Original Title: Efficacy of Shoebox Spectrophotometer Program Working on Smartphone to Measure Absorbance for Soil Phosphorus Analysis by Molybdenum Blue Colorimetric Method
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2020.11
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ប្រសិទ្ធភាពនៃកម្មវិធី Shoebox Spectrophotometer លើទូរស័ព្ទស្មាតហ្វូនក្នុងការវាស់ស្ទង់ស្រូបពន្លឺសម្រាប់ការវិភាគផូស្វ័រក្នុងដីដោយវិធីសាស្ត្រ Molybdenum Blue

ចំណងជើងដើម៖ Efficacy of Shoebox Spectrophotometer Program Working on Smartphone to Measure Absorbance for Soil Phosphorus Analysis by Molybdenum Blue Colorimetric Method

អ្នកនិពន្ធ៖ Nuttakorn Intaravicha (Pathumwan Institute of Technology)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការចំណាយខ្ពស់ និងភាពស្មុគស្មាញនៃឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ ដោយស្វែងរកជម្រើសឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ពន្លឺ (Spectrophotometer) ដែលមានតម្លៃថោក និងងាយស្រួលប្រើប្រាស់សម្រាប់ការវិភាគកម្រិតផូស្វ័រក្នុងដី។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រៀបធៀបប្រសិទ្ធភាពរវាងឧបករណ៍ Spectrophotometer ធ្វើដោយដៃ (ប្រើកម្មវិធី Shoebox លើស្មាតហ្វូន) និងឧបករណ៍ស្តង់ដារមន្ទីរពិសោធន៍ (Shimadzu UV2600) លើការវិភាគផូស្វ័រ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Handmade Spectrophotometer (Smartphone + Shoebox app)
ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ពន្លឺកែច្នៃធ្វើដោយដៃ (ប្រើស្មាតហ្វូន)
មានតម្លៃថោក ងាយស្រួលបង្កើតដោយប្រើវត្ថុធាតុដើមក្នុងស្រុក (ទុយោ PVC, អំពូល LED) និងអាចចល័តប្រើប្រាស់សម្រាប់ការវិភាគនៅតាមទីវាលបានយ៉ាងងាយស្រួល។ តម្លៃនៃកម្រិតស្រូបពន្លឺ (Absorbance) និងភាពរសើប (Sensitivity) ទាបជាងឧបករណ៍ស្តង់ដារ (ជម្រាលក្រាហ្វទាបជាងប្រហែល ២.៤៩ ដង)។ សម្រេចបានមេគុណទំនាក់ទំនង (R) = 0.997 សម្រាប់ការវាស់សំណាកដី និងមានសមីការ y = 0.649x + 3.787។
Standard Spectrophotometer (Shimadzu Model UV2600)
ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ពន្លឺស្តង់ដារមន្ទីរពិសោធន៍ (Shimadzu UV2600)
មានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងភាពរសើបនៃការចាប់យកទិន្នន័យបានល្អបំផុតសម្រាប់ការវិភាគបែបវិទ្យាសាស្ត្រ។ មានតម្លៃថ្លៃខ្លាំង ត្រូវការអ្នកជំនាញក្នុងការបញ្ជា ប្រើប្រាស់អគ្គិសនីខ្ពស់ និងមិនអាចចល័តយកទៅតាមទីវាលបាន។ សម្រេចបានមេគុណទំនាក់ទំនង R^2 = 0.998 និងជម្រាលក្រាហ្វ 0.543 សម្រាប់ការវាស់សូលុយស្យុងស្តង់ដារផូស្វ័រ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការរៀបចំឧបករណ៍នេះតម្រូវឱ្យមានការចំណាយតិចតួចបំផុត ដោយប្រើប្រាស់សម្ភារៈដែលអាចរកបានយ៉ាងងាយស្រួលនៅលើទីផ្សារ កម្មវិធីទូរស័ព្ទឥតគិតថ្លៃ និងសារធាតុគីមីមូលដ្ឋានមួយចំនួន។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់សំណាកដីចំនួន ៥ ប្រភេទផ្សេងៗគ្នា (ដូចជាតំបន់ Bang Len, Nong Kae និង Lop Buri ជាដើម)។ ថ្វីត្បិតតែមិនមែនជាសំណាកដីនៅកម្ពុជាដោយផ្ទាល់ ប៉ុន្តែប្រទេសទាំងពីរមានលក្ខណៈភូមិសាស្ត្រ អាកាសធាតុ និងប្រភេទដីកសិកម្មស្រដៀងគ្នា ដែលធ្វើឱ្យលទ្ធផលនេះអាចយកមកច្នៃអនុវត្តនៅកម្ពុជាបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លទ្ធផលអាចមានការប្រែប្រួលបន្តិចបន្តួចអាស្រ័យលើគុណភាពកាមេរ៉ារបស់ម៉ូដែលស្មាតហ្វូននីមួយៗ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ និងមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ពង្រឹងវិស័យកសិកម្មនៅប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសសម្រាប់តំបន់ដែលខ្វះខាតមន្ទីរពិសោធន៍។

សរុបមក ការកែច្នៃឧបករណ៍សាមញ្ញបែបនេះ គឺជាដំណោះស្រាយប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតដែលអាចជួយធ្វើទំនើបកម្មការវាយតម្លៃគុណភាពដីកសិកម្មនៅកម្ពុជាប្រកបដោយនិរន្តរភាព និងមានចំណាយទាបបំផុត។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះគីមីដី និងការចម្រាញ់: ស្វែងយល់ពីទ្រឹស្តី និងអនុវត្តការទាញយកផូស្វ័រពីដីដោយប្រើទឹកថ្នាំ Bray II និងយន្តការនៃការបង្កើតពណ៌តាមរយៈវិធីសាស្ត្រ Molybdenum Blue Colorimetric Method
  2. រៀបចំ និងដំឡើងឧបករណ៍កែច្នៃផ្ទាល់ខ្លួន: ស្វែងរកទិញទុយោ PVC អំពូល LED 3W (6500K) និងដំឡើងកម្មវិធី Shoebox Spectrophotometer ទៅក្នុងទូរស័ព្ទស្មាតហ្វូនរបស់អ្នក រួចផ្គុំឧបករណ៍បញ្ចូលគ្នាដោយផ្អែកតាមរូបភាពទី១ នៅក្នុងឯកសារស្រាវជ្រាវដើម្បីទប់ស្កាត់ពន្លឺរំខានពីខាងក្រៅ។
  3. ធ្វើក្រិតខ្នាត និងបង្កើតក្រាហ្វស្តង់ដារ (Standard Curve): រៀបចំសូលុយស្យុងផូស្វ័រស្តង់ដារ ដែលមានកំហាប់ពី 0 ដល់ 1.0 mg/L រួចធ្វើតេស្តវាស់កម្រិតស្រូបពន្លឺ (Absorbance) ជាមួយឧបករណ៍កែច្នៃ ដើម្បីគូរក្រាហ្វ និងទាញរកសមីការលីនេអ៊ែរដោយប្រើ Microsoft Excel
  4. ចុះអនុវត្តផ្ទាល់ និងធ្វើតេស្តសំណាកដីនៅកម្ពុជា: ប្រមូលសំណាកដីពីតំបន់កសិកម្មជាក់ស្តែង (ឧទាហរណ៍៖ ដីស្រែនៅខេត្តបន្ទាយមានជ័យ ឬកំពង់ធំ) អនុវត្តការស្រង់យកសារធាតុ និងបង្កើតពណ៌ រួចវាស់កម្រិតស្រូបពន្លឺ ដើម្បីគណនារកបរិមាណផូស្វ័រដោយផ្អែកលើសមីការដែលទើបបង្កើតបាន។
  5. ផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធផលជាមួយមន្ទីរពិសោធន៍ជំនាញ: យកសំណាកដីដែលនៅសល់នោះទៅវិភាគផ្ទៀងផ្ទាត់នៅមន្ទីរពិសោធន៍ស្តង់ដារ (ដូចជានៅវិទ្យាស្ថាន CARDI) ដើម្បីប្រៀបធៀបទិន្នន័យ វាយតម្លៃកម្រិតលំអៀង និងបញ្ជាក់ពីភាពត្រឹមត្រូវនៃឧបករណ៍កែច្នៃរបស់អ្នកសម្រាប់ការប្រើប្រាស់នាពេលអនាគត។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Spectrophotometer (ម៉ាស៊ីនវាស់ស្ទង់ការស្រូបពន្លឺ) ឧបករណ៍សម្រាប់វាស់បរិមាណពន្លឺដែលសារធាតុគីមីស្រូបយក ដោយវាស់អាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺនៅពេលដែលកាំរស្មីពន្លឺឆ្លងកាត់សូលុយស្យុងនោះ។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវនេះ វាជួយឲ្យយើងដឹងពីកំហាប់របស់ផូស្វ័រនៅក្នុងសូលុយស្យុងដី។ ប្រៀបដូចជាការពាក់វ៉ែនតាខ្មៅ ហើយយើងវាស់ថាតើវ៉ែនតានោះបាំងពន្លឺថ្ងៃប៉ុន្មានភាគរយ ដើម្បីដឹងថាកញ្ចក់វ៉ែនតានោះមានពណ៌ដិតកម្រិតណា។
Molybdenum Blue colorimetric method (វិធីសាស្ត្រវាស់ពណ៌ម៉ូលីបដិនប៊្លូ) វិធីសាស្ត្រគីមីវិភាគមួយដែលប្រើសារធាតុប្រតិកម្មដើម្បីបំប្លែងផូស្វ័រនៅក្នុងសូលុយស្យុងឲ្យទៅជាពណ៌ខៀវ។ កាលណាពណ៌ខៀវកាន់តែដិត មានន័យថាកំហាប់ផូស្វ័រកាន់តែខ្ពស់ ដែលអាចឲ្យកាមេរ៉ាស្មាតហ្វូនវាស់កម្រិតពណ៌នោះបាន។ ប្រៀបដូចជាការឆុងកាហ្វេ កាលណាយើងដាក់ម្សៅកាហ្វេកាន់តែច្រើន ទឹកកាហ្វេនឹងមានពណ៌កាន់តែខ្មៅដិត ដែលបញ្ជាក់ថាកាហ្វេនោះខាប់ខ្លាំង។
Absorbance (កម្រិតស្រូបពន្លឺ) រង្វាស់នៃបរិមាណពន្លឺដែលត្រូវបានស្រូបយកដោយសូលុយស្យុងនៅពេលពន្លឺឆ្លងកាត់វា។ ផ្អែកតាមច្បាប់ Beer-Lambert កម្រិតស្រូបពន្លឺនេះគឺសមាមាត្រផ្ទាល់ទៅនឹងកំហាប់នៃសារធាតុដែលមានក្នុងទឹកនោះ។ ប្រៀបដូចជាអេប៉ុងបឺតស្រូបទឹក អេប៉ុងកាន់តែក្រាស់ វានឹងបឺតស្រូបទឹក (ពន្លឺ) កាន់តែច្រើន ហើយឲ្យទឹក (ពន្លឺ) ឆ្លងកាត់ទៅម្ខាងទៀតបានកាន់តែតិច។
Coefficient of determination (មេគុណកំនត់ R²) តួលេខស្ថិតិ (មានតម្លៃពី 0 ដល់ 1) ដែលបង្ហាញថាតើទិន្នន័យជាក់ស្តែងស្ថិតនៅកៀកនឹងខ្សែបន្ទាត់តំណាង (Regression line) កម្រិតណា។ R² កៀកនឹង 1 មានន័យថាឧបករណ៍វាស់បានត្រឹមត្រូវនិងមានភាពជឿជាក់ខ្ពស់។ ប្រៀបដូចជាពិន្ទុនៃការបាញ់ព្រួញ ប្រសិនបើ R² ស្មើ 0.99 គឺប្រៀបដូចជាការបាញ់ព្រួញចំគោលដៅកណ្តាលបាន ៩៩ ដង ក្នុងចំណោមការបាញ់ ១០០ ដង។
Simple linear regression (តម្រែតម្រង់លីនេអ៊ែរសាមញ្ញ) ការវិភាគស្ថិតិដើម្បីស្វែងរកទំនាក់ទំនងរវាងអថេរពីរ (ឧទាហរណ៍៖ កំហាប់ផូស្វ័រ និងកម្រិតស្រូបពន្លឺ) ដោយបង្កើតជាសមីការបន្ទាត់ត្រង់ (y = mx + b) សម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងការទស្សន៍ទាយលទ្ធផលនៃសំណាកដីថ្មីៗ។ ប្រៀបដូចជាការគូសបន្ទាត់ត្រង់មួយកាត់តាមចំណុចជាច្រើននៅលើក្រដាស ដើម្បីមើលទិសដៅរួម និងអាចទាយដឹងថាចំណុចបន្ទាប់នឹងស្ថិតនៅត្រង់ណា។
Available phosphorus (ផូស្វ័រដែលមានប្រយោជន៍ ឬ ផូស្វ័រងាយស្រូប) បរិមាណនៃសារធាតុចិញ្ចឹមផូស្វ័រដែលមាននៅក្នុងដីក្នុងទម្រង់ដែលឫសរុក្ខជាតិអាចបឺតស្រូបយកទៅប្រើប្រាស់បានភ្លាមៗសម្រាប់ការលូតលាស់ មិនមែនជារបស់ដែលកកជាប់រឹងក្នុងរ៉ែថ្មនោះទេ។ ប្រៀបដូចជាលុយសុទ្ធដែលមាននៅក្នុងកាបូបដែលអាចយកទៅទិញអីវ៉ាន់បានភ្លាមៗ មិនមែនជាទ្រព្យសម្បត្តិដែលកកជាប់ជារបស់បញ្ចាំ ឬក្នុងគណនីធនាគារមានកាលកំណត់នោះទេ។
Bray II extractant (ទឹកថ្នាំចម្រាញ់ Bray II) សូលុយស្យុងអាស៊ីតស្តង់ដារដែលផ្សំឡើងពី Hydrochloric acid និង Ammonium fluoride ប្រើសម្រាប់រំលាយ និងទាញយកជាតិផូស្វ័រចេញពីសំណាកដី ដើម្បីយកមកវាស់កំហាប់។ ប្រៀបដូចជាសាប៊ូដុសខ្លួនដែលផ្សំឡើងជាពិសេស សម្រាប់រំលាយ និងជម្រះយកក្អែល (ផូស្វ័រ) ចេញពីស្បែក (ដី) ដើម្បីយកមកត្រួតពិនិត្យ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖