รายละเอียดโครงการ

ประเทศไทยเป็นประเทศผู้ส่งออกข้าวอันดับหนึ่งของโลกติดต่อกันมานานหลายปี จากสถิติในปี 2548 ประเทศไทยมีผล ผลิตข้าวประมาณ 23 ล้านตันข้าวเปลือก มีพื้นที่ปลูกรวมทั้งประเทศประมาณ 57 ล้านไร่ ผลผลิตดังกล่าวใช้สำหรับบริโภคภายในประเทศและเก็บสำรองประมาณ 13 ล้านตันข้าวเปลือก ส่วนที่เหลือจะส่งออกในรูปของข้าวสาร ทำรายได้ประมาณเก้าหมื่นกว่าล้านบาท (สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร, 2549) อย่างไรก็ตามแม้ว่าประเทศไทยจะเป็นประเทศผู้ส่งออกข้าวอันดับต้น ๆ ของโลก ก็ไม่ได้หมายความว่าประเทศไทยประสบความสำเร็จในการทำนา ผลผลิตที่มากมาจากปริมาณพื้นที่ปลูกที่ค่อนข้างมากนั่นเอง ส่วนผลผลิตต่อไร่เฉลี่ยของไทยยังถือว่าอยู่ในเกณฑ์ต้องปรับปรุง ในระยะสิบปีนี้ การส่งออกข้าวไทยในปี 2558 มีปริมาณ 9.8 ล้านตัน ลดลงร้อยละ 10.7 จากปริมาณส่งออก 10.97 ล้านตัน ในปี 2557 เนื่องจากเศรษฐกิจโลกชะลอตัวลง โดยเฉพาะในกลุ่มประเทศผู้ซื้อที่มีรายได้หลักจากการส่งออกน้ำมัน ประกอบกับตลาดข้าวโลกมีการแข่งขันสูงขึ้น ทำให้ความต้องการนำเข้าข้าวลดลง โดยไทยส่งออกข้าวเป็นอันดับ 2 ของโลก รองจากอินเดียที่ส่งออกข้าวได้ 10.23 ล้านตัน ส่วนเวียดนามเป็นประเทศผู้ส่งออกข้าวในอันดับที่ 3 ของโลกรองจากไทย โดยมีปริมาณส่งออก 6.6 ล้านตัน ข้าวเป็นพืชที่มีความสำคัญต่อทั้งเศรษฐกิจ สังคม และการเมืองของไทย การผลิตข้าวมีหลายขั้นตอน การเก็บเกี่ยวเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพและปริมาณของผลผลิต จากปริมาณการผลิตข้าวที่มีอยู่เป็นจำนวนมากของประเทศไทย หากเกิดความสูญเสียจากการเก็บเกี่ยวจะส่งผลต่อความเสียหายทางเศรษฐกิจของประเทศทั้งในด้านปริมาณ และมูลค่าเป็นจำนวนมาก และปัจจุบันเกษตรกรไทยได้ให้ความสนใจในการนำเครื่องจักรกลเกษตร หรือเครื่องทุ่นแรงมาใช้ในกระบวนการผลิตข้าวทั้งก่อนและหลังการเก็บเกี่ยวกันมากขึ้น ซึ่งสาเหตุส่วนหนึ่งมาจากการเคลื่อนย้ายของแรงงานภาคเกษตรกรรม ไปสู่ภาค อุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว โรงงานอุตสาหกรรมได้ขยายตัวออกไปตามภูมิภาคต่าง ๆ ทำให้เกษตรกรวัยหนุ่มสาวส่วนหนึ่งเปลี่ยนอาชีพจากภาคเกษตรไปสู่ภาค อุตสาหกรรมหรือภาคบริการซึ่งทำรายได้สูงกว่า จึงทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนแรง งานในภาคเกษตรดังกล่าว โดยเฉพาะในช่วงฤดูการเก็บเกี่ยวจำเป็นต้องใช้แรงงานจำนวนมาก และที่สำคัญการนำเครื่องจักรกลเกษตรมาใช้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้น และลดความเสี่ยงทางการผลิตลงได้มาก ดังนั้นในปัจจุบันเกษตรกรผู้ปลูกข้าวนิยมใช้เครื่องเกี่ยวนวดข้าวกันอย่างแพร่หลาย การใช้รถเกี่ยวนวดช่วยให้เกษตรกรลดความสูญเสียผลผลิต และลดค่าใช้จ่ายในการเก็บเกี่ยวเมื่อเทียบกับวิธีการใช้แรงงานคน อีกทั้งยังเป็นการทำงานที่เบ็ดเสร็จไม่ยุ่งยาก รวดเร็ว และสามารถนำข้าวไปจำหน่ายได้ทันที โดยเกษตรกรหลายรายมีอาชีพอื่นนอกจากการเพาะปลูกข้าวจึงจำเป็นต้องเร่งรีบเก็บเกี่ยวเพื่อที่จะมีเวลาไปประกอบอาชีพนั้น ๆ นอกจากนี้ผลพลอยได้อีกด้านหนึ่งจากการใช้รถเกี่ยวนวดคือการมีโอกาสช่วยเพิ่มเปอร์เซ็นต์ต้นข้าวหรือข้าวสารเต็มเมล็ดจากวิธีเก็บเกี่ยวโดยแรงงานคนอีกประมาณ 9 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้เพราะการเก็บเกี่ยวโดยแรงงานคนต้องมีการตากแผ่ฟ่อนข้าว ยิ่งตากนานเท่าไหร่ก็ยิ่งทำให้เปอร์เซ็นต์ต้นข้าวลดลง เนื่องจากความแตกต่างที่ค่อนข้างมากของสภาพอากาศในเวลากลางวันและกลางคืนในฤดูเก็บเกี่ยว (วินิต และคณะ, 2542) ซึ่งมีความสามารถในการเก็บเกี่ยวได้วันละประมาณ 20-40 ไร่ ทำให้ในปี 2538 มีเครื่องเกี่ยวนวดข้าวประมาณ 3,000 คัน (วินิต ชินสุวรรณ และคณะ, 2538) ตามเกณฑ์ของสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติ หรือ International Rice Research Institute (IRRI) ประเทศไทยได้พัฒนาและปรับปรุงเครื่องเกี่ยวนวดข้าวจนเหมาะกับสภาพการทำงานในประเทศได้เป็นอย่างดี แล้วยังส่งออกไปจำหน่ายยังต่าง ประเทศอีกด้วย คาดว่าในปัจจุบันมีเครื่องเกี่ยวนวดใช้งานในประเทศมากกว่า 10,000 เครื่อง โดยเกือบทั้งหมดเป็นเครื่องที่พัฒนาและผลิตขึ้นในประเทศไทย อย่างไรก็ตามการใช้เครื่องเกี่ยวนวดข้าวก็มีข้อจำกัดอยู่ไม่น้อยคือ ข้าวเปลือกที่ได้จากเครื่องเกี่ยวนวดส่วนใหญ่จะมีความชื้นสูง เพื่อป้องกันการร่วงหล่นของเมล็ดข้าวขณะทำการเก็บเกี่ยว นอกจากนั้นเครื่องเกี่ยวนวดที่นิยมใช้ในประเทศเกือบทั้งหมดมีราคาสูงเกินกว่า 1 ล้านบาท (ปัจจุบันราคา >1.5 ล้านบาท) ซึ่งถือว่ามีราคาค่อนข้างแพง และมีระบบขับเคลื่อนด้วยตัวเองเป็นแบบล้อตีนตะขาบ (Track layer) ทำให้ความคล่องตัวในการทำงานมีน้อย ไม่สามารถปีนข้ามคันนาได้ (วิชา หมั่นทำการ, มปพ.) นอกจากนั้นปัญหาของผู้รับจ้างรถเกี่ยวนวดข้าวได้แก่ สภาพพื้นที่ที่เป็นแปลงขนาดเล็ก ราคาอะไหล่ค่อนข้างแพง สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง และการตัดราคา เป็นต้น ส่วนปัญหาของเกษตรกรในการใช้รถเกี่ยวนวดข้าว ได้แก่ ข้าวร่วง ข้าวปน รถเกี่ยวหายาก ค่าเกี่ยวนวดแพง และชั้นดินอัดตัวแน่น (เพราะรถเกี่ยวนวดมีขนาดค่อนข้างใหญ่และน้ำหนักมาก) เป็นต้น ดังนั้นเมื่อทำงานในแปลงขนาดเล็กหรือพื้นที่ลาดชันทางภาคเหนือตอนบน ทำให้การใช้เครื่องเกี่ยวนวดมีลักษณะไม่เหมาะสมกับพื้นที่เท่าที่ควร จากปัญหาดังกล่าวจึงควรรณรงค์ให้มีการพัฒนารถเกี่ยวนวดให้เกิดการสูญเสียน้อยที่สุดในการเก็บเกี่ยวและลดการปนของพันธุ์ข้าว จึงควรส่งเสริมการผลิตและพัฒนารถเกี่ยวนวดข้าวขนาดเล็กที่เหมาะสมกับพื้นที่ อีกทั้งสนับสนุนส่งเสริมให้มีการรวมกลุ่มการใช้รถเกี่ยวนวดข้าวขนาดเล็ก ราคาประหยัด และใช้เชื้อเพลิงต่ำ ตลอดจนใช้งานง่าย ง่ายต่อการซ่อมบำรุงรักษา แนวทางการแก้ปัญหา จากที่กล่าวมาข้างต้นแม้ประเทศไทยจะผลิตรถเกี่ยวนวดใช้เองได้ แต่รถเกี่ยวนวดของไทยมีพัฒนาการมาจากเครื่องเกี่ยวนวดของสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติ (IRRI) ซึ่งยังมีขนาดใหญ่ ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบตีนตะขาบและมีน้ำหนักมาก ทำให้ขาดความคล่องตัว ไม่สามารถวิ่งบนถนนทั่วไปได้ (ต้องใช้รถขนย้าย) ที่สำคัญไม่สามารถทำงานในแปลงนาขนาดเล็กโดยเฉพาะในเขตภาคเหนือตอนบนและตะวันออกเฉียงเหนือบางส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่รถเกี่ยวนวดขนาดเล็กมักนำเข้าจากประเทศญี่ปุ่นซึ่งเมื่อนำมาใช้พบว่ามีข้อจำกัดในเรื่องระบบขับเคลื่อนที่เป็นแบบตีนตะขาบยาง (ปีนข้ามคันนาไม่ได้และเกิดการชำรุดเสียหาย) อีกทั้งมีปัญหาในเรื่องความทนทาน ข้าวถือเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญมากและเพาะปลูกกันทั้งประเทศและเป็นความมั่นคงทางอาหาร เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้นและลดการนำเข้าเครื่องจักรกลการเกษตรจากต่างประเทศ เพื่อตอบสนองภาคการผลิตสาขายุทธศาสตร์โดยส่งเสริมงานวิจัยที่เป็นนวัตกรรมหรือต้นแบบ ทดแทนการนำเข้าจากต่างประเทศไปต่อยอดใช้งานจริง ด้วยการพัฒนารถเกี่ยวนวดขนาดเล็กที่มีระบบขับเคลื่อนแบบล้อยางซึ่งเหมาะกับแปลงปลูกขนาดเล็กในเขตเพาะปลูกภาคเหนือตอนบน มีความคล่องตัวในการทำงานสูง ใช้เครื่องยนต์สูบเดียวที่ประหยัดเชื้อเพลิง (ลดต้นทุนการผลิต) สามารถลดการปนเปื้อนของพันธุ์ข้าว (กรณีของการผลิตข้าวอินทรีย์) โดยจะกำหนดราคาไว้ที่ประมาณ 450,000 บาท ซึ่งเป็นราคาที่เกษตรกรสามารถซื้อหามาใช้งานได้หรืออาจรวมกลุ่มของเกษตรกรผู้ปลูกข้าว มีผลทำให้เกษตรกรมีรายได้เพิ่มขึ้น มีชีวิตที่ดีขึ้นอย่างยั่งยืน สอดรับกับแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 12 องค์ความรู้จากการวิจัย ในปี พ.ศ. 2553 ที่ผ่านมาผู้วิจัยและทีมงานได้ศึกษาเพื่อการพัฒนาออกแบบเครื่องเกี่ยวนวดข้าวคอรวงต้นแบบ สำหรับพื้นที่เพาะปลูกในเขตภาคเหนือ (Design and development of head-feed rice combine harvester for northern agricultural field) โดยมีวัตถุประสงค์ของงานวิจัยเพื่อออกแบบสร้าง ชุดลำเลียงฟ่อนข้าว และชุดนวดของเครื่องเกี่ยวนวดข้าวคอรวง เพื่อทดสอบหาค่าตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับการป้อนลำเลียงฟ่อนข้าวและการนวด จากชุดทดสอบต้นแบบจากนั้นนำข้อมูลที่ได้ไปทำการออกแบบและสร้างเครื่องเกี่ยวนวดข้าวคอรวงต้นแบบที่มีขนาดเล็กที่ติดตั้งกับรถไถเดินตาม โดยหลีกเลี่ยงการดัดแปลงตัวรถไถเดินตาม และทำการทดสอบและประเมินผลเครื่องต้นแบบเครื่องเกี่ยวข้าวคอรวงที่สร้างขึ้น พบว่า เมื่อทดสอบกับข้าวเหนียวพันธุ์สันป่าตอง 1 ที่ความเร็วรอบของลูกนวดที่ 400 รอบต่อนาที อัตราการป้อนฟ่อนข้าวของโซ่ลำเลียงที่ 400 กิโลกรัมต่อชั่วโมง และระยะห่างระหว่างลูกนวดกับตะแกรงนวด 2 เซนติเมตร มีความเหมาะสมที่สุด มีเปอร์เซ็นต์ข้าวที่ได้เท่ากับ 92.48 เปอร์เซ็นต์ เปอร์เซ็นต์เมล็ดข้าวแตกหักเท่ากับ 5.28 เปอร์เซ็นต์ และประสิทธิภาพของการนวดข้าวเท่ากับ 94.60 เปอร์เซ็นต์ ส่วนการออกแบบสร้างเครื่องเกี่ยวนวดข้าวคอรวงแบบติดตั้งกับรถไถเดินตาม เพื่อหลีกเลี่ยงการดัดแปลงโครงสร้างของรถไถเดินตามจึงออกแบบโดยติดตั้งชุดนวด ชุดคัดแยกทำความสะอาดและชุดลำเลียงไว้ด้านหลังห้องเกียร์ทดของรถไถเดินตาม โดยติดตั้งเข้ากับแขนบังคับควบคุมของรถไถเดินตาม การรองรับน้ำหนักของชุดนวดและคัดแยกทำความสะอาดรวมทั้งผู้ปฏิบัติ งานด้วยล้อยางขนาดเล็ก ด้านหน้าติดตั้งชุดหัวเกี่ยว การลำเลียงฟ่อนข้าวจะใช้โซ่ลำเลียงสามชุด ติดตั้งไว้ด้านล่างของตัวรถไถเดินตาม อย่างไรก็ตามจากการทดสอบเบื้องต้นพบว่า 1) ความยาวของตัวรถเกี่ยวนวดคอรวงต้นแบบยาวเกินไป ทำให้การบังคับ ควบคุมกระทำได้ค่อนข้างยาก ซึ่งจะเกิดปัญหาหากนำลงสู่แปลงนาจริง 2) มีน้ำหนักค่อนข้างมาก (731 กิโลกรัม) มีผลทำให้รถขาดความคล่องตัว การบีบบังคับเลี้ยวกระทำได้ยาก 3) การติดตั้งชุดลำเลียงฟ่อนข้าวไว้ด้านล่างตัวรถไถเดินตาม ทำให้มีช่องว่างใต้ท้องรถไถเดินตามมีน้อย ทำให้การเคลื่อนที่ผ่านพื้นต่างระดับกระทำได้ลำบาก รางรองรับโซ่ลำเลียงจะติดกับพื้นดินจนอาจเกิดความเสียหายได้ อีกทั้งไม่สามารถกระดกหัวเกี่ยวขึ้น-ลงได้อย่างอิสระ 4) ตำแหน่งหัวเกี่ยวยังไม่ความเหมาะสม คือวางไว้ตรงกลางตัวรถ ทำให้โอกาสที่ล้อจะเหยียบต้นข้าวที่ยังไม่ได้เกี่ยวจึงมีสูง จากการออกแบบเครื่องเกี่ยวนวดข้าวคอรวงต้นแบบดังกล่าวพบว่ายังมีข้อจำกัดสำหรับการนำไปใช้งานในพื้นที่จริง ผู้วิจัยได้ออกแบบเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวโดยจำเป็นต้องดัดแปลงตัวรถไถเดินตาม โดยต้องย้ายตำแหน่งเครื่องยนต์ต้นกำลังไปด้านหลังเกียร์ทด และย้ายชุดนวดและทำความสะอาดมาไว้ข้างหน้าแทนตำแหน่งเครื่องยนต์ ทำให้ลดระยะการลำเลียงฟ่อนข้าว ปรับหัวเกี่ยวให้กว้างครอบคลุมความกว้างตัวรถ เลือกหาวัสดุที่มีน้ำหนักเบามาสร้างเป็นส่วนประกอบ และถอดชุดที่นั่งผู้ปฏิบัติงานออก ก็จะทำให้เครื่องต้นแบบสามารถทำงานได้ตามเงื่อนไขอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น จากผลการศึกษาวิจัยดังกล่าวข้างต้น นักวิจัยและทีมงานจึงเกิดความคิดที่จะพัฒนาต่อยอดจากงานวิจัยดังกล่าว โดยได้ร่วมมือกับแกนนำเกษตรกรภาคเหนือและภาคอีสานหารือและร่วมกันออกแบบเครื่องเกี่ยวนวดข้าวขนาดเล็กต้นแบบ โดยใช้รถไถเดินตามเป็นโครงสร้างฐานโดยได้ออกแบบสร้างและทดสอบในแปลงนาจริงในเบื้องต้น ซึ่งพบว่าสามารถใช้งานได้จริงและเหมาะกับพื้นเพาะปลูกขนาดเล็ก มีความคล่องตัวสูง สามารถขับเคลื่อนบนถนนทั่วไปได้ ซึ่งแก้ปัญหาของเครื่องเกี่ยวในปัจจุบัน และที่สำคัญมีต้นทุนการผลิตเพื่อจำหน่ายในราคาไม่เกิน 500,000 บาท ซึ่งเป็นราคาที่เกษตรกรสามารถซื้อหามาใช้งานได้ ซึ่งในการออกแบบสร้างต้นแบบครั้งนี้ใช้งบดำเนินการจากนักวิจัยร่วมกับแกนนำเกษตรกรเองทั้งหมด รถเกี่ยวนวดข้าวขนาดเล็กระบบขับเคลื่อนแบบล้อยาง รถเกี่ยวนวดขนาดเล็กต้นแบบมีคุณสมบัติดังนี้ ความกว้างหัวเกี่ยว 1,500 มิลลิเมตร ความสามารถในการเกี่ยว 10-15 ไร่ต่อวัน น้ำหนัก 1,200 กิโลกรัม อัตราการป้อน 1-1.5 ตันต่อชั่วโมง ขนาดตัวรถขณะทำงาน 1,500x3,750x1,850 มิลลิเมตร เครื่องยนต์ต้นกำลัง เครื่องยนต์อเนกประสงค์ดีเซล 1 สูบ 11 แรงม้า ระยะห่างจากพื้นที่เกี่ยวได้ 100 มิลลิเมตร ระบบล้อโน้ม แบบหนวดกุ้ง ตะขอสปริง ระยะชักใบมีด 76.2 มิลลิเมตร ระบบการป้อนลำเลียง สายพานแบบเรียบติดระแนง ระบบพัดลมทำความสะอาด พัดลมแบบแรงเหวี่ยง เส้นผ่านศูนย์กลาง 350 มิลลิเมตร ระบบการนวด ลูกนวดหมุนตามแกนแบบเดือย ชนิดตะแกรงร่อน ตะแกรงแบบรู มุมเอียง 230 องศา ระบบทำความสะอาด ใช้ตะแกรงร่อน 2 ชั้น มีลมพัดผ่าน และนำกลับไปนวดซ้ำหากนวดไม่สมบูรณ์ และการเก็บเมล็ดข้าว บรรจุถังอุ้มหรือส่งด้วยเกลียวลำเลียงจากถังเก็บ อย่างไรก็ตามรถเกี่ยวนวดขนาดเล็กต้นแบบยังมีข้อจำกัดอยู่บางประการ เช่น โครงสร้างส่วนฐานที่เป็นรถไถเดินตามมีข้อ จำกัดทางด้านเทคนิค การปรับความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วการเคลื่อนที่รถเกี่ยวนวดกับความเร็วกลไกระบบนวดยังไม่เหมาะบางสถานการณ์ ต้นกำลังขนาด 11 แรงม้า ถือว่าต่ำเกินไปเล็กน้อย (ควรมากกว่า18 แรงม้า) ล้อหน้าต้องปรับเปลี่ยนรูปแบบเพื่อให้สามารถทำงานได้ดีกับดินชุ่มน้ำหรือดินที่เปียกได้ดี และเพื่อให้เกิดการต่อยอดและการขยายผลงานวิจัยดังกล่าวสู่เกษตรกรอย่างมีประสิทธิภาพและเหมาะสม จึงควรปรับปรุงแก้ไขรถต้นแบบดังกล่าวให้มีลักษณะทำงานที่เหมาะสมมากยิ่งขึ้น มีสมรรถนะในการทำงานสูงสุด และเมื่อพัฒนาเครื่องต้นแบบให้สมบูรณ์ที่สุดแล้ว จึงนำไปสาธิตการใช้งานในพื้นที่เป้าหมาย ๗และพัฒนาสู่การผลิตให้กับเกษตรกรกลุ่มเป้าหมายในราคาถูกต่อในลำดับต่อไป (นำร่องสู่เกษตรกรกลุ่มเป้าหมาย) ดังนั้นหากสามารถออกแบบรถเกี่ยวนวดให้มีความเหมาะสมกับพื้นที่เพาะปลูกขนาดเล็ก ประหยัดค่าใช้จ่ายในส่วนของค่าเชื้อเพลิงและการซ่อมบำรุง ลดการสูญเสียจากการเก็บเกี่ยว ลดการปนเปื้อนของเมล็ดพันธุ์ ลดการสูญเสียจากการรอรถเกี่ยวนวดจากภาคกลาง ลดค่าจ้างการใช้แรงงานคน ก็จะส่งผลให้เกษตรกรลดค่าใช้จ่ายในส่วนที่ไม่จำเป็นซึ่งก็หมายถึง ผลผลิตต่อหน่วยสินค้าเกษตรเพิ่มขึ้น