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科氏爱田®在中国大田作物(玉米和水稻)上应用
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玉米和水稻均是我国种植面积最大的粮食作物之一,氮肥是影响其产量水平的重要因素。在我国粮食作物的生产实践中,尿素作为重要的氮肥来源,在中国农业生产中起了极其重要的作用。随着全球人口数量的不断增加,有效耕地面积逐年减少,提高单位面积产量是满足日益增加的粮食需求的重要任务。

我国谷物氮肥利用率低于同期世界平均水平20%~30%左右,氮肥农学效率(氮肥农学效率=(施氮区产量-不施氮区产量)/施氮量)与世界平均水平相比均低10%左右。值得注意的是,1980年至今的三十几年间,我国粮食产量增长了近85%,但化肥施用量却增长了4.5倍,化肥施用量的增速远远超过粮食产量的增速。当化肥施用量达到一定程度后,其对粮食增产的边际贡献率逐渐下降。过量施用化肥导致肥料利用率不高,肥料损失严重,造成巨大的生态环境污染,威胁到农业可持续发展。中国粮食生产高投入并没有实现高利用效率,化肥减量增效是施肥调控政策的首要目标。1 

试验结果总结

近年来,科氏农艺服务有限公司在中国委托若干独立机构对科氏爱田®氮肥稳定剂在玉米和水稻上的使用效果进行广泛的科学试验和评估。
试验结果表明,科氏爱田能有效地抑制脲酶的活性,从而减缓尿素的水解作用,减少氮肥因氨挥发而造成的肥料流失,提高尿素的使用效率。在高肥料投入地区,使用科氏爱田可以降低尿素的使用量,同时优化农作物的产量,从而降低农户的种植成本。在低肥料投入地区,使用科氏爱田能够增加作物可吸收的氮元素从而增加作物收成的潜力。
总之,科氏爱田能够减少氮肥浪费,提高氮肥效率,优化作物的产量,提高农户投资回报率,实现农业生产的经济和环保效应双赢。

科氏爱田

尿素的水解和氨挥发
尿素是一种酰胺态氮肥,其中的氮元素是无法直接被植物根部吸收利用的。在种植过程施用尿素之后,尿素分子会在土壤中的脲酶的作用下发生水解,释放出铵离子(NH4+),二氧化碳和水。铵离子才能被植物根部直接或再转化为硝酸盐后吸收利用。脲酶广泛存在与土壤中,其来源包括土壤微生物,以及一些植物的根系分泌物。脲酶活性越高,水解速度越快。

(NH2)2CO + H2O  » (NH4)2CO3 » 2NH4+ + CO32-
(水解过程)

水解过程中同时使得尿素颗粒周围的微环境的pH上升(碱性增加),从而使得部分铵离子转化成氨气,氨气是易挥发性气体。快速水解的过程最终导致更多的氮元素以氨气(NH3)的形式流失到大气中去。这就是氨挥发。

CO32- + H2O » HCO3- + OH-
(pH值上升)

NH4+ + OH «» NH3 + H2O
(氨挥发)
科氏爱田的活性成分(NBPT)
常见的尿素施用方法是撒施(包括水田撒施)和浅埋。这两种使用方法均会导致因氨挥发造成的氮肥流失。科氏爱田是美国科氏农艺有限公司研发的高效氮肥稳定剂, 旨在防止氨挥发,其主要活性成分正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)。NBPT会占用脲酶活性位点,从而抑制脲酶的活性,减缓尿素水解的过程,从而减少由于氨挥发而导致的氮流失,有助于提高肥料利用率,确保在植物最需肥的时候更多的氮元素被植物吸收。
 
科氏爱田能显著增加作物的产量

从2017年开始,科氏农艺服务有限公司委托山东省土壤肥料总站、河北省土壤肥料总站、云南省农业科学院农业环境资源研究所、广东省耕地肥料总站等权威机构在全国各地的水稻和玉米上进行了多点多年的田间试验示范。这些试验示范涵盖了不同的气候条件(不同省份),不同的土壤环境,试验符合统计学显著性要求。试验结果表明,科氏爱田能够显著提高氮肥利用效率,提高作物的产量,达到增产增收的目的。

通过对上述水稻和玉米试验获得的多年多点试验数据的分析,我们观察到以下几点:

  • 在不减量施肥的情况下,相比普通尿素,使用科氏爱田氮肥稳定剂处理过的尿素,可实现水稻平均增产7%,玉米平均增产9%;
  • 在减量10%施肥的情况下,相比普通尿素,使用科氏爱田氮肥稳定剂处理过的尿素,可实现水稻平均增产4%,玉米平均增产4%;
  • 在减量20%施肥的情况下,相比普通尿素,使用科氏爱田氮肥稳定剂处理过的尿素,可保持水稻和玉米产量持平。
图1科氏爱田处理尿素对在玉米上的增产效果

 

AGROTAIN China Graph

数据来源: 本结果是8次试验数据的平均结果,基础数据来源于科氏农艺服务有限公司与山东省土壤肥料总站,河北省土壤肥料总站,云南省农业科学院农业环境资源研究所,广东省耕地肥料总站等权威机构的研究试验支持协议。这些机构或研究人员均未引用,认可或推荐任何产品或服务。

 

 图2科氏爱田处理尿素对在水稻上的增产效果

AGROTAIN China Graph 2

数据来源: 本结果是8次试验数据的平均结果,基础数据来源于科氏农艺服务有限公司与山东省土壤肥料总站,河北省土壤肥料总站,云南省农业科学院农业环境资源研究所,广东省耕地肥料总站等权威机构的研究试验支持协议。这些机构或研究人员均未引用,认可或推荐任何产品或服务。

科氏爱田能显著提升尿素的氮肥利用效率

试验表明,在施用经过科氏爱田处理过的尿素时,相比同等施肥量的普通尿素,科氏爱田能够提升农作物对尿素的氮肥利用率。通过对上述水稻和玉米试验获得的多年多点试验数据的分析,我们观察到以下几点:

  • 在不减量施肥的情况下,科氏爱田能够提升农作物对尿素的氮肥利用效率高达44%;
  • 在减量10%施肥的情况下,农作物对尿素的氮肥利用效率提升高达30%;
  • 在减量20%施肥的情况下,仍旧能够提升氮肥利用效率达10%。

氮肥利用率的提升意味着在不改变施肥量的情况下,经过科氏爱田处理的尿素中更多的氮元素被作物吸收,从而提升作物增产潜力。或者适当减量施肥后,依然能够确保作物吸收足够的氮元素,以确保作物不减产。

图3科氏爱田在玉米上应用时尿素氮肥利用率的对比

China AGROTAIN Graph

数据来源: 本结果是4次试验数据的平均结果,基础数据来源于科氏农艺服务有限公司与山东省土壤肥料总站,河北省土壤肥料总站,云南省农业科学院农业环境资源研究所,广东省耕地肥料总站等权威机构的研究试验支持协议。这些机构或研究人员均未引用,认可或推荐任何产品或服务。

 

图4科氏爱田在水稻上应用时尿素氮肥利用率的对比

AGROTAIN China Graph 4

数据来源: 本结果是6次试验数据的平均结果,基础数据来源于科氏农艺服务有限公司与山东省土壤肥料总站,河北省土壤肥料总站,云南省农业科学院农业环境资源研究所,广东省耕地肥料总站等权威机构的研究试验支持协议。这些机构或研究人员均未引用,认可或推荐任何产品或服务。


 1 援引氮肥工业协会《浅谈我国主要粮食作物化肥增产效应与肥料利用效率》

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