พื้นที่ศึกษาคือแปลงปลูกอ้อยของโรงงานน้ำตาลเกษตรไทย อินเตอร์เนชั่นแนล ซูก้าร์ คอร์ปอเรชั่น ตำบลหัวดง อำเภอเก้าเลี้ยว จังหวัดนครสวรรค์ เป็นแปลงปลูกอ้อยเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตน้ำตาลทรายของโรงงานน้ำตาลเกษตรไทย และใช้เป็นแปลงสาธิตวิธีผลิตอ้อยครบวงจรสำหรับเกษตร ซึ่งนับว่าเป็นพื้นที่ศึกษานำร่องที่มีศักยภาพในการขยายแนวคิดของการประยุกต์ใช้สารยับยั้งไนตริฟิเคชั่นไปสู่การปฏิบัติในแปลงเกษตรกรได้อย่างดี ผ่านกลไกการสนับสนุน (Incentive) ของคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทรายและโรงงานน้ำตาล ในฐานะผู้ปลูกอ้อยและส่งเสริมการปลูกอ้อย
พันธุ์อ้อยที่ใช้ในการทดลองนี้คือ พันธุ์ขอนแก่น 3 ซึ่งเป็นพันธุ์ที่มีความเหมาะสมกับสภาพพื้นที่ เป็นที่นิยมปลูกของเกษตรกร (เกษตรกรนิยมปลูก 63% ทั้งประเทศ) สำหรับปลูกเพื่อส่งขายโรงงานผลิตน้ำตาล โดยมีลักษณะเด่นประจำพันธุ์ ดังนี้ ปลูกได้โดยอาศัยน้ำฝนและไม่แห้งแล้งมากนัก มีประสิทธิภาพการใช้น้ำสูงสุด ตอบสนองต่อการใช้น้ำได้ดี มีความหวานสูง เนื้อแน่น กาบใบหลวม มีประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนดีกว่าพันธุ์อ้อย LK 92-11 ผลผลิตอ้อยปลูก 21.7 ตัน/ไร่ ผลผลิตอ้อยตอ ครั้งที่ 1 17.4 ตัน/ไร่ ความหวาน อ้อยปลูก 14.0 CCS อ้อยตอ ครั้งที่ 1 15.9 CCS การแตกกอ ปานกลาง (4-5 ลำ/กอ) การเจริญเติบโต เร็ว ไว้ตอดี เนื้อดินที่เหมาะสมสำหรับการปลูกเป็นดินร่วนปนทราย ต้านทานโรคเหี่ยวเน่าแดงและแส้ดำ ระดับปานกลาง
กำหนดชนิดสารยับยั้งไนตริฟิเคชั่น ที่มีรายงานผลการวิจัยว่ามีฤทธิ์ยับยั้งไนตริฟิเคชั่นและลดการปลดปล่อยไนตรัสออกไซด์ จำนวน 3 ชนิด ได้แก่ 1) สารยับยั้งไนตริฟิเคชั่นเชิงการค้า คือ 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) 2) สารชีวภาพยับยั้งไนตริฟิเคชั่นสังเคราะห์เลียนแบบโครงสร้างสารที่พบในพืชตามธรรมชาติ (สารกลุ่ม Cinnamate) คือ trans-methyl cinnamate (รหัสสาร 51F2 ) และ 3) วัสดุการเกษตร เถ้าลอยเบา (Fly ash) จากการเผาไหม้ของกากชานอ้อยในโรงงานไฟฟ้าชีวมวล
ออกแบบการทดลองที่มีแผนแบบสุ่มบล็อกสมบูรณ์ (Randomized Complete Block Design ; RCBD) กำหนดให้แปลงทดลองมีขนาดกว้าง 9 เมตร ยาว 10 เมตร หรือพื้นที่ 90 ตารางเมตร เว้นระยะห่างระหว่างซ้ำ อย่างน้อย 2 เมตร กรรมวิธีทดลองประกอบด้วย 5 กรรมวิธี แต่ละกรรมวิธีทดลองทำ 4 ซ้ำ รวม 20 แปลง แปลงทดลองวางตัวแนวตะวันออก-ตะวันตก ในแต่ละแปลงมีแถวปลูกอ้อย 6 แถว ด้านทิศเหนือและใต้ของแปลงทดลองปลูกอ้อยเป็นแนวป้องกัน (Guard row) จำนวน 3 แถว ผลการสุ่มตัวอย่างเพื่อกำหนดกรรมวิธีทดลอง (Treatment; T) และ ซ้ำ (Replication; R)
