การพัฒนาเครื่องตรวจวัดไนเตรทในดินแบบพกพาอัตโนมัติสำหรับการทำแผนที่ดินโดยการใช้ Nitrate Ion Selective Electrodes (ISEs)
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การจัดการธาตุอาหารพืชให้เหมาะสมกับสภาพดิน ในแต่ละพื้นที่ย่อยเฉพาะของแปลง (Site-Specific Management, SSM) นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตพืชอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการใส่ปุ๋ยที่มากเกินความจำเป็นนั้น นอกจากจะทำให้ต้นทุนในการผลิตพืชของเกษตรกรสูงขึ้นแล้ว ยังทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของดินและการปนเปื้อนในแหล่งน้ำใต้ดิน การวิเคราะห์ดินด้วยการใช้เซนเซอร์นั้นมีความเหมาะสมในการวิเคราะห์ตัวอย่างดินจำนวนมาก ๆ เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำ ทำงานได้รวดเร็ว และสามารถนำไปใช้งานในแปลงเกษตรได้ วัตถุประสงค์หลักของงานวิจัยนี้ เพื่อพัฒนาเครื่องมือวัดความเข้มข้นไนเตรทในดินด้วยการใช้เซนเซอร์แบบ Nitrate Ion-Selective Electrode (Nitrate-ISE) ร่วมกับระบบบันทึกตำแหน่งพิกัดดาวเทียม (GPS) มีการทำงานและบันทึกข้อมูลลงในการ์ดจัดเก็บข้อมูล (SD card) แบบอัตโนมัติ ควบคุมการทำงานด้วยบอร์ดสมองกลฝังตัว (Arduino mega 2560) โดยประกอบด้วยการทำงาน 5 ระบบ ได้แก่ 1.การสกัดดิน 2.การวัดค่า 3.การทำความสะอาด 4.การระบุพิกัดดาวเทียม และ 5.การควบคุมและบันทึกผล ใช้น้ำประมาณ 0.5 ลิตรและเวลาในการวิเคราะห์ประมาณ 5 นาทีต่อตัวอย่าง อัตราส่วนผสมระหว่างดิน-น้ำ ที่เหมาะสมคือ 1:10 ระยะเวลาที่ใช้ในการวัด 30 s สามารถวิเคราะห์ได้อย่างความถูกต้องเฉลี่ยมากกว่า 80 % โดยมีค่า R2 = 0.80 และค่า RMSE = 1.44 เทียบกับวิธีทางห้องปฏิบัติการ ลดต้นทุนค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์ดินลง 5-6 เท่า ข้อมูลที่ได้จากเครื่องต้นแบบนี้ สามารถนำมาสร้างเป็นแผนที่ดิน ช่วยเกษตรกรให้สามารถตัดสินใจสำหรับการจัดการปุ๋ยไนโตรเจนของแปลงเพาะปลูกให้เหมาะสมต่อไป
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
สมาคมวิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทย
Thai Socities of Agricultural Engineering
เอกสารอ้างอิง
Adamchuk, V. I. 2002. Feasibility of on-the-go mapping of soil nitrate and potassium using ion-selective electrodes. ASAE Paper No. 021183. St. Joseph, Mich.: ASAE.
FAO. 2019. World Fertilizer Trends and Outlook to 2022. Rome. Available at: FAO Document Card
Fox, R.H., G.W. Roth, K.V. Iverson, and W.P. Piekielek. 1989. Soil and tissue tests compared for predicting soil nitrogen availability to corn. Agron. J. 81:971–974.
Haneklaus, S., K. Panten, H. Lilienthal, and E. Schnug. 2010. Precision Application of Nutrients on a Site-specific Basis. Landbauforschung Völkenrode Special Issue 340.
Heiniger, R., R.G. McBride, and D.E. Clay. 2003. Using Soil Electrical Conductivity to Improve Nutrient Management. Agronomy Journal 95:508–519. DOI: 10.2134/agronj2003.0508.
Kasetsart University, Bangkhen Campus, Faculty of Agriculture, Department of Soil Science. Basic Soil Science. 10th ed. Bangkok: Kasetsart University; 2005.
Morf W.E., 1981, The principles of ion-selective electrodes and of membrane transport, Elsevier Scientific Publishers Co. Vol. 2, 1-433, New York, USA.
Pamapolino, M.F., I.J. Manguiat, S. Ramanathan, H.C. Gines, P.S. Tan, T.T.N. Chid, R. Rajendran, R.J. Buresh. 2007. Environmental impact and economic benefits of site-specific nutrient management (SSNM) in irrigated rice systems. Agricultural Systems Vol. 93, 1-24.
