วิทยา  ตั้งต่อสกุล

ฝ่ายพัฒนาพื้นที่เกษตร กองเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร

วิทยาการทางด้านการเกษตรได้ก้าวหน้าไปมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิทยาการในการทำสวนผลไม้ได้มีการนำเอาวิทยาการใหม่ ๆ จากต่างประเทศเข้ามาใช้ และเป็นที่ยอมรับของเกษตรกรภายในระยะเวลาอันสั้น โดยเฉพาะเกษตรกรชาวสวนผลไม้ในภาคตะวันออกของประเทศไทย  ซึ่งนับได้ว่าเป็นแหล่งผลิตผลไม้แหล่งใหญ่ของประเทศ และในขณะนี้กำลังประสบปัญหาการขาดแคลนแรงงานและน้ำในช่วงฤดูแล้ง

วิธีการจ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำนับว่าเป็นวิทยาการใหม่ทางการเกษตรในขณะนี้จึงมีการนำอุปกรณ์จ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำเข้ามาจำหน่าย และได้รับความสนใจจากเกษตรกรชาวสวนในภาคตะวันออก  โดยได้มีการซื้อไปทดลองใช้กันบ้างแล้ว แต่ยังไม่แพร่หลายนัก ตามหลักวิชาการแล้วการจ่ายปุ๋ยไปพร้อมๆ กับการให้น้ำเป็นสิ่งที่ดี มีประโยชน์ แต่จะต้องมีวิธีการใช้ที่ถูกต้องตลอดจนการเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมกับระบบให้น้ำ ซึ่งเกษตรกรชาวสวนมีใช้อยู่แล้ว จึงจะสามารถลดการใช้แรงงานในการให้ปุ๋ยลงได้  และลดปริมาณการใช้ปุ๋ยลงด้วย  ทั้งนี้เนื่องจากการจ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ปุ๋ย และช่วยให้พืชได้รับธาตุอาหารสมบูรณ์ตรงตามช่วงของการเจริญเติบโต  ทำให้ได้ผลผลิตสูงและผลผลิตมีคุณภาพดี ฯลฯ แต่ถ้านำระบบดังกล่าวไปใช้ไม่ถูกวิธีการแล้วนอกจากจะเป็นการสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายมากขึ้นแล้ว  ยังอาจจะเป็นการทำลายสภาพแวดล้อมได้  เนื่องจากปุ๋ยจะถูกชะล้างเลยเขตรากลงไปยังชั้นน้ำใต้ดิน  ทำให้เกิดการปนเปื้อนของน้ำใต้ดิน หรือสะสมอยู่ในชั้นดินเป็นเวลานาน ๆ อาจจะก่อให้เกิดปัญหาดินเค็มในอนาคตได้

อุปกรณ์จ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำมีหลายแบบ หลายชนิด หลายขนาด แต่ละแบบ แต่ละชนิด ต่างมีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกัน  ดังนั้นการเลือกแบบ ชนิด และขนาด ของอุปกรณ์จ่ายปุ๋ยให้เหมาะสมกับการใช้งาน  จึงเป็นปัจจัยสำคัญที่จะทำให้การจ่ายปุ๋ยไปพร้อม ๆ กับการให้น้ำประสบความสำเร็จหรือล้มเหลวได้

อุปกรณ์จ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำ

อุปกรณ์ที่ใช้ในการจ่ายปุ๋ยเข้าไปในระบบให้น้ำมีหลายแบบหลายชนิด ซึ่งพอจะจำแนกออกได้ดังต่อไปนี้

1.  แบบถังปุ๋ย

อุปกรณ์แบบนี้ ประกอบด้วยถังปุ๋ยที่มีฝาปิดสนิท และมีท่อน้ำเข้าออกอย่างละท่อ แบ่งย่อยออกเป็น 2 ชนิดคือ

1.1  ชนิดถังปุ๋ยธรรมดา (Flow By-pass Tank)

อุปกรณ์ชนิดนี้ใช้หลักการทำงานแบบน้ำไหลผ่าน (Flow By-pass) โดยน้ำจะไหลเข้าไปละลายและผสมกับปุ๋ยที่อยู่ในถังแล้วสารละลายปุ๋ยจะไหลออกไปผสมกับน้ำในท่อระบบให้น้ำ

ข้อดี เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานง่าย ราคาไม่แพง เคลื่อนย้ายได้สะดวก

ข้อจำกัด ความเข้มข้นของปุ๋ยที่ถูกจ่ายไปในระบบให้น้ำไม่สม่ำเสมอ ต้องใช้น้ำไหลผ่านถังปุ๋ยเป็น 4 เท่าของปริมาณปุ๋ยในถังจึงจะละลายปุ๋ยหมด ต้องเติมปุ๋ยทุกครั้งที่จะให้ปุ๋ย ถ้ามีรอบเวลาการให้น้ำถี่และสั้น  การปฏิบัติงานจะทำได้ยาก ต้องมีอุปกรณ์ป้องกันน้ำไหลย้อนกลับ

1.2  ชนิดถังปุ๋ยสองชั้น (Pressure By-pass Tank)

ถังปุ๋ยแบบนี้จะมีถุงชั้นในซึ่งใช้บรรจุปุ๋ยอยู่ภายในถังปุ๋ยอีกชั้นหนึ่ง การทำงานจะใช้แรงดันของน้ำอัดเข้าไประหว่างถังปุ๋ยกับถุงชั้นในที่บรรจุปุ๋ย  แรงดันของน้ำจะบีบถุงที่ใส่ปุ๋ยอยู่ให้ละลายปุ๋ยไหลออกทางท่อจ่ายปุ๋ยเข้าไปในท่อของระบบให้น้ำ

ข้อดี เหมือนกับ 1.1 และเพิ่มในส่วนที่ปุ๋ยไม่ได้สัมผัสกับตัวถังโดยตรงจึงไม่ทำให้เกิดการกัดกร่อนของถังซึ่งทำจากโลหะ อีกทั้งความเข้มข้นของปุ๋ยจะเท่ากันตลอด และยังสามารถนำถังไปใช้ในการพ่นสารกำจัดวัชพืชได้อีกด้วย

ข้อจำกัด สารเคมีที่จะใช้ ไม่ว่าจะเป็นปุ๋ยหรือยาต้องไม่ตกตะกอน  ถ้าจะให้สามารถใช้งานได้ต่อเนื่องในกรณีที่มีรอบเวลาการให้น้ำถี่และสั้นจะต้องซื้ออุปกรณ์ประกอบเพิ่ม

2.  แบบเวนจูรี่ ซึ่งมีหลายแบบดังต่อไปนี้

2.1  เวนจูรี่ธรรมดา (Simple Venturi)

อาศัยหลักการทำงานของเวนจูรี่  คือการสร้างให้มีคอคอดในท่อเพื่อเพิ่มอัตราเร่งของการไหล ทำให้เกิดแรงดูดบริเวณคอคอด ดูดสารละลายปุ๋ยขึ้นมาผสมกับน้ำที่ไหลผ่านคอคอด และอัดฉีดเข้าไปในท่อส่งของระบบให้น้ำ (รูปที่ 3)

ข้อดี มีหลักการทำงานง่าย ๆ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ไม่ต้องมีต้นกำลังมาขับ สารละลายปุ๋ยสามารถใส่ในถังพลาสติกโดยที่ไม่มีฝาปิด  ไม่มีน้ำทิ้งสูญเปล่า  ภายใต้สภาวะการทำงานคงที่ อัตราส่วนความเจือจางจะสม่ำเสมอ มีขนาดให้เลือกมาก ราคาถูก

ข้อจำกัด มีการสูญเสียแรงดันระหว่างทางเข้าและทางออกค่อนข้างสูง ทำให้ต้องมีแรงดันด้านทางเข้าสูง  จึงจะมีแรงดันเหลือพอที่จะอัดฉีดสารละลายเข้าไปในระบบให้น้ำที่มีแรงดันต้านอยู่ได้ มีช่วง (Range) ของการทำงานแคบ ควบคุมให้ทำงานคงที่ได้ยาก

2.2  เวนจูรี่ดัดแปลง (Modified Venturi)

การดัดแปลงโดยเพิ่มอุปกรณ์บางอย่างเช่น วาล์วทางเดียว วาล์วสูญญากาศ  เพื่อให้การทำงานของเวนจูรี่คงที่  และไม่ก่อให้เกิดความเสียหายในกรณีที่เกิดข้อขัดข้อง

2.3  เวนจูรี่สองชั้น (Improved Two-stage Venturi)

มีการปรับปรุงบริเวณคอคอดของเวนจูรี่ให้มีอัตราการไหลคงที่ แต่แตกต่างกันมากพอที่จะก่อให้เกิดแรงดูด  ดูดสารละลายขึ้นมาจากถังปุ๋ยได้  โดยมีการสูญเสียแรงดันลดลงด้วย  ทำให้สามารถแก้ไขข้อจำกัดในการใช้งานของเวนจูรี่ลงได้ แต่ผลที่ตามมาคือ อัตราการดูดลดลง

ข้อดี มีประสิทธิภาพสูงกว่าเวนจูรี่แบบอื่น

ข้อจำกัด มีราคาสูงกว่าเวนจูรี่แบบอื่น อัตราการดูดต่ำกว่า ในขนาดที่เท่ากัน

3.  แบบปั๊มฉีด (Injection Pump) แบ่งออกเป็น 3 ชนิดคือ

3.1  ปั๊มพลังน้ำ

ปั๊มพลังน้ำนี้ใช้แรงดันน้ำในการทำงาน ไม่ต้องมีพลังงานจากภายนอกมาขับ  ปั๊มแบบนี้สามารถดัดแปลงใช้งานได้กว้างมากเหมาะสำหรับติดตั้งที่ศูนย์กลางของระบบจ่ายน้ำแบ่งย่อยออกเป็น

3.1.1  ปั๊มไดอะแฟรม (Diaphragm Pump)

เป็นปั๊มไดอะแฟรม 2 ชั้น (Double Diaphragm Pump) คือมีไดอะแฟรม 2 ชุด อยู่บนเพลาแกนเดียวกัน ทำจากวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิมและพลาสติก ใช้น้ำเป็นต้นกำลัง และน้ำที่ใช้ในการขับจะต้องปล่อยทิ้งไป โดยสิ้นเปลืองน้ำ 2 ลิตร ต่อทุก ๆ 1 ลิตรของสารละลายปุ๋ยที่ถูกฉีดเข้าไปในระบบให้น้ำ

ข้อดี อัตราการจ่ายปุ๋ยสม่ำเสมอ สามารถติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเพื่อให้ทำงานกึ่งอัตโนมัติได้

ข้อจำกัด มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ ซึ่งอาจจะสึกหรอได้  ต้องมีการบำรุงรักษา และราคาค่อนข้างแพง

3.1.2  ปั๊มลูกสูบ (Piston Pump)

ใช้แรงดันน้ำขับลูกสูบในแนวนอน (สูบชัก) โดยสูญเสียน้ำทิ้ง 3 ลิตรต่อทุก ๆ 1 ลิตร ของสารละลายปุ๋ยที่ถูกฉีดเข้าไปในระบบให้น้ำ  วัสดุที่ใช้ผลิตทำจากพลาสติกทั้งหมดจึงไม่เป็นสนิมหรือเกิดการกัดกร่อน

มีข้อดีและข้อจำกัดคล้ายกับ 3.1.1

3.1.3  ปั๊มไฮครอลิค

ใช้หลักการของไฮดรอลิคมีวาล์วภายในปั๊มทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของน้ำและสารละลายปุ๋ยใช้แรงดันน้ำในการขับเคลื่อนเช่นเดียวกัน แต่ไม่มีน้ำที่จะต้องปล่อยทิ้ง มีความแม่นยำมากแต่มีราคาแพง

ข้อดี มีความแม่นยำมาก สามารถจ่ายปุ๋ยในอัตราค่อนข้างสูง จ่ายปุ๋ยได้สม่ำเสมอ  สามารถติดตั้งอุปกรณ์ให้ทำงานอัตโนมัติได้

ข้อจำกัด มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว  ต้องมีการบำรุงรักษา และราคาแพงกว่าแบบอื่นๆ

4.  ปั๊มไฟฟ้า

มีหลายแบบ หลายขนาด มีทั้งที่เป็นปั๊มไดอะแฟรมและปั๊มลูกสูบ แต่ขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ปั๊มแบบนี้จะต้องมีพลังงานไฟฟ้ามาขับ จึงควรจะติดตั้งถาวร

มีข้อดีและข้อจำกัดคล้าย ๆ กับ 3.1.1 แต่จะมีข้อจำกัดในส่วนของไฟฟ้าที่เป็นต้นกำลัง  พื้นที่ที่จะนำไปใช้ได้ต้องมีไฟฟ้าเข้าถึง  ถ้าจะต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้วการปฏิบัติงานจะไม่สะดวก

5.  ปั๊มขับด้วยเครื่องยนต์หรือรถแทรกเตอร์

ได้แก่ปั๊มที่ใช้ในการพ่นสารกำจัดแมลงที่ใช้กันอยู่ทั่วไป  ทำจากวัสดุที่ทนการกัดกร่อนของสารเคมีและมีถังขนาดใหญ่บรรจุได้หลายร้อยลิตรปั๊มแบบนี้มีข้อได้เปรียบที่สามารถใช้อุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วในสวนให้เป็นประโยชน์เพิ่มขึ้น

ข้อดี ไม่ต้องลงทุนเพิ่ม เป็นการใช้อุปกรณ์ที่มีอยู่แล้ว

ข้อจำกัด ในกรณีที่ใช้รถแทรกเตอร์ ไม่สามารถเข้าปฏิบัติงานได้ในช่วงที่มีฝน  เนื่องจากพื้นดินแฉะไม่สมควรใช้เครื่องจักรกล ในกรณีของเครื่องยนต์  การปฏิบัติงานจะยุ่งยากกว่าแบบอื่นๆ ใช้แรงงานมากกว่าและไม่สามารถทำงานแบบกึ่งอัตโนมัติได้

หลักในการพิจารณาเลือกอุปกรณ์จ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำ

1.  ขีดความสามารถ (Capacity)

ควรมีขีดความสามารถในการจ่ายปุ๋ยได้สูงสุด ไม่ต่ำกว่าอัตราสูงสุดของสารละลายปุ๋ยที่ต้องใช้ในการทำสวน ตัวอย่างเช่น ถ้าสวนใช้ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟตในปริมาณที่มากที่สุดมากกว่าปุ๋ยชนิดอื่น ๆ และจะต้องใช้ในอัตรา 100 ลิตร/ชั่วโมง อุปกรณ์ที่เลือกซื้อควรจะสามารถจ่ายปุ๋ยได้ไม่ต่ำกว่า 100 ลิตร/ชั่วโมง

2.  แรงดันใช้งาน (Working Pressure)

ควรจะต้องทราบแรงดันใช้งานขั้นต่ำทั้งทางด้านเข้าและด้านออกของอุปกรณ์จ่ายปุ๋ย  เพื่อพิจารณาว่าจะเหมาะสมกับระบบให้น้ำที่มีใช้อยู่หรือไม่ ตัวอย่างเช่น ระบบให้น้ำที่ใช้อยู่มีแรงดันในท่อ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว  ถ้านำเวนจูรี่มาใช้  เวนจูรี่มีการสูญเสียแรงดันระหว่างทางเข้าและทางออก 50℅ ในกรณีแรงดันด้านเข้าเท่ากับ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว แรงดันด้านออกจากเวนจูรี่จะเหลือ 10 ปอนด์/ตารางนิ้ว  ซึ่งแรงดันที่ 10 ปอนด์/ตารางนิ้วนี้จะไม่สามารถอัดสารละลายปุ๋ยเข้าไปในท่อของระบบให้น้ำ  ซึ่งมีแรงดันสูงกว่า (20 ปอนด์/ตารางนิ้ว) ได้

3.  ความยุ่งยากในการใช้งาน

การใช้งานและการติดตั้งไม่ควรจะยุ่งยากมาก  จนไม่สามารถจัดการในการปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและควรใช้แรงงานน้อย

4.  ความสามารถจำเพาะ

คุณสมบัติเฉพาะเช่น  สามารถที่จะดำเนินการให้ใช้งานอัตโนมัติได้ จ่ายปุ๋ยหลายชนิดอย่างต่อเนื่องได้ เคลื่อนย้ายสะดวก ฯลฯ เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งาน

5.  ต้นกำลังและความสิ้นเปลือง

ถ้าใช้ไฟฟ้า แหล่งที่จะนำไปใช้ต้องมีไฟฟ้าเข้าถึง ส่วนในที่ซึ่งขาดแคลนน้ำ แบบปั๊มที่ไม่ต้องสูญเสียน้ำทิ้งย่อมดีกว่าแบบที่ต้องมีน้ำทิ้งเป็นต้น

สรุป

ในการพิจารณาว่าสมควรจะนำเอาอุปกรณ์จ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำเข้ามาใช้ในสวนหรือไม่นั้น  เกษตรกรชาวสวนควรจะต้องมีและรู้ข้อมูลต่าง ๆ ดังต่อไปนี้เสียก่อน

1.  มีระบบให้น้ำที่ดี ที่ให้น้ำกระจายสม่ำเสมอเท่า ๆ กันทุกต้น เจ้าของสวนต้องรู้จักระบบให้น้ำของตนดีว่าให้น้ำนานเท่าไร  น้ำจึงไม่ไหลเลยเขตราก  มิฉะนั้นเมื่อนำมาใช้กับระบบจ่ายปุ๋ยแล้ว ปุ๋ยอาจจะถูกชะเลยเขตรากไปทำให้สิ้นเปลืองปุ๋ย  และทำให้สภาพแวดล้อมปนเปื้อน

2.  จะต้องรู้ว่าปริมาณปุ๋ยสูงสุดที่จะใช้ในสวนนั้นเป็นเท่าไร เพื่อเลือกใช้ขนาดและขีดความสามารถของอุปกรณ์จ่ายปุ๋ยที่จะหาซื้อมาใช้งาน

3.  ควรจะต้องรู้หรือสามารถคำนวณปุ๋ย ความเข้มข้นของสารละลายปุ๋ยที่จะใช้กับอุปกรณ์จ่ายปุ๋ยทางระบบให้น้ำได้

4.  ควรมีความรู้พื้นฐานว่าปุ๋ยชนิดใดบ้างที่ทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน เพื่อความถูกต้องในการให้ปุ๋ย และรู้ว่าปุ๋ยชนิดใดที่ไม่ควรให้ทางระบบให้น้ำ เป็นต้น