เทคโนโลยีการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวม

เทคโนโลยีการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวมเทคโนโลยีการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวม โดย รศ.มนตรี ค้ำชู ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้ำ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ อบรมเชิงปฎิบัติการแก่ข้าราชการ ณ.มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตเฉลิมพระเกรียติ์ จังหวัดสกลนคร” วันที่ 25 พฤษภาคม 2553

วิธีการใช้น้ำชลประทานให้เกิดประโยชน์สูงสุดวิธีการใช้น้ำชลประทานให้เกิดประโยชน์สูงสุด ทำได้หลายรูปแบบพอสรุปดังนี้คือ (7ข้อ) 1. เลือกวิธีการให้น้ำชลประทาน ให้เหมาะสมกับสภาพของภูมิประเทศ ดิน และพืช 2. เลือกปลูกพืชที่ใช้น้ำน้อยแต่ให้ผลตอบแทนสูง 3. กำหนดการให้น้ำแก่พืชให้พอเหมาะ และให้ด้วยปริมาณที่ ไม่เกินความต้องการ 4. พยายามจัดตารางการปลูกพืชให้ใช้ประโยชน์จากน้ำฝนให้มากที่สุด

วิธีการประหยัดน้ำหรือใช้น้ำให้เกิดประโยชน์สูงสุดวิธีการประหยัดน้ำหรือใช้น้ำให้เกิดประโยชน์สูงสุด ทำได้หลายรูปแบบพอสรุปดังนี้คือ(7ข้อ) 5. พยายามลดการสูญเสียน้ำในรูปต่างๆ ให้เหลือน้อยที่สุด 6. พยายามรวบรวมเอาน้ำไหลเลยท้ายแปลงกลับมาใช้อีก ถ้าไม่ต้องการลงทุนเพิ่มขึ้นอีกมาก 7.ใช้เทคนิคควบคุมความชื้นในดินสำหรับไม้ผล เพื่อให้เกิดความเครียดในช่วงเวลาที่ เหมาะสม (Regulated Deficit Irrigation , RDI ) ซึ่งจะทำให้ประหยัดน้ำได้อย่างมาก และได้ผลผลิตเพิ่มขึ้นมากกว่าปกติอีกด้วย

สรุปหัวใจที่ควรทราบในการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวมสรุปหัวใจที่ควรทราบในการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวม 1. ควรจะให้น้ำแก่พืชครั้งละเท่าใด 4. ควรจะเอาน้ำมาจากไหน 5. ควรจะระบายน้ำอย่างไร 2. ควรจะให้น้ำแก่พืชเมื่อไร 6. ควรจะทำให้คุ้มค่าที่สุดอย่างไร 3. ควรจะให้น้ำแก่พืชวิธีไหน

การที่จะให้น้ำแก่พืชมีประสิทธิภาพสูงการที่จะให้น้ำแก่พืชมีประสิทธิภาพสูง จะต้องพิจารณาองค์ประกอบที่สำคัญ 10 อย่างคือ 1. ต้องทราบข้อมูลพื้นฐาน เช่น อัตราการใช้น้ำของพืชในระยะต่างๆ ความลึกของราก ความสามารถในการอุ้มน้ำของดิน อัตราการซึมของดิน 2. ต้องเลือกระบบการให้น้ำที่เหมาะสม เช่น ระบบท้องร่อง ระบบร่อง สปริงเกลอร์ และระบบจุลภาค 3. ต้องออกแบบระบบการให้น้ำที่ถูกต้อง

การที่จะให้น้ำแก่พืชมีประสิทธิภาพสูงการที่จะให้น้ำแก่พืชมีประสิทธิภาพสูง จะต้องพิจารณาองค์ประกอบที่สำคัญ 10 อย่างคือ 4. ต้องเลือกอุปกรณ์สำหรับการให้น้ำที่เหมาะสม 5. ต้องติดตั้งอุปกรณ์การให้น้ำที่ถูกวิธี 6. ต้องมีการจัดการเวลาการให้น้ำที่เหมาะสม 7.ต้องมีระบบการใส่ปุ๋ยสัมพันธุ์กับการให้น้ำ ตามจำนวนและช่วงเวลาที่เหมาะสม

การที่จะให้น้ำแก่พืชมีประสิทธิภาพสูงการที่จะให้น้ำแก่พืชมีประสิทธิภาพสูง จะต้องพิจารณาองค์ประกอบที่สำคัญ 10 อย่างคือ 8. ต้องมีระบบการระบายน้ำที่ดี 9. ต้องมีการบำรุงรักษาระบบการให้น้ำที่ดี 10.ต้องมีการประเมินผล วิธีการให้น้ำว่ามีประสิทธิภาพเพียงใด เพื่อการปรับปรุงแก้ไข

1. ปริมาณความต้องการน้ำที่ใช้งานในพื้นที่ • 1.1 จำนวนน้ำที่ใช้สำหรับอุปโภคบริโภค • หมายถึงน้ำกินน้ำใช้สำหรับคนและสัตว์เลี้ยงต่างๆซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ (2ข้อ) 1). อัตราการใช้น้ำของคน ในท้องถิ่นที่ขาดแคลนน้ำ ใช้โดยเฉลี่ยประมาณวันละ 30 ลิตรต่อคน ในท้องถิ่นที่น้ำหามาได้สะดวกพอประมาณ ใช้โดยเฉลี่ยประมาณวันละ 60 ลิตรต่อคน ในท้องถิ่นที่น้ำอุดมสมบรูณ์ ใช้โดยเฉลี่ยประมาณวันละ 200 ลิตรต่อคน

1. ปริมาณความต้องการน้ำที่ใช้งานในพื้นที่ • 1.1 จำนวนน้ำที่ใช้สำหรับอุปโภคบริโภค • หมายถึงน้ำกินน้ำใช้สำหรับคนและสัตว์เลี้ยงต่างๆซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ (2ข้อ) 2) อัตราการใช้น้ำของสัตว์เลี้ยงประเภทต่างๆ -วัวและควายตัวละประมาณ 50 ลิตรต่อวัน - หมูตัวละประมาณ 20 ลิตรต่อวัน - ไก่ตัวละประมาณ 0.15 ลิตรต่อวัน

1.2 จำนวนน้ำใช้เพื่อการเพาะปลูก -หมายถึงจำนวนน้ำที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช -น้ำที่พืชต้องการทั้งหมดนี้อาจจะได้มาจากน้ำฝน -หรือได้จากฝนรวมกับน้ำชลประทานเพียงบางส่วน -หรือใช้แต่น้ำชลประทานเพียงอย่างเดียว -หรือจากสระน้ำ -หรือน้ำใต้ดินก็ตาม

ปริมาณน้ำที่ต้องให้แก่พืชปริมาณน้ำที่ต้องให้แก่พืช -เป็นน้ำใช้ในการเจริญเติบโตรวมกับน้ำที่สูญเสียเนื่องจากการรั่วซึมลงไปในดิน -และน้ำที่ไหลออกจากแปลงเพาะปลูกไปตามผิวดิน สำหรับการปลูกข้าว จำนวนน้ำที่ต้องการจะรวมถึงน้ำที่ปล่อยไปท่วมพื้นที่นาครั้งแรกเพื่อ การเตรียมดินด้วย

1. ความต้องการน้ำในนาข้าว โดยเฉลี่ยการปลูกข้าวในประเทศไทยจะต้องการ -น้ำในระยะตกกล้าลึกเฉลี่ย 40 มิลลิเมตร ต่อพื้นที่ทั้งหมด ( พื้นที่ตกกล้าต้องการน้ำเตรียมแปลงและเพาะกล้ารวมประมาณ 600 มิลลิเมตร ซึ่งกล้าในแปลงเพาะ 1ไร่ สามารถดำได้ประมาณ 15 ไร่ ) -น้ำสำหรับเตรียมแปลงลึก 200 มิลลิเมตร -และน้ำที่ขังในนาตั้งแต่ระยะปักดำถึงระยะเก็บเกี่ยวลึกประมาณ 1000 มิลลิเมตร -หรือต้องการน้ำเฉลี่ยวันละ 8 มิลลิเมตร ซึ่งตลอดอายุของการปลูกข้าวจะต้องการน้ำ ในพื้นที่เพาะปลูกทั้งหมดรวมทั้งสิ้น 1,240 มิลลิเมตร

2.) ความต้องการน้ำสำหรับพืชไร่ พืชผัก และต้นไม้ผล พืชทุกชนิดต้องการน้ำเพียงจำนวนหนึ่ง เพื่อการเจริญเติบโตและให้ได้ผลผลิตสูง -การขาดแคลนน้ำจะทำให้พืชเติบโตได้ไม่เติมที่ -ต้นจะเตี้ยแคราะแกรน หรือแขนงและกิ่งก้านอาจตายได้ -ในระยะที่พืชออกดอกติดผล และเกิดเมล็ดแล้ว การขาดแคลนน้ำจะทำให้ขนาดของผลหรือเมล็ดเล็กลง -จะทำให้ปริมาณการเก็บเกี่ยวลดลงตามไปด้วย -พืชไร่ พืชผักและต้นไม้ผลแต่ละชนิด จะมีความต้องการน้ำมากน้อยแตกต่างกันไป -ในแต่ละช่วงของการเจริญเติบโต พืชต่างๆ ก็ต้องการน้ำในอัตราไม่เท่ากันเช่นกัน -ในระยะแรกปลูกจะต้องการน้ำน้อย -ต้องการมากขึ้นๆ เมื่อพืชมีการเจริญเติบโตทางลำต้น ใบ และกิ่งก้าน -จะต้องการน้ำมากที่สุดในระยะออกดอกไปจนถึงระยะผลเริ่มแก่ -ผลแก่เต็มที่จึงต้องการน้ำจำนวนน้อยมาก

ตารางที่ 1. ความต้องการน้ำของพืชชนิดต่างๆ โดยประมาณ

2. ควรจะให้น้ำแก่พืชเมื่อไร -ให้น้ำแก่พืชเมื่อพืชขาดน้ำ หรือเมื่อฝนไม่ตก หรือเว้นระยะการให้น้ำไปนานๆ -น้ำที่เก็บอยู่ในดินจะถูกรากพืชดูดเอาไปใช้ รวมทั้งน้ำในดินส่วนหนึ่งได้ ระเหยออกไปจากพื้นดินโดยตรง -ทำให้ความชื้นในดินเหลือน้อย -พืชไม่สามารถดูดเอาไปใช้ได้อย่างเพียงพอ -ทำให้พืชเกิดอาการเหี่ยวเฉาและอาจถึงตายได้ -ฉนั้นหลังจากที่ให้น้ำแก่พืชเต็มที่แล้วอาจจะเป็น 2 วัน หรือ 10 วัน แล้วแต่ชนิดของดิน และการใช้น้ำของพืช -จำเป็นต้องให้น้ำครั้งต่อไป

ข้อมูลที่จะนำมาพิจารณาว่าควรให้น้ำแก่พืชเมื่อไรข้อมูลที่จะนำมาพิจารณาว่าควรให้น้ำแก่พืชเมื่อไร ได้แก่ -ความสามารถในการอุ้มน้ำของดิน -ความลึกของราก -ความทนแล้งหรือบอกเป็นเปอร์เซ็นความชื้นที่ยอมให้พืชเอาไปใช้ได้ -คำนวณความชื้นที่ยอมให้พืชเอาไปใช้ได้ และอัตราการใช้น้ำของพืช

2.1 อัตราการใช้น้ำของพืช หมายถึง ปริมาณน้ำทั้งหมดที่สูญเสียจากพื้นที่บริเวณปลูกพืชสู่บรรยากาศในรูปของไอน้ำ ประกอบด้วยส่วนใหญ่ๆ สองส่วนคือ 1.) การคายน้ำ ได้แก่ปริมาณน้ำที่พืชดูดไปได้จากดินโดยรากไหลผ่านลำต้น เพื่อนำไปใช้สร้างเซลและ เนื้อเยื่อ แล้วคายออกทางใบเพื่อระบายความร้อนออกสู่บรรยากาศ ในรูปของไอน้ำ 2.)การระเหย ได้แก่ปริมาณน้ำที่ระเหยจากผิวดินบริเวรรอบๆต้นพืช จากผิวน้ำในขณะให้น้ำ และน้ำที่เกาะอยู่ตามใบเป็นต้น

ค่าทั้งสองนี้จะคิดเป็นตัวเลขแยกกันนั้นทำได้ไม่สดวก จึงคิดรวมกัน และเรียกว่าค่าการคายระเหย ถือว่าเป็นปริมาณการใช้น้ำของพืชนั่นเองดูรูปที่ 1 รูปที่ 1 แสดงการใช้น้ำของพืชเป็นค่าการคายน้ำรวมค่ากระระเหย

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการใช้น้ำของพืชปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการใช้น้ำของพืช (1)สภาพภูมิอากาศรอบๆต้นพืช ซึ่งได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ และความเร็วลม เป็นต้น ดูรูปที่ 2 (2) พืช ซึ่งได้แก่ ชนิดและอายุของพืช -พืชแต่ละชนิดมีความต้องการน้ำแตกต่างกัน -สำหรับพืชชนิดเดียวกัน การใช้น้ำจะน้อยเมื่อเริ่มปลูก -และจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนมากที่สุดเมื่อถึงวัยขยายพันธุ์ ซึ่งพืชโตเต็มที่

ค่าอัตราการใช้น้ำของพืชค่าอัตราการใช้น้ำของพืช -นิยมหาอย่างง่ายโดย -เทียบกับค่าการระเหยที่วัดได้จากถาดวัดค่าการระเหย โดยมีข้อแนะนำดังนี้ รูปที่ 2 ปัจจัยจากสภาพภูมิอากาศที่มีผลต่อการใช้น้ำของพืช

รูป แสดงถาดวัดการระเหยชนิดclass-A

สำหรับพืชสวน อัตราการใช้น้ำ = 0.7 x Ep มม./วัน ....(1 ) หรือ คิดเป็นปริมาณต่อต้น = 0.6 x Ep x D2 ลิตร /วัน /ต้น ....(2) สำหรับพืชผัก อัตราการใช้น้ำ = 0.8 x Ep มม./วัน .......(3) หรือ คิดต่อพื้นที่ปลูก = 0.8xEp ลิตร/ตร.เมตร /วัน ...(4) ในเมื่อ Ep เป็นค่าอัตราการระเหยจากถาดวัด มม./วัน

D = ค่าที่วัดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดทรงพุ่มของต้นไม้

ตัวอย่างที่ 1.คำนวณอัตราการใช้น้ำของพืชสวนต่อวัน เช่น ปลูกลำไยที่จังหวัดลำพูน มีขนาดทรงพุ่มวัดได้ 5 เมตร อยากทราบว่าเดือนเมษายน มีอัตราการใช้น้ำวันละกี่ลิตรต่อต้น วิธีคำนวณ จากสมการ ( 2 ) อัตราการใช้น้ำของลำไย =0.6 x Epx D2ลิตร/วัน ในเมื่อEpค่าอัตราการระเหยเฉลี่ยของจ.ลำพูน ในเดือนเมษายน จากตาราง 2.Ep = 7.58มม./วัน ฉนั้น อัตราการใช้น้ำของลำไย = 0.6 x7.58 x 52 = 113 ลิตร/วัน/ต้น

ตารางที่2ค่าการระเหยที่วัดได้จากถาดวัดการระเหยตารางที่2ค่าการระเหยที่วัดได้จากถาดวัดการระเหย

ตารางที่2(ต่อ)ค่าการระเหยที่วัดได้จากถาดวัดการระเหยตารางที่2(ต่อ)ค่าการระเหยที่วัดได้จากถาดวัดการระเหย

ตัวอย่างที่ 2คำนวณอัตราการใช้น้ำของพืชผัก เช่นปลูกผักที่ จ.ร้อยเอ็ด อยากทราบว่าเดือนกุมภาพันธ์ ผักจะใช้น้ำวันละประมาณกี่มม.หรือ ตร.เมตรละกี่ลิตรต่อวัน วิธีคำนวณ จากสมการ (4) อัตราการใช้น้ำของผัก = 0.8 x Ep ลิตร./ตร.เมตร/วัน ในเมื่อ Ep ค่าอัตราการระเหยเฉลี่ยของจ.ร้อยเอ็ดใน เดือนกุมภาพันธุ์จากตาราง 2 Ep = 4.96มม./วัน ฉนั้น อัตราการใช้น้ำของผัก = 0.8 x 4.96 = 4.0 มม./วัน หรือ = 4.0 ลิตร/ตร.เมตร/วัน

ตารางที่ 3 ผลผลิตต่อไร่และ ประสิทธิภาพการใช้น้ำ ให้เกิดประโยชน์

ตารางที่ 4 แสดงปริมาณความต้องการใช้น้ำ และข้อมูลที่ควรทราบของพืชไร่-พืชผัก-พืชสวน

ตารางที่ 4 (ต่อ) แสดงปริมาณความต้องการใช้น้ำ และข้อมูลที่ควรทราบของพืชไร่-พืชผัก-พืชสวน

3. ฝนในประเทศไทย -ส่วนใหญ่เกิดจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ -และจากพายุจรที่พัดมาจากทางทิศตะวันออก ฝนที่เกิดจากลมมรสุม -จะตกปกคลุมเกือบทั่วประเทศ -เริ่มตกตั้งแต่ เดือนพฤษภาคม จนถึงเดือนตุลาคม

3. ฝนในประเทศไทย ฝนที่เกิดจากพายุจร -เริ่มตกที่บริเวณ ภาคกลาง ภาคเหนือ และภาคตะวันออก เฉียงเหนือ -ราวเดือนมิถุนายน และจะตกหนักทั่วทั้งภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ -ภาคกลางในราวเดือนกันกันยายน จนถึงเดือนตุลาคมจึงมีปริมาณน้อยลงและหมด ไปพร้อมกับฝนที่เกิดจากลมมรสุม -แต่ที่ภาคใต้จะยังคงมีฝนเพิ่มมากขึ้น -จนกระทั่งถึงเดือนมกราคม ฝนที่ตกทางภาคใต้จึงจะเริ่มน้อยลง

3. ฝนในประเทศไทย ฝนเป็นปรากฏการณ์ตามธรรมชาติ -เวลาที่ฝนตก จำนวนฝนที่ตกแต่ละครั้ง ตลอดจนสภาพการตกแผ่ปกคลุมพื้นที่จึง ไม่ค่อยมีความแน่นอนนัก -บางปีอาจจะเริ่มฤดูฝนช้ากว่าปกติหรือมีปริมาณฝนตกรวมทั้งปีน้อย -เป็นเหตุให้การเพาะปลูกต้องได้รับความเสียหาย -ประชาชนตลอดจนสัตว์เลี้ยงต้องขาดแคลนน้ำสำหรับอุปโภคบริโภค

3. ฝนในประเทศไทย ฝนเป็นปรากฏการณ์ตามธรรมชาติ -บางปีอาจจะเริ่มฤดูฝนเร็ว โดยมีช่วงเวลาที่ฝนไม่ตกขั้นอยู่นาน หลักจากนั้นจึงมีฝนตก หนักติดต่อกัน -เมื่อเป็นเช่นนี้ก็จะทำให้การปลูกได้รับความเสียหายเพราะการขาดแคลนน้ำตอนฝนทิ้งช่วง -และได้รับภัยเนื่องจากน้ำท่วมพื้นที่เพาะปลูกตามมาอีกครั้งหนึ่ง -ดังนั้นในฤดูกาลเพาะปลูก จำนวนน้ำฝนและเวลาของฝนตกจึงมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อการ ประกอบอาชีพของเกษตรกร

3. ฝนในประเทศไทย ฝนเป็นปรากฏการณ์ตามธรรมชาติ -สำหรับโครงการที่จะก่อสร้างเป็นอ่างเก็บกักน้ำก็ต้องพิจารณาพื้นที่รับน้ำฝน -พื้นที่ลุ่ม ในลุ่มน้ำเหนือแนวที่จะตั้งเขื่อนหรือฝาย -ซึ่งมีอาณาเขตล้อมบรรจบกันเป็นวงปิดด้วยแนวสันปันน้ำ และแนวสันเนินสูงสุด -ภายในพื้นที่นี้หากมีฝนตกจนเกิดน้ำนองแล้ว น้ำทั้งหมดจะไหลลงมายังที่ตั้งเขื่อน หรือฝายนั้น

3. ฝนในประเทศไทย ฝนเป็นปรากฏการณ์ตามธรรมชาติ -พื้นที่รับน้ำฝนจะมีขนาดใหญ่หรือเล็กวัดได้จากแผนที่ 1:50,000 -จะขึ้นอยู่กับขนาดของลุ่มน้ำที่เขื่อน หรือฝายนั้นตั้งอยู่ -พื้นที่รับน้ำฝนของเขื่อนหรือฝายนี้ เปรียบเสมือนกับหลังคาบ้านที่รองรับน้ำฝนลงมา ใส่ถังเก็บน้ำหรือโอ่ง

ขนาดและลักษณะของพื้นที่รับน้ำฝนดังกล่าวขนาดและลักษณะของพื้นที่รับน้ำฝนดังกล่าว -มีความสัมพันธ์กับปริมาณน้ำฝนรวมทั้งปี -และอัตราน้ำหลากสูงสุดที่เขื่อนหรือฝายจะได้รับ -เขื่อนหรือฝายมีพื้นที่รับน้ำฝนขนาดใหญ่จะมีปริมาณน้ำไหลลงมายังเขื่อนหรือฝาย รวมทั้งปีมาก -ส่วนพื้นที่รับน้ำฝนที่ลักษณะภูมิประเทศลาดชันตอนช่วงฝนตกหนัก ก็จะเกิดน้ำหลาก ลงมายังเขื่อน หรือฝายอย่างรวดเร็วและมีปริมาณน้ำมากกว่าของพื้นที่ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน แต่ลักษณะภูมิประเทศค่อนข้างลาด

ขนาดและลักษณะของพื้นที่รับน้ำฝนขนาดและลักษณะของพื้นที่รับน้ำฝน -ขนาดและลักษณะของพื้นที่รับน้ำฝนเหนือเขื่อนหรือฝาย จึงเป็นข้อมูลสำคัญอันดับแรก ที่จะต้องทราบก่อน -แล้วจึงจะคำนวณด้านอุทกวิทยาต่อไปได้ปริมาณน้ำท่าจะมีค่าประมาณ 25% ของปริมาณ ฝนเฉลี่ย

รูปที่ 3. ทิศทางและช่วงเวลาของลักษณะและอากาศที่เกิดขึ้นในประเทศไทย

รูปที่ 4.แผนที่แสดงปริมาณฝนเฉลี่ยทั้งปีทั่วประเทศ เป็นมิลลิเมตร

4.แนวการพิจารณาเลือกประเภทงานพัฒนาแหล่งน้ำขนาดเล็ก4.แนวการพิจารณาเลือกประเภทงานพัฒนาแหล่งน้ำขนาดเล็ก

เทคโนโลยีการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวม

เทคโนโลยีการให้น้ำแก่พืชแบบองค์รวม

Presentation Transcript