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在肥料效率方面取得进展

三个人在一辆卡车旁谈话,卡车侧面有联合联盟的标志, 背景是一片玉米田

澳门皇冠赌场平台提高肥料效率的讨论经常发生, 从左, Eric Steigerwalt, 联合合作社的澳门皇冠赌场平台家, 以及印第安纳州农民兰迪和布拉德·贝尔斯.

2023年11月28日

作者:马修·王尔德

拥抱4r的肥料-正确的来源, 正确的比例, 正确的地点和正确的时间——帮助兰迪·贝尔斯在保护环境的同时提高了印第安纳州农场的产量和收入. 其他因素也有影响, 太, 比如采用20英寸的行距,种植覆盖作物, 但他相信,加强营养澳门皇冠赌场平台是长期成功的关键.

“减少肥料对你的底线没有帮助,而且会损害环境,贝尔斯说。, 谁和他的儿子一起种地, 布莱德, 路易斯维尔附近. “肥料的未来是提高效率.”

没有氮,农民无法生产足够的作物来养活不断增长的世界。, 磷(P), 钾和微量元素. 每个种植季节过后都必须给土壤补充养分. 但化肥的生产和使用并非没有环境风险.

农民, 澳门皇冠赌场平台家和行业领袖表示,理解和利用新技术以及遵循4R原则将改善化肥的生产方式, 植物应用和利用,使作物生产在未来更加可持续和高产.

罗杰贝克, 谁领导作物养分供应, CHS的交易和风险澳门皇冠赌场平台, 他说,随着高效肥料和精准农业工具的使用增加以及应用规则的实施,养分使用量开始下降.

2021年,美国.S. 种植玉米的农民使用了21.20亿磅的氮、磷、钾和硫(S),而21亿磅.据美国最新的数据显示,2018年的销售额将达到50亿英镑.S. 农业部(USDA)数据. 2022年,小麦生产中使用的相同营养素总量为40亿磅,而去年为40亿磅.2019年将达到40亿英镑.

“从成本和环境的角度来看,养分效率将不断提高,贝克说. “其中一些变化将掌握在监管机构手中,他们将决定化肥的使用方式, 一些企业有可持续发展的目标,一些企业有更好的农艺和澳门皇冠赌场平台实践.”

波动性也将影响化肥行业的发展, 科里·罗森布什说, 肥料研究所的总裁兼首席执行官, 总部设在阿灵顿, Va. 许多因素导致了供应紧张和2022年创纪录的价格——无水氨的平均价格为1美元,2022年6月,每吨635美元, 根据美国农业部的数据, 相比之下,由于俄罗斯和乌克兰之间的持续战争,五年平均价格为每吨不到780美元, 由于COVID-19大流行和天然气价格高企,供应链持续中断.

“这种(波动性)与相当不错的农作物价格相结合,使得化肥创新蓬勃发展,Rosenbusch继续说道. “它刺激了生物制剂、涂料、抑制剂和缓释技术的产品开发. 高价格还使农民更愿意尝试,并对肥料的使用持批评态度,以最大限度地提高投入和产量.”

注重施肥

贝尔斯农场将近1个,800英亩,主要种植玉米和大豆, 每年混合种植大约40英亩的冬小麦或燕麦,使他的作物轮作多样化. 经营一个可持续发展的农场, 经济和环境, 贝尔斯密切关注农艺研究并遵循4R原则.

绿色团队

威奇托州立大学和爱荷华州立大学的研究人员正在合作开发一种由可再生皇冠hga010安卓二维码驱动的系统,以减少肥料生产过程中的温室气体排放.

该项目将设计材料, 用于电化学捕获和转化废氮和二氧化碳的过程和反应器,以制造被称为“绿色尿素”的肥料.科学家们还将模拟作物中氮的生命周期, 开发农作物的氮传感器,并教育农民有关新肥料的知识.

美国国家科学基金会(National Science Foundation)正在为该项目提供为期四年、400万美元的资助. 威奇托州立大学的研究人员Shuang Gu和爱荷华州立大学的Wenzhen Li领导了这项研究. 顾说,肥料对农作物生产永远是必不可少的, 但是,生产更多对气候友好的营养物质将使农业向更可持续的方向转变.

“我们致力于通过提供负担得起的绿色肥料,为子孙后代创造更好的环境.”

他说,他最好的决定之一是在2017年放弃种植30英寸的作物,改为种植20英寸的作物,并根据弗雷德·贝洛的研究改进了澳门皇冠赌场平台系统, 他是伊利诺伊大学作物生理学家.

“我们必须在减少化肥用量的同时提高产量,”贝洛说. “我相信更好的定位是关键.”

下面的研究经过五年的试验表明,带状颗粒肥(N, P, S和锌)在玉米垄下,便于根部获取, 播种前和当季分别施用240磅氮肥, 叶面杀菌剂处理,20英寸行,播种率40,每英亩1000多株,平均每英亩264蒲式耳.

30英寸的玉米排,32英寸,在没有杀菌剂处理的情况下,每英亩种植1000株,种植前施氮180磅,根据土壤试验施磷钾平均每英亩只施用213蒲式耳,下降了19%.

通过大部分遵循Below的澳门皇冠赌场平台,并增加土壤健康措施,如在每英亩种植覆盖作物,以建立有机物质, 捆包能够显著提高玉米产量和净收入. 平均产量从每英亩不到200蒲式耳增加到225蒲式耳, 比全县平均水平高18%, 包说.

更好的施肥和施肥时机——带施和分施氮肥——发挥了重要作用. 在我们的支票里, 如果我们不施肥, 在我们种植的地区,玉米的生长阶段要比玉米晚一个阶段,他说.

贝尔斯与埃里克·斯泰格沃尔特合作, 他是印第安纳波利斯联合联盟合作社的澳门皇冠赌场平台家, 印第安纳州. 在一起, 他们提出了年度种植计划, 其中包括使用高效肥料.

“在Co-Alliance, 我们的目标是及时为农民提供他们所需的一切,以适当地实践4Rs,斯泰格沃尔特说. “巴莱斯在实施4r方面做得很好.”

Bales和Steigerwalt在2023年被肥料研究所选为4R倡导者. 该组织每年表彰三名农民及其肥料零售合作伙伴,表彰他们致力于实施体现4R营养澳门皇冠赌场平台的肥料澳门皇冠赌场平台实践.

未来的改善

精密农业技术, 土壤测试和数据收集继续改进, 联合联盟土壤和作物肥力专家表示,更好的养分澳门皇冠赌场平台和利用将随之而来. 该合作社为印第安纳州、俄亥俄州和密歇根州的农民提供服务.

几十年来,农民在采集土壤样本时一直使用产量数据和GPS,以不同的速率施肥, 诺亚弗里曼说, 联合联盟农艺技术高级总监. 使用分析挖掘数据, 计算机建模和机器学习正在突飞猛进地发展,这将提高肥料的效率.

“在未来, 我们将对土壤的空间变异性有更好的了解,以便在真正需要施肥的地方施肥,他说. “随着计算能力的不断提高, 我们能够更好地确定限制产量的因素,以编写更好的可变速率肥料处方.”

季节性组织检测和航空成像将继续受到欢迎, 弗里曼补充道, 配对数据和分析将产生重要的信息,以做出更好的当季和未来的营养决策.

已经, 飞机和无人机多光谱传感器- RGB(红色), 蓝色的, 绿色), 叶绿素, 植被指数(NDVI), 例如-可以识别不良植物, 往往在人眼发现问题之前. 每年夏天,联合联盟都会雇佣40名大学实习生担任作物侦察员,现在大多数人都使用无人机进行侦察员.

将更加强调通过向农民提供财政激励来减少肥料损失和碳固存, 凯莱布·史密斯说, 联合联盟可持续发展总监. 他帮助生产者签署可持续发展计划,这些计划向他们支付使用覆盖作物和免耕等保护措施的费用. 他说,农民平均每英亩能挣30到40美元.

“如果他们想通过提高肥料效率和养分澳门皇冠赌场平台的做法获得报酬, 我们负责过程中的每一步都是免费的,史密斯说. “我们预计,更多农业以外的皇冠hga010安卓二维码将依靠农民来实现其供应链脱碳目标. 我认为我们站在将种植者与这些机会联系起来的最前沿.”

提高效率的肥料

随着经济和环境压力的增加, CHS肥料专家说,种植者必须通过减少养分损失来最大化肥料投资.

杰克倪德勒, CHS的磷酸盐风险澳门皇冠赌场平台高级主管, 说合作社将继续开发和改进高效肥料. 这些产品包括控释肥料, 氨挥发抑制剂和硝化抑制剂.

他表示:“我们需要继续接受这些产品,并将它们推向市场。. “我们总是问自己,‘我们能用更少的钱做更多的事吗?“这就是保护和良好社区澳门皇冠赌场平台的本质.”

尖端高效肥料产品越来越受欢迎.

Trivar®是第一种专门为磷肥应用设计的肥料添加剂. 它增加了磷和其他关键营养物质对植物的可用性. Trivar包括Levesol®, 这是一个先进的, 专利的营养高效解决方案具有独特的, 科学证明的能产生磷的螯合剂, 锌和其他微量元素更容易被植物吸收. Levesol解决方案 是否有干肥料和液体肥料.

N-Edge®氮稳定剂保护化肥投资. N-Edge Pro适用于尿素和UAN的地上和地下应用,以防止浸出和反硝化.

“我们一直在不断改进产品,开发新产品,Todd Mackendanz说, CHS氮风险澳门皇冠赌场平台高级主管. “我们将继续与积极参与研发的生产商合作,推出能够提高肥料效率的新产品,尼德勒补充道.

绿色的氨

全球正在努力减少碳排放. 许多皇冠hga010安卓二维码都有可持续发展的目标,这可能会决定未来肥料的生产和使用. CHS与CF 印第安纳州ustries合作, 世界上最大的化肥生产商之一, 加快低碳氮肥的生产和销售,进一步推动可持续发展.

“农民也希望尽自己的一份力量来保护环境,成为土地的好管家,贝克说, 指出低碳是实现可持续发展目标的一种方式.

CF工业皇冠hga010安卓二维码正在投资封存碳和生产绿色氨的技术, 哪一种是用无碳来源的氢制成的, 据皇冠hga010安卓二维码介绍. CF工业皇冠hga010安卓二维码正在路易斯安那州的Donaldsonville综合体建设北美第一个商业规模的绿色氨生产基地. 这个项目, 预计将于2023年底完工, 能生产20个吗,每年生产1000吨绿色氨.

该肥料制造商还在建造一个二氧化碳脱水和压缩设施,最早在2025年每年捕获和储存多达200万吨的二氧化碳.

Co-Alliance的史密斯设想有一天大宗商品价格会上涨, 大宗商品价格或两者都将与作物生产的碳强度挂钩. 他说,绿色肥料产品——氨和钾肥——可以在帮助农民最大限度地提高收入潜力方面发挥关键作用.

从货船上卸下的颗粒肥料
CHS正在投资3000万美元,以提高其位于加尔维斯顿港的深水码头的化肥装卸能力.

化肥供应链改善

加强肥料供应链和提供价格风险澳门皇冠赌场平台工具是CHS和合作系统的优先事项, 贝克说.

在加尔维斯顿的CHS深水港投资3000万美元, 德州, 是否会完善合作社化肥进口配送系统的核心. 超过450个,000吨尿素和120吨,每年有000吨磷酸盐通过这个码头进口, 然后运往CHS和合作仓库或中心工厂, 主要是乘火车.

港口的改进将使船舶卸载速度从600吨提高到1吨,每小时200吨,缩短装车时间, 每辆车最多可携带96吨化肥. 这项投资旨在确保农民在需要的时候获得所需的营养.

“加尔维斯顿是我们供应链中不可或缺的资产,”贝克说. 另一个关键组成部分是战略性地放置轮毂工厂, 它们各持有10个左右,000吨化肥,并向合作社和零售商分发作物养分.

贝克说,干肥料在CHS中心工厂的储存能力大约是100万吨,在成员合作中心工厂的储存能力是另一个100万吨.500万吨. “为了填补这一储备,我们需要确保未来的物流. 这也是我们在加尔维斯顿投资的原因之一——为CHS和我们的所有者确保进口的可用性.”

联合合作社正在通过增加干储存能力来加强自己的肥料供应链, 自动化液体装载设施,使农民可以随时获得他们需要的产品,并改善化肥采购. 该合作公寓最近向其Mt . gox投资了1500万美元. 印第安纳州东部的萨米特农业中心,其中包括一个新的干肥料中心,可容纳26,000吨.

“我们努力提供最好的价格和产品可用性. 如果我们的肥料箱在11月中旬施用的时候没有装满, 这对任何人都没有好处,弗里曼说。. “在设施和物流方面的投资帮助农民充分利用他们的化肥投资.”

下一代氮

被农田包围的风力涡轮机航拍照片
明尼苏达大学的研究人员正致力于利用风能和太阳能扩大绿色氨肥料的生产规模. (图片来源:明尼苏达大学)

化肥和农业行业面临着减少碳足迹的压力. 位于莫里斯的明尼苏达大学中西部研究和推广中心(WCROC)正在建设的下一代绿色氨工厂将有所帮助.

传统的无水氨生产使用天然气,占全球温室气体的1%以上, 迈克·里斯说, WCROC主任和绿色氢和氨铅. 新工厂使用清洁、可再生皇冠hga010安卓二维码生产肥料. 最终, 他相信区域性的绿色氨植物将点缀大地, 哪一个才是农民和地球的双赢.

“问题是工厂何时开始生产绿色氨,而不是是否开始生产. 农场集团、公用事业皇冠hga010安卓二维码、化肥皇冠hga010安卓二维码皇冠hga010安卓二维码皇冠hga010安卓二维码都对此感兴趣。. “如果农民使用绿色氮肥,就会减少化石燃料的使用和污染. 它还降低了乙醇等农产品的碳强度, 肉和蛋,这可能会增加它们的价值.

实现这一愿景需要经济上的可行性. 十年前, WCROC的科学家开发了当时世界上第一个利用风能从空气中提取氮和从水中提取氢的技术,每小时生产6磅无水氨.

试点项目证明了该技术的有效性,但需要扩大规模,以与每天生产数千吨无水氨的工厂竞争.

新工厂的资金是12美元.500万美元.S. 皇冠hga010安卓二维码部拨款,将使用该中心现有的1.65兆瓦的风力涡轮机和250千瓦的太阳能农场生产的肥料是第一个设施的15倍, 或者说每天1公吨. 它计划于2024年9月上线,并进行数年的测试.

该项目是将绿色无水氨的生产规模扩大到至少30%的过程的一部分,每个工厂每年生产1000公吨, 里斯说这是可以实现的.


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