บทที่ 7 กรณีศึกษาการทำงาน ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

เร่อื ง • กรณีศกึ ษา • อุปกรณ์ดักจับยงุ แบบครบวงจร • ถงุ เพาะชา Reuse • การปรับปรุงดินจากวสั ดเุ หลอื ใช้เพอื่ การปลูกขา้ ว ในพื้นทนี่ ้านอ้ ย • ยืดอายุไสก้ รอกหมดู ้วยสารแทนนนิ จากพชื จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น วเิ คราะห์ขน้ั ตอนการทางาน ตามกระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม

กระบวนการการอกแบบเชงิ วศิ วกรรม ในการสรา้ งตึกหรืออาคาร ปจั จุบนั สถาปนกิ จะตอ้ ง สอบถามความต้องการของลกู ค้าก่อน จึงออกแบบและ ตรวจสอบวา่ ตรงกับความต้องการหรือไม่ ตอ้ งการแก้ อย่างไรจึงลงมอื สร้างหากไมอ่ อกแบบหรือไม่คานงึ ถึง ความตอ้ งการของลกู ค้า อาจทาใหเ้ กดิ ขอ้ ผิดพลาด ในการทางานและเสียงบประมาณ เสียเวลาและกาลังคนอกี ดว้ ย

หลงั จากทน่ี ักเรยี นไดเ้ รียนรเู้ ก่ยี วกับการแกป้ ญั หาตามกระบวนการ ออกแบบเชงิ วศิ วะแล้ว ในบทนน้ี กั เรยี นจะไดน้ าความรไู้ ปใช้ โดยศกึ ษาตัวอย่างการแก้ปญั หาในสถานการณต์ ่างๆ ได้จากกรณศี กึ ษาต่อไปนี้กรณศี กึ ษา 1 อปุ กรณ์ดักจับยุงแบบครบวงจร ในพน้ื ท่จี งั หวัดกาฬสนิ ธุ์พบกับโรคไข้เลือดออกเพมิ่ สงู ข้ึนทกุ ปี เกิดการระบาดครบทั้ง 18อาเภอและมแี นวโนม้ ผ้ปู ว่ ยสูงข้นึยุงลายเป็นพาหะนาโรคส่วนใหญ่จะพบตามบ้านเรอื น ยงุ ลายมกั วางไข่บริเวณแหลง่ นา้ หรือภาชนะที่มนี ้าขัง เช่น ตมุ่ น้าถงั ซีเมนต์ ถ้วยรองขาตู้กับขา้ ว บรเิ วณทม่ี ีนา้ ขังในชุมชน เปน็ ตน้

โรงเรียนดอนจานวิทยาคมจังหวดั กาฬสินธเ์ุ ป็นหนงึ่ สถานท่ีทป่ี ระสบปัญหายุงลายในห้องเรียนวทิ ยาศาสตร์จานวนมาก สรา้ งความราคาญและรบกวนสมาธิของนกั เรียน อาจเปน็ สาเหตุโรไข้เลือดออกไดน้ ักเรียนจงึ สร้างอุปกรณด์ ักยงุ เพ่ือแกป้ ัญหาดังกล่าว1. พฤตกิ รรมและวงจรชีวิตของยงุ ยงุ เป็นแมลงที่พบได้ทัว่ ไป ประเทศไทยพบว่ามียุงอย่างน้อย 412 ชนดิ เช่น ยุงลาย ยงุ ราคาญ ยงุ กน้ ปล่อง ยงุ เสือหรอื ยงุ ลายเสอื ยุงตวั เมยี มีอายุ 2-3 วนั เริ่มหากินเลือดคน เพื่อนาโปรตนี ไปใช้ในการเจรญิ เตบิ โตของไขแ่ ละมีจานวนมากเนื่องจากวางไขไ่ ด้ 30-300 ฟองต่อครง้ั วงจรชีวติ ของยงุ เฉล่ยี ใชเ้ วลาประมาณ 21 ถงึ 34 วนัขนึ้ อยู่กับเพศของยุงเพศผจู้ ะมชี วี ิตอยไู่ ด้ 7 วนั กจ็ ะตาย ส่วนเพศเมยี มีชีวิตนานกว่าคือ 30 วัน

2. วิธกี ารล่อยงุ 2.1 สารละลายน้าตาลทรายแดงผสมยีสต์ ยุงตวั เมยี จะหายเหย่อื จากแก๊สคาร์บอนไดออกไซดจ์ ากคน เมอ่ื นาสารละลายน้าตาลทรายแดงผสมยสี ตท์ าให้เกิดแกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์อ่อนคลา้ ยกับลมหายใจสามารถลอ่ ยุงได้ 2.2 คลืน่ แสงสีม่วงลอ่ ยงุ รังสีอัลตราไวโอเลต รังสอี ัลตราไวโอเลตเปน็ คล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้า ความถี่น่ันชว่ งตอ่ จากแสงสีม่วง เปน็ รังสี ทตี่ าคนมองไม่เหน็ และไม่สามารถรบั รู้ได้ อย่างคลืน่ รงั สอี นิ ฟราเรดทสี่ ามารถนามา ใช้ประโยชน์ เชน่ การผลิตไฟเรืองแสงทใ่ี ชห้ ลกั การผลติ รงั สอี ลั ตราไวโอเลตแปลงรงั สี UV ออกมาใช้ในการตรวจสอบเอกสารสาคัญทมี่ ลี ายนา้ ลายนิ้วมอื ตรวจวเิ คราะห์และฆา่ เช้อื โรคในน้าดมื่ หรอื อาหาร นอกจากประโยชนท์ ก่ี ลา่ วมาแล้วยังมีการนาหลอดไฟที่ให้รังสี UV-A มาใช้ในการปอ้ งกนั ศัตรพู ชื และการปศุสตั ว์ คอื การล่อแมลงเนื่องจากตาของแมลงสามารถรบั รู้ได้ดใี นชว่ งรงั สี UV-A วัตถุประสงค์การลอ่ แมลงมีมากมาย เช่น การจบั ไปขาย ทารายทงิ้ เป็นต้น

นาข้อมลู ท่ีรวบรวมไดม้ าวิเคราะห์เพอ่ื เลอื กใช้ขอ้ มลู ในการออกแบบอุปกรณด์ กั จับยงุ โดยในตอนกลางวนั จะใช้วิธใี สส่ ารละลายน้าตาลทรายแดงผสมยีสตใ์ ห้ยุงบนิ มาติดกับดัก สว่ นกลางคืนจะใชแ้ สงไฟสมี ่วงล่อยุง และใชถ้ าดรองน้าสีดา กับตาขา่ ยขนาดเล็กเพอ่ื ดักจับลกู นา้ และไข่ยงุ ซ่งึ กลไกท่ใี ช้คอื การสร้างพัดลมเพอ่ื ดูตวั ยุงใหจ้ บลงในกล่องดัก





การวางแผนการสรา้ งอุปกรณ์ดกั จับยุงกิจกรรม เวลา (ชว่ั โมง)ส่วนที่ 1 อปุ กรณด์ ักจับยุงในตอนกลางวนั 2 2ส่วนที่ 2 อปุ กรณด์ ักจบั ยุงในตอนกลางคืน 1 1ส่วนท่ี 3 ตาข่ายดกั จบั ไข่ยุงประกอบชิน้ สว่ นทกุ อยา่ งเข้าด้วยกันการสรา้ งเครื่องดกั ยงุสว่ นท่ี 1 อุปกรณ์ดักจับยุงในตอนกลางวัน 1. ตัดขวดพลาสติกชว่ งปากขวดให้เป็นรปู กรวย4 อนั แลว้ เสยี บลงในขวดพลาสตกิ ทงั้ 4 มมุ 2. ตอ่ วงจรพดั ลมเพื่อดดู ยงุ ทมี่ าตอมเหยื่อโดยตดิ พดั ลมระบายอากาศกับพลาสติกลูกฟูกทม่ี ีขนาดเทา่ กบั ขวดพลาสตกิ แล้วใสล่ งไปในขวดพลาสติกสว่ นที่ 2 อปุ กรณด์ ักจับยงุ ในตอนกลางคืน• ตดั ขวดโหลพลาสติกเป็นชอ่ ง• ต่อวงจรหลอดไฟแอลอีดีส่วนท่ี 3 กบั ชิน้ สว่ นท้งั หมดเข้าด้วยกนั นาอปุ กรณใ์ นส่วนที่ 1 และ 2 ประกอบเข้าด้วยกันและวางบนตาขา่ ยดกั จบั ไข่ยงุ โดยใช้กะละมงัพลาสติกสดี าผา้ ตาขา่ ยและโครงวงกลมพลาสติกสีดาประกอบเขา้ ด้วยกนั ดงั รปู

หลงั จากสร้างอปุ กรณด์ กั ยงุ เสรจ็ เรียบรอ้ ย จงึ นาไปทดสอบการทางาน โดยในตอนกลางวันจะถอดขวดโหลพลาสตกิ ที่ครอบด้านบนออกแล้วใช้เหยื่อลอ่ ใหย้ งุ บนิ เขา้ มาในขวด เมือ่ บินเขา้ ไปแล้วจะไมส่ ามารถบนิ ออกมาได้ เพราะโดยธรรมชาติของยงุ บนิ ข้นึในแนวเฉียงไม่สามารถบนิ ขนึ้ ในแนวดิ่งทีม่ พี นื้ ท่ีจากัดได้ นาอุปกรณไ์ ปวางไว้ในหอ้ งปฏิบตั ิการวิทยาศาสตร์ ตัง้ แต่ 7.00 น. จนครบ 24 ชั่วโมง เม่อื ครบแล้วจากนัน้ นายงุ ทไ่ี ดจ้ ากการดกั มานับจานวน ตรวจวดั ไข่ยงุ ลกู นา้ ยุงและบนั ทึกผล ในตอนกลางคนื จะสวมขวดพลาสติกที่ติดหลอดไฟเขา้ ไปจากน้นั เปิดทิง้ ไว้ เมอ่ื ยุงมาตอนจะถูกพัดลมดูดเขา้ ไปขังไวใ้ นขวดทาให้ไมส่ ามารถบินออกมา ส่วนตาขา่ ยดักจับไขย่ งุ จะวางทงิ้ ไวต้ ลอด24 ชวั่ โมง เมอ่ื มยี ุงมาไข่จะติดตามตาขา่ ยแล้วจงึ นาไปตากแดดเพอ่ื ให้ไข่ยุงตาย

หลังจากสร้างอุปกรณ์ดักยงุ เสร็จเรียบร้อย จงึ นาไปทดสอบการทางานโดยในตอนกลางวนั จะถอดขวดโหลพลาสตกิ ทค่ี รอบดา้ นบนออกแลว้ ใช้เหยือ่ ล่อให้ยุงบนิ เขา้ มาในขวด เม่อื บินเข้าไปแลว้ จะไม่สามารถบินออกมาได้ เพราะโดยธรรมชาตขิ องยงุ บนิ ขน้ึ ในแนวเฉียงไมส่ ามารถบนิ ขึน้ ในแนวดิ่งทีม่ พี น้ื ท่ีจากัดได้ นาอุปกรณไ์ ปวางไว้ในหอ้ งปฏบิ ัติการวทิ ยาศาสตร์ตัง้ แต่ 7.00 น. จนครบ 24 ชั่วโมง เม่ือครบจากน้นั นายุงท่ีได้จากการดกั มานับจานวน ตรวจวัดไขย่ ุง ลกู น้ายงุ และบันทึกผล ในตอนกลางคนื จะสวมขวดพลาสติกที่ติดหลอดไฟเข้าไป จากนั้นเปดิทง้ิ ไว้เม่ือยงุ มาตอนจะถกู พดั ลมดูดเขา้ ไปขังไว้ในขวด ทาใหไ้ ม่สามารถบินออกมาสว่ นตาข่ายดักจบั ไข่ยุง จะวางท้งิ ไวต้ ลอด 24 ช่ัวโมง เมือ่ มียงุ มาไข่จะติดตามตาข่ายแลว้ จงึ นาไปตากแดดเพ่ือใหไ้ ข่ยุงตาย ทาการทดสอบจานวน 5 ครงั้ โดยเก็บข้อมูลแต่ละคร้ังแลว้ หาคา่ เฉลยี่ ซ่งึ ผลทดสอบพบวา่ ... ช่วงกลางวนั สามารถ ดักจับยงุ ได้เฉล่ยี 47 ตวั กลางคนื 113 ตวั และมไี ข่ยุงตดิ ตามตาขา่ ยทกุ คร้งั ท่ีทาการทดสอบ ท่มี าของผลงาน โรงเรยี นดอนจานวทิ ยาคม จงั หวดั กาฬสนิ ธ์ุ ผู้จัดทา 1. นายอดิศักด์ิ จันทะไชย 2. นายภาสกรจาเริญไกล 3. ในทศวรรษบุรณพนธ์ อาจารยท์ ่ีปรึกษา นายชมุ พล ชารีแสน

กรณีศึกษา 2 ถงุ เพาะชา Reuse ในชุมชนอาเภอระโนด จังหวัดสงขลา เกษตรกรมปี ัญหา เรื่องการฉีดถงุ เพาะชายาก เมื่อต้องการนาต้นกลา้ ลงดนิ เพราะชา ถุงมีความเหนียวทาใหต้ ้นกล้าเกดิ ความเสียหาย รากขาด ดนิ หลดุ ออกจากราก ทาใหใ้ ช้เวลานานและถงุ เพาะชาทีใ่ ช้เมอ่ื นาไปเผา จะสร้างมลพษิ เกดิ สภาวะเรือนกระจกทาให้โลกร้อน ถ้าปล่อยให้ ย่อยสลายต้องใช้เวลานาน จงึ ต้องการสรา้ งถงุ เพาะชาท่ฉี ีกงา่ ย สะดวกในการใช้งาน และสามารถนากลบั มาใช้ซา้ เพื่อลดการทาลายถงุ เพาะชาประเภทของถุงเพาะชาถงุ เพาะชาทใ่ี ช้มกี ารแยกประเภทตามสมบตั ิของเน้ือพลาสตกิ คือ 1. ถุงเพาะชาทาจากพลาสติกประเภท HDPE มีความแขง็ แรงทนตอ่ สารเคมีและตัวทาละลายเน้ือไม่เงามีอายุการใชง้ าน 3-6 เดือนเหนยี วไม่แตกง่าย 2. ถุงเพาะชาทาจากพลาสตกิ LDPE มีความเหนยี วยืดหยุ่นได้ดี ทนตอ่ ความ รอ้ น แตม่ ีความลืน่ มนั อายุการใช้งาน มากกวา่ 2 ปี

การออกแบบปกครองโดยใช้ตีนตกุ๊ แก ลงมอื สรา้ งถุงเพาะชา โดยใชพ้ ลาสตกิ ประเภท LDPEและใช้เคร่อื งปดิ ผนกึ ถุงดว้ ยความรอ้ น หลอมละลายถุงเพาะชากับเทปตนี ตกุ๊ แก ผลปรากฏว่า... 2 วัสดุไม่สามารถหลอมละลายตดิ กันไดเ้ น่ืองจากมีจดุ หลอมเหลวทแี่ ตกตา่ งกนั ปรบั ปรงุ แกไ้ ขโดยใชเ้ ขม็ และด้ายเย็บเทปตนี ตุ๊กแกตดิ กับถงุ เพาะชา ผลปรากฏวา่ ...บริเวณรอยเยบ็ ขาดออกจากการ ทาให้วิธีการเลอื กใชเ้ ทปตีนตกุ๊ แกแกป้ ัญหาไม่สาเร็จ จากปญั หาดงั กล่าว จึงกลับไปดูข้อมูลใหม่ โดยการค้นหาวัสดุท่สี ามารถฉดีและสามารถตดิ ไปเป็นสภาพเดิมได้ มสี มบัติเหมือนกับถงุ เพาะชา มีความแข็งแรงในการนาไปใช้งาน จากการรวบรวมข้อมลู พบวา่ มีอุปกรณ์ท่ีใชฉ้ ีดและสามารถตดิ กลบั เขา้ ไปใหม่ได้ คือ การใช้ซปิ ลอ็ ก

การออกแบบถงุ เพาะชาโดยใช้ซิปลอ็ ค จากน้ันจงึ ออกแบบเพาะชาท่ตี ิดซปิ ล็อคเปน็ 2 แนวทางได้แก่ นาถงุ เพาะชาทง้ั 2 แบบ มาวเิ คราะหแ์ ละเปรียบเทียบข้อดี ข้อเสยีของแตล่ ะแบบ เพือ่ ตดั สนิ ใจเลือกถงุ เพาะชาทเี่ หมาะสม โดยคานึงถงึ ความสะดวกในการใช้งานราคาถูกและสามารถใช้งานไดห้ ลายครั้ง สรปุ ผลการวเิ คราะห์ เลือกแบบที่ 2 ใช้ซปิ ล็อกดา้ นเดียว เพราะสามารถใช้งานได้งา่ ยรวดเร็วและงบประมาณน้อย

ทาถุงเพาะชาทเ่ี ลือกมาออกแบบเปน็ ภาพ เพอ่ื นาไปสู่การลงมือสร้างต่อไปลงมอื สรา้ งถุงเพาะชา

นาถุงเพาะชาท่สี ร้างเสรจ็ แล้ว ไปทดสอบโดยบรรจุดนิ ลงไปในถุง ซึ่งพบว่า...ตาแหน่งการติดซปิ ลอ็ ก สั้นเกินไปทาใหไ้ ม่สามารถฉีกถงุ ได้กว้างไมส่ ะดวกในการ นาต้นกล้าออกจากถุงปรับปรงุ แกไ้ ข โดยเพมิ่ ความยาวซปิ ล็อกอีก 3 เซนติเมตรแลว้ ผนกึ ซิปล็อกให้ติดกับถงุ เพาะชา ทาใหส้ ามารถฉีกถุง เพาะชาได้กวา้ งขนึ้ และใชง้ านได้สะดวกย่งิ ขนึ้

นาถุงเพาะชาไปทดสอบการบรรจอุ ีกครั้ง โดยกาหนดประเดน็ การทดสอบ คอื ความแข็งแรง และความสะดวกในการใชง้ านดงั นี้การทดสอบท่ี 1 ความแขง็ แรง ทดสอบโดยใช้ดนิ เต็มถงุ และใช้มอืกดจนแนน่ พบว่า...ถงุ เพาะชาขนาด 5X9 นว้ิ ได้ 250 กรมั 6X14 น้วิ ได้ 360 กรัม 6.5X7 นิ้ว ได้ 700 กรัม และ 13X18 นิ้วได้ 1900 กรมัโดยท่ถี งุ เพาะชาไม่แตกคงสภาพเดมิ และใช้งานไดต้ ามปกติการทดสอบที่ 2 ความสะดวกในการใชง้ าน ทดสอบโดยเปรยี บเทียบความเรว็ ของการนาตน้ กลา้ ออกจากถงุ เพาะชา จานวน 10 ครั้งแล้วหาค่าเฉล่ยี พบว่า...การบบี ใช้เวลา 30 วนิ าที การฉดี ใช้เวลา 40 วินาที การกรีดใช้เวลา25 วินาทีและใชถ้ งุ เพาะชา Reuse ใชเ้ วลาประมาณ 10 วินาที จะเห็นไดว้ ่าถงุ เพาะชา Reuse ใชเ้ วลาน้อยที่สดุ ไม่ทาใหร้ าก เสียหาย ใช้เวลานาต้นกล้าออก จากถุงน้อยกวา่ แบบอื่นถึง 3 เทา่

การใช้งานถงุ เพาะชา Reuse หลังจากฉกี ถุงเพาะชาแล้ว สามารถนาไปล้างนา้ และนากลับมาใชใ้ หม่ได้หลงั จากการปรบั ปรุงแก้ไขใหด้ ีขึน้ แล้วกไ็ ด้นาไปให้กลุ่ม เกษตรกรทดลองใช้จานวน 30 คน ผลปรากฏว่า.....ผู้ใช้งานส่วนใหญม่ ีความพงึ พอใจในระดบั มากที่สดุที่มาของผลงาน โรงเรยี นคลองแดนวิทยา จงั หวดั สงขลาผ้จู ดั ทา เด็กหญงิ กัญยาณี จนั ทรช์ ู เดก็ หญิงบัวชมพู อบุ ลสิงห์อาจารยท์ ป่ี รกึ ษา นายจักรพันธ์สกลุ จีน

กรณศี ึกษา 3 การปรบั ปรุงดนิ จากวสั ดุเหลอื ใช้ เพ่ือการปลกู ขา้ วในพนื้ ท่ีนา้ น้อยเกษตรกรในอาเภอดอนจาน จงั หวัดกาฬสนิ ธุ์ นิยมปลูกขา้ วไชยนาท 1 เป็นพนั ธขุ์ า้ วทใี่ ชน้ ้าคอ่ นขา้ งน้อยแตใ่ ห้ผลผลติ สูง เนอื่ งจากพืน้ ทสี่ ว่ นใหญม่ คี วามกังวลวา่ ปรมิ าณน้า จะไม่เพียงพอ นอกจากลักษณะของดินที่ยงั เปน็ ดนิ รว่ น ปนทรายและคอ่ นขา้ งอุดมสมบรู ณ์ตา่ จากปญั หาดงั กล่าวจึงตอ้ งการปรบั ปรุงดนิ ใหส้ ามารถรักษาสภาพความชื้นในดนิ ให้เหมาะกับการปลูกขา้ วชัยนาท 1 ในนาปรัง

สรุป เลอื กใชว้ ัสดทุ อ้ งถิ่นในการรกั ษาสภาพความชืน้ ในดินซงึ่ ได้เลอื ก ตอซังกับใบออ้ ย เพราะหางา่ ยและพบได้มากในท้องถนิ่ ลงทนุ น้อยและชว่ ยลดปัญหาการเผาทาลายต่อส่ังกบั ใบอ้อยหลงั จากการเก็บเก่ยี ว เมอ่ื ไดต้ ดั สินใจเลือกแนวทางการรักษาสภาพความช้นื ในดนิ โดยเมอ่ื ใชว้ ัสดทุ อ้ งถน่ิ คอื ตอซังและใบข้าว ซึ่งทาการรวบรวมขอ้ มูลเก่ียวกบั พนั ธข์ุ า้ วชยั นาท 1 และลักษณะ การขาดนา้ ของต้นข้าว เพือ่ ใช้ในการประกอบการออกแบบ วธิ ีการใชว้ สั ดุ 1 ขา้ วพนั ธ์ุชัยนาท 11. ขา้ วพันธ์ชุ ัยนาท 1 เป็นข้าวเจา้ ไมไ่ วตอ่ ชว่ งแสงปลกู ได้ท้งั นาปีและนาปรงั อายปุ ระมาณ119 วนั เมอื่ ปลูกในฤดูฝนและ 130 วนัในฤดูแลง้ สงู ประมาณ 113 เซนติเมตรมลี ักษณะใบเขยี ว ใบธงค่อนข้างยาวรวงขา้ วแนน่ รวงส้ัน แขนงคอ่ นขา้ งถ่ีเมล็ดยาวเรยี ว เปลอื กเมลด็ สฟี างท้องไข่น้อย ระยะฟกั ตวั ของเมลด็ 8สัปดาหต์ ้านทานเพลีย้ กระโดดสีน้าตาลและเพลย้ี กระโดดหลังขาว ตอบสนองการใชป้ ยุ๋ ไนโตรเจนดี

2. ผลของสภาวะขาดน้า จะสง่ ผลใหเ้ กดิ ปัญหาต่างๆ ดังนี้ การแก่และร่วงของใบการสงั เคราะห์แสงได้ดี การผลติ อาหารของพืชไม่เพียงพอ การเจรญิเติบโตของรากไม่ดี ทาให้พืชสามารถดดู ธาตอุ าหารจากดนิ ได้น้อยฮอรโ์ มนบางอย่างเกดิ การเปลย่ี นแปลงขณะเดยี วกนั เม่อื พืชขาดนา้กจ็ ะมกี ลไกการปรบั ตวั ของพืชตอ่ สภาวะขาดนา้3. ลักษณะการม้วนของใบขา้ วทต่ี อบสนองต่อการขาดน้า การวดั ระดบั คะแนนการม้วนของใบ (Leaf rolling score ; RS)0 = ไมแ่ สดงอาการ1 = ขอบใบโค้งเขา้ หากันเล็กนอ้ ย2 = ขอบใบโคง้ เขา้ หากนั มากขึน้3 = ขอบใบโค้งเข้าหากันเปน็ รูปครึ่งวงกลม4 = ขอบใบครองเข้าจนเกอื บชิดกัน5 = ขอบใบโคง้ เขา้ จนชิดกนั

4. สภาวะการขาดน้าของขา้ วพนั ธช์ุ ยั นาท 1 จากการศกึ ษาพบว่า... ในช่วงระยะแรกการเจรญิ เตบิ โตทางลาตน้ และใบเมอื่ มนต์ให้นา้ กบั ขา้ วพันธ์ุชยั นาท 1 นัน้ จะมอี าการโคง้ งอตา่ งกนั เมื่อนับจานวนวันของการขาดน้า พบว่าตน้ ข้าวขาดน้านาน14 วัน จะทาใหใ้ บเข้าโคง้ งอจนชิดกนั แสดงถงึ อาการขาดน้าระดบัรุนแรงมากทส่ี ุด หลังจากงดใช้นา้ 14 วนั เมอื่ กลับมาให้น้ากับตน้ ข้าวอกี 10 วนัพบว่า... การโคง้ งอของใบข้าวท่อี ยู่ในระดบั 1-3 ไปของขา้ วมีการฟน้ืตวั ไดด้ ี แตข่ ้าวทแ่ี สดงอาการโคง้ งอที่ระดบั 4-5 ฟืน้ ตวั เปน็ ไปไดน้ ้อยใบข้าวมีลกั ษณะแห้งเปน็ ส่วนใหญ่

ออกแบบการใช้วสั ดุท้องถ่ินเพื่อรกั ษาสภาพความชืน้ ในดนิ โดยนาตอซังสบั ผสมกับดนิ 5 กิโลกรมั ในอัตราสว่ นตา่ งๆกันอตั ราส่วนละ 5 ถงุ รวม 25 ถุงและใบออ้ ยสับผสมกับดิน 5 กิโลกรมั ในอตั ราสว่ นต่างกนั อตั ราส่วนละ 5 ถงุ รวม 25 ถงุเพื่อทดสอบและประเมินผลว่าอตั ราสว่ นของผสมที่สามารถรักษา สภาพความชื้นในดินควรเปน็ เทา่ ใด ในการทดสอบนา้ จะสงั เกตจากลกั ษณะการม้วนของใบ ความสูงและนา้ หนกั แหง้ ของต้นขา้ ว

วางแผนการปลูกข้าวโดยใชต้ อซงั และใบออ้ ย ในการรกั ษาสภาพความชื้นในดินดาเนินการปลกู ข้าวพนั ธุ์ชัยนาท 1 ในอัตราสว่ นต่างๆท่ไี ด้ออกแบบไว้ 1. เตรยี มแปลงทดลอง เก็บดนิ ร่วนทค่ี วามลึกไม่เกนิ 15 เซนติเมตร คลกุ เคลา้ ใหเ้ ข้ากัน จากนั้นเก็บตวั อย่างดินชุดละ 1 กิโลกรัม จานวน 3 ชดุ เพอ่ื ทดสอบคา่ pH คา่ ธาตุอาหารหลัก ไนโตรเจน ฟอสฟอรสั โพแทสเซียมและความชน้ื ในดนิ

2. นาดินท่ีเหลือใส่ในถงุ ถงุ ละ 5 กิโลกรัม ผสมกบั ตอซงั ข้าวสับตามอตั ราส่วนทก่ี าหนดไวอ้ ตั ราสว่ นละ 5 ถงุ และผสมกบั ใบออ้ ยสบั ตามอัตราส่วนที่กาหนดไวอ้ ตั ราส่วนละ 5 ถุงรวมทั้งสน้ิ 50 ถุง แลว้ ใส่นา้ในถงุ ทาให้เปน็ โคลน3. นาต้นกล้าขา้ วทเี่ ตรยี มไว้ ปลูกในถงุ ใหไ้ ดถ้ งุ ละ 1 กอ กอละ 5 ต้นหลงั ปลูกลงในถงุ จงึ เร่มิ ควบคุมการให้นา้ โดยนาถุงทปี่ ลูกข้าวใส่ลงในบอ่ ซเี มนต์ แช่ในนา้ สงู ระดบั 5 เซนตเิ มตรจากโคนตน้ ท้ิงไว้ 10 วันแลว้ สงั เกตการเจริญเตบิ โต 4. งดการใหน้ ้ากับต้นข้าว โดยออกจากบ่อซเี มนต์ สังเกตและจดบันทกึ เพอ่ื หาคาตอบในการโค้งงอ ของใบขา้ ว เม่อื อยใู่ นสภาวะขาดน้าในแตล่ ะระดับนน้ั จะต้องใชเ้ วลากี่วัน เมอ่ื ตรวจวัดการโคง้ งอของใบข้าว เสร็จแล้ว นาตน้ ขา้ วกบั ไปรักษาระดบั นา้ ท่ีความสูง ของน้า 5 เซนติเมตรเชน่ เดิม

ในการทดสอบว่าการใช้ต่อสร้างและใบออ้ ยตา่ งกับดิน เพือ่ รักษาสภาพความชื้นในดนิ ดว้ ยอัตราสว่ นใดทีเ่ หมาะสมทสี่ ุด จากทดสอบด้วยประเด็นดงั น้ี 1. วัดการเจรญิ เตบิ โต คือ ความสูง โดยวัดจากโคนถงึ ปลายยอดทีส่ ูงท่ีสุดเมอ่ื ต้นข้าวอายุได้ 50 วัน โดยนบั รวมจากวันทเ่ี รมิ่ ปลูก 2. วดั การเจรญิ เติบโตของต้นข้าว จากการสงั เกตสภาวะการขาดนา้ จากลกั ษณะการโคง้ งอของใบต้นข้าว 3. ตรวจวัดน้าหนกั แห้งของต้นขา้ ว ดว้ ยน้าตน้ ข้าวไปอบในตู้แห้ง ด้วยอุณหภมู ิ 75C เปน็ เวลา 24 ชวั่ โมง บันทกึ น้าหนักเปน็ กรมัโดยใช้สมการดังนี้รอ้ ยละของน้าหนกั แหง้ = น้าหนกั สด – นา้ หนกั แห้ง X 100 นา้ หนักสด

ผลการทดสอบ 1. ผลของความชน้ื ของดนิ พบวา่ ดินที่ไม่ใส่วสั ดุดูดซมึ จะมีความชื้นในดนิ เท่ากับ 13.54% ดินท่ผี สมใบอ้อย 30 กรัมจะมคี วามชื้นมากทสี่ ดุ เทา่ กบั 15.52% ดินทผ่ี สมตอซงั ขา้ ว 30 กรัม จะมคี วามชื้นสูงท่สี ุดเท่ากับ 15.37% 2. การใช้วัสดุในท้องถิ่นผสมในดิน เพ่ือดูดซับความชื้นในการปลูกข้าวพันธุ์ชัยนาท 1 พบว่าสามารถช่วยยืดอายุการปลูกข้าวพันธ์ุชัยนาท 1 ได้นานกว่าการที่ไม่ใส่วัสดุใดเลย โดยพบว่าดินท่ีผสมใบอ้อยสับและดินท่ีตอซังสับสามารถยืดอายุการโค้งงอของใบข้าวได้นาน 2-3 วนั 3. เมอ่ื วัดคา่ ความสงู และนา้ หนกั แห้งของข้าวพนั ธ์ชุ ยั นาท 1ทป่ี ลูกในดินทผ่ี สมตอซงั สับและดนิ ท่ีผสมใบออ้ ยสับ เมื่ออายคุ รบ50 วัน พบวา่ ที่ระดับสภาวะการขาดน้า 4-5 มคี วามสงู และนา้ หนักแหง้ แตกต่างจากชดุ ควบคุมความขา้ งมาก

การใช้วัสดุในท้องถิ่น คือ ตาซังและใบอ้อยผสมในดินปลูกในอัตราส่วนดิน 5 กิโลกรัม ต่อตอซัง 30 กรัมและต่อใบออ้ ย 30 กรมั เพ่ือดดู ซับความช้ืนในการปลูกขา้ วชัยนาท 1พบว่า การผสมใบอ้อยสับกับตอซังข้าวสับในดินก่อนปลูกสามารถช่วยยืดอายุการปลูกข้าวพันธ์ุชัยนาท 1 ได้นานกว่าตอนท่ีไม่ใส่วัสดุเลย โดยพบว่าการผสมใบอ้อยสับจะยืดอายุการโค้งงอของไปเข้าได้นาน 2-3 วัน ส่วนการผสมผสมตอซังข้าวจะยืดอายุการโค้งงอของใบข้าวได้ใกล้เคียงกันและมีการเจรญิ เติบโตท่ดี ีทมี่ าของผลงาน อาจารยท์ ปี่ รึกษาโรงเรียนดอนจานวิทยาคม นายชุมพลชาลแี สนจงั หวัดกาฬสินธ์ุ

กรณศี ึกษา 4 ยดื อายไุ ส้กรอกหมูด้วยสารแทนนนิ จากพืช ไสก้ รอกหมถู ือเปน็ อาหารที่นยิ มรับประทานกนั มาก จดั เปน็ อาหารท่มี ีรสชาติอรอ่ ยและขึ้นชอ่ื ของชาวอสี าน ไส้กรอกหมูจะมีส่วนผสมที่มคี ณุ คา่ ทางโภชนาการมากมายและสามารถนามาแปรรปู เปน็ ของฝากในโอกาสต่างๆ แต่ไสก้ รอกหมู มขี อ้ จากดั ในเรอื่ งของการเก็บรักษาซ่งึ เก็บไดเ้ พียง 2-3 วนั จึงจะสามารถคงรสชาตแิ ละไม่เกดิ การเนา่ เสยี ท่อี าจเป็นอนั ตราย ต่อผบู้ รโิ ภค จากปัญหาดงั กล่าว จึงต้องการหาวิธียืดอายุ ไส้กรอกหมใู ห้สามารถเก็บไว้ไดน้ านมากขน้ึ รวบรวมขอ้ มูลทจ่ี าเป็น สาหรบั การออกแบบ แนวทางการแก้ปญั หาดงั น้ี 1. สาเหตทุ ่ีทาให้ไส้กรอกเน่าเสียอาหารท่ีเน่าเสียเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์เติบโตในอาหาร เช่นสภาวะแวดล้อมในการเก็บรักษา การเปลี่ยนแปลงของอาหารจากจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการเน่าเสีย ได้แก่ ลักษณะปรากฏสีเน้ือสัมผัสกล่ินหรือรสชาติจากการสืบค้นข้อมูลพบว่าเช้ือจุลินทรีย์ที่เตบิ โตในอาหาร

ได้แก่ เชือ้ จลุ นิ ทรีย์ Bacillus subtilis เปน็ จลุ ินทรียท์ ี่มกี ารเจรญิเติบโตได้ดีน้ันต้องในอุณหภูมิท่ี 30 องศาเซลเซียส เชื้อจุลินทรีย์Staphylococcus aureus ทาให้เกิดเมือกในอาหารเป็นสาเหตุให้เกิดอาการเจ็บป่วยในมนุษย์ เช้ือจุลินทรีย์ Escherichia coli ทาให้เกิดอาการท้องเสียบ่อยที่สุดท้ังในเด็กและผู้ใหญ่ และจุลินทรีย์Lactic acid bacteria : LAB เป็นแบคทีเรียที่ผสมกรดแลคติกพบในอาหารท่ีมีการหมกั ดอง2 วธิ กี ารตรวจสอบไสก้ รอกทเ่ี น่าเสยี 1. วดั ค่าความเป็นกรด เบสของไส้กรอก จากการสืบค้นข้อมูลพบว่าค่า pH 4.5 หรือต่ากว่าและแสดงว่าไส้ก่อนนั้นเริ่มมี ความเป็นกรดมีสภาพเน่าเสีย ซง่ึ เปน็ อนั ตรายต่อผู้บรโิ ภค 2. ใชก้ ล้องจลุ ทรรศนต์ รวจสอบ หาเช้ือจลุ นิ ทรีย์ ซึง่ เป็นสาเหตุท่ี ทาให้อาหารเน่าเสีย 3. สังเกตจากสี ท่ีเป็นวิธีท่ีง่ายท่ีสุด หากสีของไส้กรอกเปลย่ี นจากสีแดง ซ่งึ เป็นสีของเนอ้ื สัตว์เปน็ สีที่ซีดขาว มากขึ้นเนอื่ งจากมีการหมกั หรือท้งิ ไว้ นานแสดงวา่ ไสก้ รอกเร่มิ มีการ เน่าเสยี เกดิ ข้นึ

3. วิธกี ารยับยง้ั จุลนิ ทรยี ์ในอาหาร วธิ ีการยับยง้ั จลุ ินทรียใ์ นอาหาร สามารถทาได้หลายวิธีซ่ึงหนึ่งในวิธีดังกล่าว คือ การใช้สารแทนนินที่มีฤทธ์ิยับยงั้ การเจริญเติบโตของแบคทีเรียและเชื้อราได้ เป็นสารท่ีมีโมเลกุลใหญ่และโครงสร้างซับซ้อน มีสถานะเป็นกรดอ่อน รสฝาด เป็นสารให้ความฝันในพืชเชน่ ใบชา ใบฝร่งั ใบพลู ใบชุมเหด็ ผลไม้ดิบ เช่น กล้วยดิบ เปลือกมงั คุด เม็ดในของมะขาม เปลือกมะพร้าวออ่ น เปน็ ต้น4. การสกัดสารแทนนิน เพ่อื นาไปใช้ในการยบั ย้งัแบคทีเรยี จากการรวบรวมข้อมูลพบวา่ พชื ที่มสี ารแทนนนิ เป็นองค์ประกอบมีอยูห่ ลายชนิด เชน่ ใบพลูใบฝร่งั ใบมนั สาปะหลงั เปลอื กกลว้ ยดงั น้นั จึงทาการทดลองเพอ่ื ศกึ ษาว่า พืชชนดิ ใดทใ่ี ห้สารแทนนินมากทสี่ ดุ และสารแทนนนิ ท่สี กดั ได้จะสามารถยับย้ังแบคทเี รียได้หรอื ไม่

การทดลองท่ี 1 ศึกษาและวิเคราะห์ปริมาณสารแทนนินในพืชที่มีรสฝาดได้แก่ ใบพลู ใบฝรั่ง ใบมันสาปะหลัง เปลือกกล้วยโดยการนาพืชแต่ละชนิดไปอบ จากนั้นนามาบดละเอียดผสมกับน้าและกองเอาสารสกัดท่ีได้ไปผสมกับไข่ขาว จากน้ันเก็บไว้ในตู้บ่มแล้ ว น า ไ ป ต กต ะ ก อ น เค รื่อ ง ชั่ ง น้ า หนัก ข อ ง ฉั น แ ทน นิ น ที่จั ด เป็ นตะกอน พบวา่ สารแทนนินในพชื ท่ีพบมากทส่ี ดุ คือใบพลู

การทดลองท่ี 2 เปรียบเทียบกันยับยั้งแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุให้ไส้กรอกหมูเน่าเสีย ด้วยสารแทนนินจากพืชโดยใช้เตรียมเชื้อ Bacillus subtilis และเชื้อ escherichia coli ด้วยอาหารเลี้ยงเช้อื Trypticase soy ager (TSA) และทง้ิ ไวเ้ ป็นเวลา 24 ช่ัวโมง โดยสารสกัดจากการทดลองที่ 1 ท่ที าการละลายแล้ว ออกมาอย่างละ 0.5 มลิ ลลิ ติ ร ดว้ ยเครื่องดูดจ่ายสารละลาย ใส่ลงในหลมุ ของจานเพาะเช้ือท่เี ตรียมไว้ บม่ ทง้ิ ไว้ 24 ชวั่ โมง ทอ่ี ณุ หภูมิ 37 องศาเซลเซยี ส แลว้ บนั ทกึ ขนาดเส้นผ่านศนู ย์กลางของวงใสท่เี กดิ ขน้ึ จากการเปรียบเทียบพบวา่ พชื สามารถยบั ยั้ง เช้ือแบคทีเรียได้ดีท่สี ดุ คือ ใบพลู

หลังจากที่ศึกษาพบว่า ใบพลูสามารถยับย้ังเชื้อได้ดีท่ีสุด ในข้ันตอนน้ีเป็นการออกแบบการนาสารแทนนินจากใบพลูมาผสมกับไส้กรอก เพ่ือยืดอายุไส้กรอกให้นานขึ้น โดยจะทาการทดลองประสทิ ธภิ าพของการยดื อายไุ สก้ รอกจาก 3 ปจั จัยได้แก่ 1. วัดค่า pH โดยใช้เครื่อง pH Meter ทาไส้กรอกหมูท่ีใส่สารสกัดแทนนินจากใบพลู 3 ตัวอย่าง คือ ความเข้มข้น 0.1,0.3 และ0.5 ตามลาดับ 2. สงั เกตสีด้วยตาเปลา่ หากพบวา่ ไส้กรอกเริ่มมีสีซดี จาง แสดงวา่ ไสก้ รอกเรมิ่ มกี ารเปลยี่ นความเป็นกรดและเรมิ่ เน่าเสีย 3. วดั การเจรญิ เติบโตของเช้อื แบคทีเรีย โดยนาไส้กรอกหมูที่ใส่สารสกัดแทนนินจากใบพลู 1 กรัม ละลายด้วยน้ากลั่น จากน้ันนาสารละลายท่ีได้หยดด้วยแล้วเกล่ียให้ท่ัวอาหาร นาไปเก็บไว้ในตู้บ่มเชื้อเป็นเวลา 24 ช่ัวโมง ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส จากน้ันนาไปย้อมดโู ครงสรา้ งของเชอ้ื แบคทเี รียดาเนนิ การผสมสารแทนนินกบั ไส้กรอกตามทีอ่ อกแบบไว้ เพอ่ื เตรยี มทดสอบการยดื อายุของไส้กรอก จากสารแทนนินจากใบพลู

ทดสอบวดั คา่ PH วัดการเจริญเตบิ โตของเช้ือแบคทีเรีย และสงั เกตสีของไส้กรอกด้วยตาเปล่าจากจานวนวนั ที่กาหนด จากผลการทดสอบพบว่า เมอ่ื เปรยี บเทียบไส้กรอกที่ใสส่ ารแทนนนิ จากใบพลแู ละไส้กรอกทีไ่ มไ่ ด้ใชส้ ารแทนนินเลย พบวา่ วันท่ี8 ค่า pH ของไสก้ รอกหมูท่ีใส่สารสกัดแทนนนิ จากใบพลูนน้ั มีคา่ pH4.720 ไสก้ รอกหมทู ไ่ี มใ่ สส่ ารแทนนินมีค่า pH อยู่ในช่วงประมาณ4.5 และไสก้ รอกหมทู ไี่ มใ่ สส่ ารแทนนนิ เมอ่ื อายุ 2 วนั ได้ตรวจพบเช้ือแบคทเี รีย สว่ นไสก้ รอกทใ่ี ส่สารสกดั แทนนินจากใบพลูมอี ายมุ ากที่สดุ 8 วนั โดยตรวจไม่พบเชื้อแบคทเี รยี จึงสรปุ ได้ว่าการใส่สารแทนนินจากใบพลูชว่ ยยืดอายุไส้กรอกไดน้ านถึง 7 วันและสามารถแกป้ ัญหาได้ตามท่ีสถานการณก์ าหนด ทม่ี าของผลงาน : โรงเรยี นสมเด็จพิทยาคม จังหวัดกาฬสินธ์ุ ผจู้ ัดทา 1. นางสาวพรพรรณ กาวี 2. นางสาวพชั รินทร์ บริหาร 3. นางสาวกาญจนาพร แสนชมพู อาจารย์ท่ีปรึกษา : นางณิชากร สงวนกล่ิน

สรุปทา้ ยบท จากตัวอย่างกรณศี กึ ษาทง้ั 4 ตวั อย่าง จะเห็นไดว้ ่ามขี น้ั ตอน การทางานทคี่ ลา้ ยคลึงกัน คอื เริ่มตน้ จากการระบุปัญหา จากนนั้ จงึ รวบรวมข้อมูลทเี่ ก่ยี วขอ้ งกบั การแกป้ ญั หาและตดั สินใจเลือกวิธกี ารแกป้ ัญหาทเี่ หมาะสมกบั สถานการณแ์ ละเง่ือนไขที่มอี ยู่เมอ่ืไดว้ ิธกี ารในการแก้ปัญหาแล้วก็นามาออกแบบโดยกาหนดรายละเอียด ของการแก้ปญั หาท่ีชัดเจน ซึง่ การแกป้ ญั หาน้ันสามารถทาได้ในรูปแบบของวิธีการหรอื สรา้ งออกมาเป็นชนิ้ งาน จากน้ันลงมือสร้าง ตามทไี่ ดอ้ อกแบบไว้ เมอื่ สร้างเสรจ็ กจ็ ะทาการทดสอบว่าเปน็ ไป ตามเงื่อนไขทีก่ าหนดไวห้ รอื ไม่หากเกดิ ขอ้ บกพร่องจึงนามาแก้ไข ปรบั ปรุงใหส้ มบูรณม์ ากข้นึ จากนนั้ ย้อนกลับไปกลับมาเพื่อพฒั นาใหม้ ีประสิทธิภาพมากขนึ้ ดงั ตวั อย่างของการสร้างถุงเพาะชา Reuse ทมี่ ีการรวบรวมข้อมลู ใหม่อีกครัง้ หลงั จากพบวา่ การสรา้ งถุงเพาะชาด้วยวธิ ีการท่ี 1 ไมป่ ระสพความสาเร็จ