วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อวิจัยและพัฒนาเครื่องกำจัดวัชพืชและใส่ปุ๋ยต้นแบบ สำหรับใช้ในแปลงมันสำปะหลังทดแทนแรงงานคน และลดการใช้สารเคมีกำจัดวัชพืช ซึ่งเครื่องต้นแบบ มีส่วนประกอบทั้งหมด 4 ส่วน ได้แก่ 1) ส่วนโครงสร้างหลัก 2) ส่วนกำจัดวัชพืชระหว่างต้น 3) ส่วนกำจัดวัชพืชระหว่างร่อง และ 4) ส่วนโรยปุ๋ย โดยเครื่องต้นแบบต่อพ่วงกับรถแทรกเตอร์ขนาดเล็ก (30 - 45 แรงม้า) เมื่อเริ่มการทำงานแทรกเตอร์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า ผู้ปฏิบัติงานจะโยกบังคับใบพรวนดิน เพื่อกำจัดวัชพืชที่อยู่ระหว่างต้นบนร่องปลูกมันสำปะหลัง จากนั้นเครื่องจะโรยปุ๋ยบนร่องมันในอัตรา 20 - 60 กิโลกรัมต่อไร่ (สามารถปรับอัตราได้) แล้วจากนั้นปุ๋ยจะถูกกลบด้วยส่วนกำจัดพืชระหว่างร่อง หลังจากปรับปรุงแก้ไขเครื่องต้นแบบเรียบร้อยแล้วและดำเนินการทดสอบ พบว่าผลการทดสอบเครื่องต้นแบบสามารถทำงานได้ในแปลงมันสำปะหลังอายุ 1 - 2 เดือน มีประสิทธิภาพการกำจัดวัชพืชประมาณ 90 - 97 เปอร์เซ็นต์ มีความสามารถในการทำงานประมาณ 1 ไร่ต่อชั่วโมง มีอัตราสิ้นเปลืองน้ำมันประมาณ 1.5 - 1.7 ลิตรต่อไร่ และมีประสิทธิภาพการทำงานเชิงพื้นที่ 83 เปอร์เซ็นต์

          งานวิจัยนี้มุ่งแก้ปัญหาการขาดแคลนแรงงานในการปลิดหัวมันสำปะหลังออกจากเหง้า หลังจากขุดเก็บและรวมกองไว้แล้ว เครื่องต้นแบบที่พัฒนาขึ้นใช้เครื่องยนต์เบนซินเล็กขนาด 5 แรงม้า ส่งกำลังผ่านสายพานแบบลิ่มเพื่อขับชุดโซ่ป้อนเหง้าสองชุด และชุดใบเลื่อยวงเดือนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 นิ้ว 60 ฟัน จำนวน 4 ใบ ซึ่งติดตั้งเหนือชุดโซ่ป้อน ใบแรกวางด้านหน้าในแนวระดับ อีกสองใบวางในแนวดิ่ง โดยสามารถปรับระยะห่างระหว่างใบเลื่อยทั้งสองใบได้ เนื่องจากใบเลื่อยด้านหนึ่งยึดกับโครงที่เลื่อนเข้าออกได้ตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเหง้ามัน ส่วนใบเลื่อยอีกใบหนึ่งติดตั้งทางด้านหลังในแนวระดับ เหง้ามันถูกป้อนโดยการคว่ำเหง้าลงด้านล่าง เครื่องต้นแบบทำงานได้เหมาะสมเมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ 2,257 รอบต่อนาที ความเร็วชุดโซ่ป้อน 0.09 เมตรต่อวินาที และความเร็วเชิงเส้นใบเลื่อยทั้งสี่ใบ 16.30 เมตรต่อวินาที สามารถปลิดหัวมันได้ 829 กิโลกรัมต่อชั่วโมง หัวมันสูญเสียร้อยละ 1.44 มีเหง้ามันปนกับหัวมันร้อยละ 1.00 สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง 251 บาทต่อไร่ มีความเป็นไปได้ในการใช้งานทดแทนการปลิดหัวมันสำปะหลังโดยใช้แรงงานคน และเป็นแนวทางการพัฒนาต่อยอดงานวิจัยเพื่อให้ได้เครื่องมือเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังที่ทำงานต่อเนื่องเป็นระบบได้

          การวิจัยและพัฒนาเครื่องมือขนย้ายหัวมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุกหลังการตัดหัวมันสำปะหลังออกจากเหง้า ลดปัญหาด้านการขาดแคลนในการลำเลียงขึ้นรถบรรทุก ดำเนินการออกแบบและสร้างเครื่องมือขนย้ายหัวมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุกที่เหมาะสมกับกระบวนการเก็บเกี่ยวในพื้นที่ต่างๆ ทดสอบการทำงานเบื้องต้นในห้องปฏิบัติการ และทดสอบการทำงานจริงในแปลงเกษตรกร ผลการทดสอบพบว่า เครื่องมือขนย้ายหัวมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุกแบบติดด้านข้างตัวรถใช้ต้นกำลังเครื่องยนต์เบนซิน 5 แรงม้า ใช้ความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่เหมาะสม 2,000 – 2,200 รอบต่อนาที ความเร็วเชิงเส้นของอุปกรณ์ลำเลียง 0.82 - 0.90 เมตรต่อวินาที เครื่องสามารถพับเก็บได้ขณะรถเคลื่อนที่ในแปลง และถอดเครื่องยนต์ออกเมื่อเสร็จจากการทำงานแล้ว จากผลการทดสอบมันสำปะหลังพันธุ์ระยอง 9 ในแปลงทดลองศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรกาฬสินธุ์ สวพ.3 ใช้รถบรรทุกขนาด 3 ตันบรรทุก พบว่าเครื่องมือมีความสามารถในการทำงาน 3.29 – 3.62 ตันต่อชั่วโมง มีความสูญเสียจากการร่วงหล่นของหัวมันสำปะหลัง 0.76 – 1.85%

          จากการศึกษาสถานการณ์การผลิตมันเส้นของประเทศไทยพบทั้งการสับด้วยมือ และสับด้วยเครื่องสับหรือโม่เป็นมันเส้น แต่ส่วนใหญ่เป็นการสับเป็นมันเส้นด้วยเครื่อง แล้วน าไปตากแดด 2-3 วัน พร้อมต้องมีการพลิกกลบเป็นระยะๆ ตลอดช่วงการตากแห้ง แต่ปัจจุบันยังเครื่องสับมันเส้นที่ใช้อยู่ทั่วไปยังไม่มีเทคโนโลยีที่เหมาะสม ชิ้นมันที่ได้จากการใช้เครื่องสับมีขนาดไม่สม่ าเสมอ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำแห้ง หรือตากแห้ง เกิดการสูญเสียเนื่องจากการป่นเป็นฝุ่นผงในกิจกรรมการพลิกกลับ เกิดการปนของดิน ส่วนของเหง้าและสิ่งเจือปนอื่นๆ อีกมาก จัดเป็นมันเส้นคุณภาพไม่ดี ไม่เหมาะต่อการน าไปใช้ประโยชน์โดยตรง อีกทั้งพบว่าไทยมีแนวโน้มได้รับผลกระทบจากการส่งออกมากขึ้น เนื่องจากประเทศเพื่อนบ้านมีการเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกมากขึ้น สามารถผลิตมันเส้นสับมือทีมีลักษณะสวยงาม และสะอาดกว่า ทำให้ไทยขาดศักยภาพในการแข่งขันด้านราคา ส่งผลต่อเสถียรภาพ และระดับราคารับซื้อหัวมันสำปะหลังสดจากเกษตรกรในประเทศระดับหนึ่ง ในกระบวนการทำมันเส้น ตั้งแต่ขั้นตอนการทำความสะอาดหัวมันสำปะหลังสดจนได้มันเส้นนั้น ยังคงขาดเทคโนโลยีที่เหมาะสมและเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพในกระบวนการ เช่นเครื่องทำความสะอาดหัวมันสำปะหลังสด เครื่องสับหัวมันสำปะหลังที่เหมาะสมในการที่จะทำให้ได้ขนาดของมันเส้นสม่ าเสมอ ดังนั้นการพัฒนามันเส้นสะอาดจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอย่างเร่งด่วน

          กิจกรรมวิจัยและพัฒนาการทำความสะอาดหัวมันสำปะหลัง และเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องจักรสำหรับทำมันเส้นสะอาด ดำเนินการโดย 3 กิจกรรมย่อยคือ 1) ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของหัวมันสำปะหลังเพื่อใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการออกแบบ 2) การศึกษารูปแบบการทำความสะอาดที่เหมาะสม ประกอบด้วยการทำความสะอาดแบบตะแกรงร่อนและแบบถังหมุน พร้อมการศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องและคัดเลือกระดับของปัจจัยที่เหมาะสม และ 3) การศึกษาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสับมันเส้นจากระบบที่มีอยู่ มีการศึกษาระดับปัจจัยและคัดเลือกระดับปัจจัยที่เกี่ยวข้องเปรียบเทียบกับการสับมันเส้นแบบเป็นแผ่น โดยใช้ขนาดและความสามารถในการทำแห้งเป็นตัวชี้วัด ทั้งมีการศึกษาและพัฒนาระบบการคัดแยกชิ้นมันภายหลังการโม่หรือสับ ซึ่งจะช่วยให้ง่ายต่อการจัดการในการทำแห้งแบบลานตาก ลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ และเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ได้ระดับหนึ่ง

          การทดสอบเครื่องปลูกมันสำปะหลังแบบพ่วงท้ายรถแทรกเตอร์ ที่ได้พัฒนาขึ้นโดยสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมในสภาพพื้นที่เพาะปลูกต่างๆ กัน ซึ่งมีความหลากหลายในสภาพดินชนิดต่าง เพื่อรวบรวมปัญหารวมถึงการพัฒนาให้สามารถนำมาใช้ปลูกมันสำปะหลังในพื้นที่เพาะปลูกให้มีความเหมาะสมและมีประสิทธิภาพพบว่า เครื่องปลูกมันสำปะหลังแบบพ่วงท้ายรถแทรกเตอร์นี้ใช้รถแทรกเตอร์ต้นกำลังขนาด 37 แรงม้า สามารถทำงานในสภาพดินทราย และดินร่วนปนทรายได้ดี มีความสามารถในการทำงานเฉลี่ยประมาณ 1 ไร่ต่อชั่วโมง ที่ระยะการปลูก 50 x 120 เซนติเมตร ประสิทธิภาพการทำงานเชิงพื้นที่ 85 เปอร์เซ็นต์ และมีอัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง 2.15 ลิตรต่อไร่ โดยท่อนพันธุ์ที่ปักได้จากเครื่องต้นแบบจะเอียงตามแนวการเคลื่อนที่ของรถแทรกเตอร์ประมาณ 60 - 80 องศา ประสิทธิภาพการปักประมาณ 93 - 95 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตามจาการทดสอบยังพบว่าในพื้นที่ปลูกที่เป็นสภาพดินร่วน หรือดินเหนียว เครื่องปลูกมันสำปะหลังนี้ต้องการการเตรียมดินที่ประณีตมากขึ้น เพื่อย่อยให้ดินมีความละเอียด เครื่องปลูกมันจึงสามารถทำงานได้ดีขึ้น โดยการย่อยดินด้วยจอบหมุนเพิ่มอีก 2 ครั้ง ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการปักท่อนพันธุ์จาก 62.5 เปอร์เซ็นต์ เป็น 75.9 และ 80.4 เปอร์เซ็นต์