นประเภท Category I (ใช้กับรถแทรกเตอร์ขนาดกำลังสูงสุดไม่เกิน 45 แรงม้า) ถูกออกแบบสร้างและพัฒนาเพื่อทดสอบในแปลงที่เงื่อนไขต่างๆกัน ค่าความถี่การสั่นขณะทดลอง 5 ค่า คือ 3.7 Hz, 5.66 Hz, 7.58 Hz, 9.48 Hz และ 11.45 Hz และค่าช่วงความกว้างการสั่นขณะทดลอง 5 ค่า คือ 18 มม., 21 มม., 23.5 มม., 34 มม. และ 36.5 มม. ระหว่างทดลองความเร็วรถแทรกเตอร์ถูกตั้งที่ตำแหน่ง เกียร์ 1, 2 และ 3 ขณะความเร็วรอบเครื่องยนต์คงที่ เพลาอำนวยกำลัง (PTO) มีความเร็วรอบ 540 รอบต่อนาที ผลการทดลองพบว่า ที่ความถี่การสั่น 9.48 Hz ช่วงความกว้างการสั่น 36.5 มม. และความเร็วรถขณะทำงาน 1.85 km/h แรงฉุดลากเครื่องมือลดลง 67 % เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือขณะไม่สั่น จากผลการทดลองขั้นตอนแรกสรุปได้ว่า เครื่องไถดินดานชนิดสั่น Model ที่ 1 ประเภท Category I สามารถถูกพัฒนาให้ใช้กับรถแทรกเตอร์ประเภท Category I ได้

ขั้นตอนที่ 2
          เครื่องไถดินดานชนิดสั่นประเภท Category II (ใช้กับรถแทรกเตอร์ขนาดกำลังม้าสูงสุดไม่เกิน 100 แรงม้า) ถูกออกแบบเป็นชนิดขาไถขาเดียว ลักษณะการทำงานติดต่อกับรถแทรกเตอร์ชนิด Category II โดยออกแบบให้ เครื่องมือทำงานที่ความถี่การสั่น 9.4 Hz ช่วงกว้างการสั่น 36 มม. และรถแทรกเตอร์ทำงานที่ความเร็ว 2.19 km/h ขณะไม่มีโหลด ผลจากการทดลองเครื่องมือในแปลงที่เป็นดินเหนียวและเป็นแปลงที่ใช้ปลูกอ้อยมาก่อน การทดลองทำที่ความเร็วในการไถ 2.07 km/h ความลึกการทำงาน 40.93 ซม. ระยะห่างระหว่างแนวรอยไถ 139 ซม. ผลการทดลองพบว่า ค่าความสามารถในการทำงานสนามจริง 1.31 ไร่/ชั่วโมง อัตราการใช้น้ำมันเชี้อเพลิง 2.84 ลิตร/ไร่ จากผลการทดลองขั้นตอนที่ 2 สรุปได้ว่า เครื่อง ไถดินดานชนิดสั่น Model ที่ 2 ประเภท Category II สามารถพัฒนาให้ใช้กับรถแทรกเตอร์ประเภท Category II ได้

ขั้นตอนที่ 3
          เครื่องไถดินดานชนิดสั่นประเภท Category II เป็นเครื่องมือชนิดขาไถ 2 ขา ขณะทำงานขาไถจะถูกสั่นสลับในทิศทางตรงกันข้ามกัน เครื่องมือนี้เป็น Model ที่ 3 ประเภท Category II สามารถถูก พัฒนาให้ใช้กับรถแทรกเตอร์ประเภท Category II และมีกำลังม้าฉุดลากขนาด 90 HP หรือมากกว่า ที่กำลังจะมีบทบาทในประเทศไทยขณะนี้

พืชไร่ที่สมควรใช้เครื่องไถดินดานชนิดสั่น เช่น อ้อย ข้าวโพด เป็นต้น

เผยแพร่ไถดินดานชนิดสั่นที่ผลิตในประเทศไทยสู่เกษตรกร

          การทดลองในแปลงปลูกอ้อยวางแผนการทดลองแบบสุ่มในบล็อกสมบูรณ์ (Randomized Complete Block Design, RCBD) มี 2 Treatments คือ Treatment T1 ใช้ไถดินดานชนิดสั่นไถก่อนการเตรียมดินโดยวิธีปกติ และ Treatment T2 ไม่ใช้ไถดินดานชนิดสั่นไถก่อนการเตรียมดินโดยวิธีปกติ ใช้พันธุ์อ้อย K84-200 พื้นที่แปลงทดลองเป็นดินร่วนปนทราย (Sandy loam) ดินในแปลงมีระดับเป็นกรดจัดมาก (pH 4.58) สภาพเป็นดินเค็ม (ECe 4.750 ds/m) มีปริมาณอินทรียวัตถุค่อนข้างต่ำ (OM 1.235%) ภายหลังจากปลูกอ้อยและดูแลรักษาอ้อยโดยปกติ เก็บข้อมูลเพื่อศึกษาการเจริญเติบโตของอ้อย เช่น วัดอัตราการงอก วัดอัตราการแตกกอ ความสูงของต้นอ้อย จำนวนปล้องต่อลำอ้อย ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางปล้อง ความยาวปล้องทุกปล้อง ค่าความหวาน (% brix) และวัดปริมาณผลผลิตของอ้อยเมื่อเก็บเกี่ยว ผลการทดลองพบว่าค่าที่แสดงถึงการเจริญเติบโตของอ้อยส่วนมากไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติสำหรับผลของการใช้ไถดินดานชนิดสั่นไถเตรียมดิน เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีไม่ใช้ไถดินดานชนิดสั่น สำหรับผลผลิตก็เช่นเดียวกัน แปลงที่ใช้ไถดินดานชนิดสั่นจะได้ผลผลิต 17.31 ตันต่อไร่ และไม่ใช้ไถดินดานชนิดสั่นจะได้ผลผลิต 18.711 ตันต่อไร่ ค่าทั้งสองไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่น 95%

          นอกจากนี้กรณีเกษตรกรมีรถแทรกเตอร์ที่มีกำลังมากพอ เครื่องไถดินดานชนิดสั่นขาไถ 2 ขา ประเภท Category II ถูกแนะนำให้ใช้ในทางปฏิบัติ เนื่องจากสามารถลดการสั่นสะเทือนของเครื่องมือลงได้มาก



 

ธัญญา นิยมาภา และ คณะ
ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน
โทร. 034-351-896