โดย ผศ.ดร.ชัยยันต์ จันทร์ศิริ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
มันสำปะหลัง เป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทย และประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์มันสำปะหลังรายใหญ่ที่สุดของโลก ในปี 2556 ส่งออกในรูปมันเส้นและมันอัดเม็ดประมาณ 3 ล้านตัน และส่งออกในรูปแป้งมันสำปะหลังประมาณ 1.32 ล้านตัน โดยมีมูลค่าการส่งออกรวมมากกว่า 50,000 ล้านบาท พื้นที่ผลิตมันสำปะหลังของประเทศไทยประมาณ 6.52 ล้านไร่ กระจายอยู่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลาง และภาคเหนือ คิดเป็น 54.74 31.74 และ 13.52 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ทั้งหมดตามลำดับ ได้ผลผลิตรวมประมาณ 30 ล้านตันหัวมันสด (สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร, 2556)
ระบบการผลิตมันสำปะหลังของเกษตรกรโดยทั่วไป ประกอบด้วยขั้นตอนย่อยๆหลายขั้นตอน ได้แก่ ขั้นตอนการเตรียมดิน การปลูก การบำรุงรักษา การเก็บเกี่ยวและรวบรวมหัวมันขึ้นรถบรรทุก ซึ่งเกษตรกรจะนำเครื่องมือจักรกลเกษตรเข้ามาช่วยดำเนินการในบางขั้นตอน แต่โดยทั่วไปยังคงใช้แรงงานคนทำงานเป็นหลัก ขั้นตอนเก็บเกี่ยวและรวบรวมหัวมันขึ้นรถบรรทุกเป็นขั้นตอนที่ใช้แรงงานมากที่สุด โดยมีค่าเท่ากับ 54.5 เปอร์เซ็นต์ของแรงงานทั้งหมด และยังพบว่า ค่าใช้จ่ายด้านค่าจ้างแรงงานมีมูลค่าถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนการผลิตทั้งหมด (Sukra, 1996)
วิธีการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังของเกษตรกรไทยปัจจุบัน อาจจำแนกออกเป็น 2 แบบ คือ แบบดั้งเดิมซึ่งขุดมันสำปะหลังด้วยแรงงานคนโดยใช้จอบ/อุปกรณ์ถอนต้น และตัดหัวมันออกจากเหง้าด้วยแรงงานคน และแบบที่เริ่มนิยมใช้งาน คือ ขุดมันสำปะหลังด้วยเครื่องขุดมันสำปะหลัง และตัดหัวมันออกจากเหง้าด้วยแรงงานคน สำหรับวิธีการตัดหัวมันออกจากเหง้าภายหลังการเก็บเกี่ยวมีเพียงรูปแบบเดียว คือ ใช้แรงงานคนตัวหัวมันสำปะหลัง ก่อนลำเลียงขึ้นรถบรรทุก
เนื่องจากภายหลังการเก็บเกี่ยว จำเป็นต้องลำเลียงหัวมันสดออกจากแปลงเพื่อนำไปส่งยังโรงงานแปรรูปภายในวันเดียวกันให้หมด มิฉะนั้นหัวมันสดที่มีความชื้นสูงจะเกิดการเสื่อมสภาพและทำให้ปริมาณแป้งลดลงซึ่งมีผลต่อราคารับซื้อหัวมันสด ดังนั้นเพื่อประหยัดค่าขนส่ง เกษตรกรจึงพยายามเก็บเกี่ยวในแต่ละวันให้ได้ปริมาณหัวมันเต็มรถบรรทุก ซึ่งรถบรรทุกที่เกษตรกรจัดหาได้มักมีขนาด 6-9 ตัน ทำให้เกษตรกรต้องเก็บเกี่ยวประมาณ 2-4 ไร่ต่อวัน ซึ่งหมายถึงเกษตรต้องจัดการให้มีการขุด 2-4 ไร่ต่อวัน จากนั้นจึงรวมกอง ตัดเหง้า และขนขึ้นรถบรรทุก ให้เสร็จสิ้นในช่วงบ่ายวันเดียวกัน
ดังนั้น การนำกำลังงานจากเครื่องจักรกลเกษตรเข้ามาใช้ทดแทนแรงงานคนในการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลัง จึงเป็นทางเลือกสำคัญที่จะช่วยให้เกษตรกรผู้ปลูกมันสำปะหลังสามารถแก้ปัญหาการขาดแคลนแรงงานในการเก็บเกี่ยวได้ ปัจจุบันพบว่ามีการนำเครื่องมือจักรกลเกษตรเข้ามาใช้ในกระบวนการปลูกและการเก็บเกี่ยว เนื่องจากปัญหาเรื่องต้นทุนในการจ้างแรงงานในภาคการเกษตรมีแนวโน้มเพิ่มสูงมากขึ้น (มูลนิธิสถาบันพัฒนามันสำปะหลังแห่งประเทศไทย, 2547)
จากผลการศึกษารูปแบบการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังในปัจจุบัน และข้อมูลที่เกี่ยวข้องโดยเก็บข้อมูล อัตราการทำงานและความต้องการแรงงานของกระบวนการ ดังแสดงไว้ในตาราง 1 โดยจากตารางพบว่าอัตราการทำงานของกระบวนการเก็บเกี่ยวรวมทั้งกระบวนการ คือ 2.61 ไร่/คน-ชั่วโมง และมีความต้องการแรงงาน คือ 11.3 คน-ชั่วโมง/ไร่ โดยการดำเนินงานภายหลังการเก็บเกี่ยว มีความต้องการแรงงานมากที่สุด และใช้เวลาในการทำงานสูงที่สุด (ชัยยันต์ และเสรี, 2556)
เมื่อเปรียบเทียบกับขั้นตอนการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังที่มีอัตราการทำงานคือ 1.91 ไร่/คน-ชั่วโมง กับขั้นตอนการดำเนินงานภายหลังการเก็บเกี่ยว มีอัตราการทำงานคือ 0.70 ไร่/คน-ชั่วโมง พบว่าขั้นตอนภายหลังการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังมีอัตราการทำงานที่ต่ำกว่าและใช้เวลาสูงที่สุด ดังภาพที่ 1 ดังนั้นหากสามารถเพิ่มอัตราการทำงานของขั้นตอนการดำเนินงานภายหลังการเก็บเกี่ยว จะสามารถลดอัตราการทำงานของระบบการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังได้ทั้งระบบ
การพัฒนาระบบการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังในประเทศไทยนั้นพบว่ามีการศึกษาวิจัยจำนวนมากและต่อเนื่องมาเป็นเวลานานอาจจะยกตัวอย่างประกอบ รายละเอียดดังนี้คือ
1. รถแทรกเตอร์ต้นกำลังในกระบวนการผลิตมันสำปะหลัง
ต้นกำลังที่ใช้ในกระบวนการปลูกมันสำปะหลัง ทำหน้าที่ตั้งแต่กระบวนการเตรียมดิน การปลูก ดูแลรักษาและการเก็บเกี่ยวเป็นรถแทรกเตอร์นั่งขับแบบ 4 ล้อ ขนาด 35-90 แรงม้าเป็นต้น
2. เครื่องขุดมันสำปะหลัง
กระบวนการปลูกมันสำปะหลังในปัจจุบัน ใช้รถแทรกเตอร์เป็นต้นกำลังในการเตรียมดินและมีลักษณะการปลูกแบบยกร่องและปักท่อนพันธ์เป็นเส้นตรงตามความยาวของแถว เครื่องขุดมันสำปะหลังส่วนใหญ่จึงออกแบบมาให้ใช้ในการขุดแบบเปิดหรือระเบิดดินออกด้านข้างเพื่อให้หัวมันและเหง้ามันสำปะหลังขึ้นมาอยู่ด้านบนผิวดิน ซึ่งการออกแบบหัวขุดในปัจจุบันมีหลากหลายรูปทรง เช่น ทรงเหลี่ยม ครึ่งวงกลม แบบหัวหมู และทำมุมการขุดอยู่ระหว่าง 30-33 องศา (สามารถ, 2543)
การพัฒนาเครื่องมือในการเก็บเกี่ยวหรือที่เรียกว่า”เครื่องขุดมันสำปะหลัง”ในปัจจุบันมีความหลากหลายทั้งในด้านการออกแบบ วัสดุ รูปทรง และเครื่องต้นกำลัง โดยทั้งหมดนั้นมีเป้าหมายเพื่อการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วเกษตรกรจะยึดกับเครื่องต้นกำลังนั่นคือรถแทรกเตอร์ โดยรถแทรกเตอร์มีบทบาทในกระบวนการปลูกมันสำปะหลังหลายกระบวนการ ดังนั้นจึงพบว่าเครื่องขุดมันสำปะหลังส่วนใหญ่จึงเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งในรถแทรกเตอร์ชนิดของการต่อเชื่อมกับรถแทรกเตอร์แบบลากจูงเป็นหลัก
3. การพัฒนาเครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังแบบเบ็ดเสร็จของไทย
การพัฒนาเครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังในปัจจุบัน เป็นการนำเอาขั้นตอนของการขุด การลำเลียง และขนย้ายเหง้ามันสำปะหลัง ติดตั้งและทำงานพร้อมกันในเครื่องเดียวกัน เริ่มต้นด้วยระบบการขุดเป็นการนำหัวขุดหรือผาลขุดติดตั้งในโครงไถที่สร้างขึ้นและเชื่อมต่อกับรถแทรกเตอร์ในระบบการต่อพ่วงแบบ 3 จุด Three-Point Hitch ทำหน้าที่ในการขุดเปิดร่องแยกมวลดินและเหง้ามันสำปะหลังออกจากกัน ระบบลำเลียงออกแบบเป็นลักษณะโซ่ปีกทำงานร่วมกับสายพานหรือแผ่นยางป้องกันการลื่นและช่วยสร้างแรงยึดเกาะ โดยใช้โซ่ปีกจำนวน 2 ชุด ทำงานโดยการหมุนในทิศทางตรงข้ามกัน (วิชา, 2552) ด้วยชุดเฟืองขับจากปั้มไฮดรอลิกส์ต่อผ่านระบบเพลาอำนวยกำลัง PTO เรียกลักษณะการลำเลียงแบบนี้ว่าการคีบ ซึ่งจะใช้ส่วนของลำต้นเหนือพื้นดินหลังการตัดต้นเป็นตำแหน่งในการคีบ ชุดโซ่ลำเลียงนี้จะต่อร่วมกับระบบการขุด เพื่อลำเลียงเหง้าพร้อมหัวมันสำปะหลังไปยังอุปกรณ์ขนย้ายที่มีลักษณะเป็นกระบะบรรทุกแบบมีล้อ ต่อพ่วงแบบกึ่งลากจูงกับชุดโครงขุดและลำเลียง เมื่อทำการเก็บเกี่ยวจนเต็มกระบะบรรทุกจะทำการเทรวมกองกันไว้เป็นจุดๆ เพื่อใช้แรงงานคนในการสับแยกเหง้าและลำเลียงขึ้นรถบรรทุกต่อไป จึงสรุปได้ว่ายังไม่สามารถช่วยลดการใช้แรงงานในกระบวนการขนย้ายรวมกอง และสับแยกเหง้าได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ระบบการลำเลียงที่กล่าวมานั้นมีชิ้นส่วนทางกลที่ต้องการการปรับตั้ง การหล่อลื่น การบำรุงรักษาเป็นพิเศษ ซึ่งในการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังจะมีฝุ่นละออง เศษวัสดุจำนวนมากส่งผลต่ออายุการใช้งานของระบบโซ่ลำเลียง รวมถึงความยาวของรถแทรกเตอร์ต้นกำลังรวมกับอุปกรณ์การขุด ระบบลำเลียงเหง้าและอุปกรณ์การขนย้ายเหง้ามันสำปะหลังที่มีการใช้งานแบบต่อพ่วงกึ่งลากจูง เมื่อทำการเก็บเกี่ยวจริงจะต้องใช้พื้นที่ในการเลี้ยวหัวงานมากเป็นพิเศษ ซึ่งไม่สะดวกในการทำการเก็บเกี่ยวในพื้นที่ที่หน้ากว้างของแปลงปลูกไม่สม่ำเสมอ และระบบการตัดแยกเหง้า ถือเป็นกลไกที่มีความสำคัญประการสุดท้ายของเครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังเนื่องจากเครื่องเก็บเกี่ยวที่กล่าวมาข้างต้นยังคงต้องใช้แรงงานคนในการตัดแยกเหง้า หากเครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังมีกระบวนการครบถ้วนและสามารถลดการใช้แรงงานคนได้จริง ต้องทำงานได้ครบบริบทในการขุด ลำเลียง และแยกเหง้า ไปในกระบวนการเดียวกัน แต่ในปัจจุบันมีการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการแยกเหง้าเพียงในระดับห้องปฏิบัติการเท่านั้น
4. เครื่องลำเลียงมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุก
เครื่องลำเลียงหัวมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุก เป็นเครื่องมือที่ใช้เพื่อลดการใช้แรงงานคน เนื่องจากกระบวนการดังกล่าวนั้นจะต้องใช้แรงงานพิเศษคือต้องเป็นแรงงานที่มีร่างกายแข็งแรงมาก ดังนั้นจึงทำให้ค่าจ้างแรงงานในส่วนนี้สูงกว่ากระบวนการรวบรวม หรือกระบวนการสับเหง้า ดังนั้นการใช้เครื่องมือดังกล่าว นอกจากจะช่วยในเรื่องการลดค่าใช้จ่ายหรือการใช้แรงงานแล้วยังทำให้สามารถป้องกันการเกิดอุบัติเหตุจากการทำงานเรื่องการยกสิ่งของหนักได้อีกด้วย (ชัยยันต์ และเสรี, 2556)
5. บทสรุป
เครื่องมือในการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังของไทยจากงานวิจัยสู่เกษตรกร ในปัจจุบันนับว่ามีผู้ทำการศึกษาจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการพัฒนาเครื่องขุดเก็บมันสำปะหลัง โดยเป้าหมายของการศึกษาส่วนใหญ่มุ่งเน้นที่จะแก้ปัญหาเรื่องของการใช้แรงงานร่วมกับการใช้เครื่องจักร และการศึกษาเพื่อใช้เป็นข้อมูลในการออกแบบเครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังแบบทำงานครบวงจรในอนาคต
>> บทความนี้ ตีพิมพ์ลงใน Postharvest Newsletter ปีที่ 16 ฉบับที่ 2 เมษายน – มิถุนายน 2560
เอกสารอ้างอิง
- ชัยยันต์ จันทร์ศิริ และเสรี วงส์พิเชษฐ. 2556. การศึกษาและพัฒนาอุปกรณ์ลำเลียงมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุก. วารสารวิจัย มข. 18(2): 212-220.
- มนตรี ทาสันเทียะ และ ชัยยันต์ จันทร์ศิริ. 2554. การศึกษาเครื่องขุดมันสำปะหลังแบบติดตั้งด้านข้างรถแทรกเตอร์. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น.
- มูลนิธิสถาบันพัฒนามันสําปะหลังแห่งประเทศไทย. 2547. เกี่ยวกับมันสําปะหลัง. [ระบบออนไลน์]. http://www.tapiocathai.org. (24 ตุลาคม 2555).
- วิชา หมั่นทำการ. 2552. เครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลัง. ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน. [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา: http://www.rdi.ku.ac.th. (30 กันยายน 2553).
- สามารถ บุญอาจ. 2543. การออกแบบและพัฒนาเครื่องเก็บหัวมันสำปะหลังแบบติดพ่วงกับรถแทรกเตอร์. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
- สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. 2556. สถานการณ์สินค้าเกษตรที่สำคัญและแนวโน้มปี 2556: มันสำปะหลัง. [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา: http://www.oae.go.th/ewt_news.php?nid=13577. (2 ตุลาคม 2556).
- Sukra, A.B. 1996. Performance of API cassava root digger elevator. MARDI Report, no. 187. Agricultural Research and Development Institute, Kuala Lumpur.
