IoT กับสมาร์ทฟาร์ม

ดร. ปฐมสุดา อินทุประภา

กองพัฒนาและจัดการความรู้องค์กร

ขอบคุณภาพจาก https://dzone.com/articles/iot-in-agriculture-five-technology-uses-for-smart

แนวคิด Internet of things (IoT) ถูกคิดขึ้นโดย Kevin Ashton ในปี 1999 จากโครงการ Auto-ID Center ที่มหาวิทยาลัย Massachusetts Institute of Technology หรือ MIT จากเทคโนโลยี RFID ที่จะทำให้เป็นมาตรฐานระดับโลกสำหรับ RFID Sensors ต่างๆ ที่จะเชื่อมต่อกันผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ต ซึ่งการเชื่อมต่อเหล่านั้นเอง กลายมาเป็นแนวคิดของการทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ สื่อสารกันได้โดยอาศัยตัว Sensor ในการสื่อสารถึงกัน

ในปัจจุบัน IoT ถูกนำไปประยุกต์ใช้กับหลายสิ่งหลายอย่างทั่วโลก ไม่เว้นแม้แต่ภาคเกษตรกรรม เพื่อวัตถุประสงค์ในการบริหารจัดการฟาร์มอย่างมีประสิทธิภาพโดย ใช้แรงงานคนให้น้อยที่สุด ซึ่งนี่จึงเป็นที่มาของคำว่า เกษตรอัจริยะ หรือสมาร์ทฟาร์ม (Smart Farm) ซึ่งได้นำเทคโนโลยี RFID Sensors เข้ามาใช้ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทางการเกษตรต่างๆ เพื่อให้อุปกรณ์เหล่านั้น สามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ควบคุมหลักได้ เช่น การใช้เซ็นเซอร์วัดข้อมูลต่างๆ อย่าง เซ็นเซอร์ตรวจอากาศ (Weather Station) เซ็นเซอร์วัดดิน (Soil Sensor) เซ็นเซอร์ตรวจโรคพืช (Plant Disease Sensor) เซ็นเซอร์ตรวจวัดผลผลิต (Yield Monitoring Sensor) เป็นต้น เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถนํามาวางเป็นระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Sensor Network) โดยนําไปติดตั้งหรือปล่อยในพื้นที่ไร่นา เพื่อเก็บข้อมูลต่างๆ ได้แก่ ความชื้นในดิน อุณหภูมิ ปริมาณแสง และสารเคมี เพื่อที่จะทราบว่าควรมีการให้ปุ๋ย น้ำ ยาฆ่าแมลง เมื่อใด และเท่าใดตามสภาพความแตก ต่างของพื้นที่ ซึ่งการให้ปุ๋ย น้ำ และยาฆ่าแมลงก็จะใช้เทคโนโลยีการให้ปุ๋ย/น้ำ/ยาฆ่าแมลง หรือที่เรียกว่า Variable Rate Technology (VRT) โดยเทคโนโลยีนี้จะใช้ระบบเซ้นเซอร์ในการวิเคราะห์ข้อมูลว่าแปลงใดควรจะมีการให้ปุ๋ย น้ำ และย่าฆ่าแมลงเท่าใดในช่วงเวลาใด ซึ่งเทคโนโลยีจะใช้ร่วมกับเทคโนโลยี Global Positioning System (GPS) นั่นเอง

ภัยมืด….ปัญหาสารกำจัดศัตรูพืชตกค้างในสิ่งแวดล้อม

ชาญชัย คหาปนะ
นักทดลองวิทยาศาสตร์บริการ
ห้องปฏิบัติการทดสอบการสลายตัวทางชีวภาพของวัสดุ
ศูนย์พัฒนาและวิเคราะห์สมบัติของวัสดุ, วว.

 

          ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม มีการใช้สารกำจัดศัตรูพืชในการเพิ่มผลผลิตและกำจัดศัตรูพืชสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องมาเป็นระยะเวลายาวนาน ซึ่งจากข้อมูลของสำนักควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร ปี 2560 (ตารางที่ 1) ที่แสดงให้เห็นถึงปริมาณและมูลค่าการนําเข้าสารกําจัดศัตรูพืช นอกจากสะท้อนให้เห็นถึงมูลค่าทางเศรษฐกิจของตลาดผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้แล้ว ยังสะท้อนภาพให้เห็นถึงปริมาณการใช้สารกําจัดศัตรูพืชของประเทศไทยในแต่ละปีว่ามีแนวโน้มจะสูงขึ้นอีกในอนาคต เนื่องจากมีราคาถูก เห็นผลชัดเจนและรวดเร็วในการควบคุมการระบาดของโรคและศัตรูพืช

Environmental Impacts_01

          อย่างไรก็ตาม วัตถุอันตรายทางการเกษตรเหล่านี้ มีความเป็นไปได้สูงมากที่จะตกค้างในผลผลิตและสิ่งแวดล้อมทั้งในระยะสั้นและระยะยาว รวมถึงอาจส่งผลให้ศัตรูพืชดื้อยาได้อีกด้วย นอกจากนี้ เกษตรกรสามารถเข้าถึงสารเคมีได้ง่ายและมีการใช้มากเกินความจำเป็น ประกอบกับการใช้สารที่ผิดวิธี และพฤติกรรมการใช้สารของเกษตรกรไทยที่ไม่ถูกต้องและเหมาะสม เป็นปัญหาที่สำคัญที่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสุขภาพของเกษตรกรรวมถึงผู้บริโภค และสิ่งแวดล้อม

          จากข้อมูลโครงการวิจัยโดยห้องปฏิบัติการทดสอบการสลายตัวทางชีวภาพของวัสดุ (2558) ที่ตรวจพบสารกำจัดศัตรูพืชตกค้างหลายชนิดในตัวอย่างดินและน้ำของพื้นที่ปลูกพืชเศรษฐกิจแบบยกร่อง ที่ อ.ดำเนินสะดวก จ.ราชบุรี อาทิ สารกำจัดเชื้อรา Carbendazim, Copper oxychloride, Ethion สารกำจัดวัชพืช Glyphosate สารกำจัดแมลง Imidacloprid โดยพบปริมาณตกค้างในดินมากกว่าในน้ำกว่า 100 เท่า (ตารางที่ 2) ซึ่งจากการรายงานของ Pimentel (1995) ได้อธิบายว่า ร้อยละ 99.9 ของสารกำจัดศัตรูพืชจะปนเปื้อนอยู่ในสิ่งแวดล้อม มีเพียงแค่ร้อยละ 0.1 ที่จะไปถึงแมลงศัตรูพืชที่เป็นเป้าหมาย นอกจากนี้ การใช้สารกำจัดศัตรูพืชที่ฉีดพ่นลงในพื้นที่เกษตรกรรมมีการสะสมในดินได้ในปริมาณที่ไม่เท่ากัน ซึ่งตามปกติจะพิจารณาจากค่าครึ่งชีวิต (Half Life) ของสารชนิดนั้นว่าใช้ระยะเวลาการสลายตัวจนเหลือความเข้มข้นร้อยละ 50 ถ้าหากสลายตัวได้ช้าโอกาสที่สารนั้นจะแพร่กระจายลงสู่แหล่งน้ำย่อมเป็นไปได้สูง

Environmental Impacts_02

IMG_0138-1  IMG_0141-1  IMG_0861-1

          แนวทางหนึ่งในการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ คือ การใช้กระบวนการทางชีวภาพที่เรียกว่า Bioremediation ซึ่งเป็นการใช้ประโยชน์จากกิจกรรมของกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของสารอันตรายให้อยู่ในรูปของสารที่มีค่าความเป็นพิษน้อยลงหรือสลายตัวได้อย่างสมบูรณ์เป็นกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และสามารถประยุกต์ใช้กับพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ จากผลการดำเนินงานในหัวข้อนี้มากว่า 10 ปี วว. ประสบความสำเร็จในการนำเทคโนโลยีด้าน Bioaugmentation ซึ่งเป็นวิธีการหนึ่งของกระบวนการ Bioremediation มาใช้ในการบำบัดสารกำจัดศัตรูพืชปนเปื้อนในน้ำ ทั้งในพื้นที่ภาคเกษตร และภาคอุตสาหกรรม ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับกลุ่มอาชีพที่เกี่ยวข้องกับเกษตรอินทรีย์ รวมถึงการมีส่วนช่วยลดปัญหามลภาวะที่เกิดขึ้น เป็นการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยต่อสุขภาพอนามัยของประชาชน

 

เอกสารอ้างอิง:

สำนักควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร. 2560. รายงานสรุปการนำเข้าวัตถุอันตรายทางการเกษตร ปี พ.ศ. 2559. กรุงเทพฯ: กรมวิชาการเกษตร, กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.

Pimentel, D. 1995. Amounts of Pesticides Reaching Target Pests: Environmental Impacts and Ethics, Journal of Agricultural and Environmental Ethics, 8(1), 17-29.