Длительное применение удобрений, Носов, Иванова

Мировой опыт длительного
применения удобрений
Носов Владимир Владимирович
Директор программы на Юге и Востоке России
vnosov@ipni.net
Иванова Светлана Евгеньевна
Вице-президент по Восточной Европе, Центральной Азии и Ближнему Востоку
sivanova@ipni.net
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Создание Международного института
питания растений (IPNI)
• Первое собрание членов Правления состоялось в
декабре 2006 г.
– Решение о создании Международного института питания растений
(IPNI) было единогласно одобрено учредителями
– Были приняты Устав и оперативный бюджет
• Официально IPNI начал функционировать 01.01.2007
– Институт фосфора и калия (PPI) прекратил существование
– Научный штат PPI перешел в Международный институт питания
растений
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
IPNI поддерживают ведущие
производители минеральных удобрений
и ассоциации
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Программы IPNI
Восточная Европа и
Центральная Азия
Северная
Америка
Северная
Латинская
Америка
Средний
Восток
Африка
Китай
Индия
Ю.-В.
Азия
Бразилия
Южная
Латинская
Америка
Австралия
• 30 Ph.D. задействованы в 10 региональных программах
– 9 специалистов в Северной Америке
– 17 – в остальных регионах
– 4 – руководство
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Научные кадры IPNI
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Публикации IPNI
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Web-сайт IPNI
www.ipni.net
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Web-сайт: Восточная Европа и
Центральная Азия
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Ежегодные конкурсы IPNI
• IPNI Scholar Award
– Конкурс научных работ студентов и аспирантов по агрономии,
агрохимии, почвоведению и смежным специальностям
– В каждом регионе определяется победитель
• IPNI Science Award
– Присуждается за выдающиеся успехи в исследованиях или
обучении и распространении знаний о питании растений,
эффективном применении удобрений и сохранении природных
ресурсов
– Присуждается одна премия в год
• IPNI Crop Nutrient Deficiency Photo Contest
– Конкурс фоторабот на тему «Признаки недостатка элементов
питания растений»
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Структура исследований IPNI
Северная
Америка
Глобальные темы
исследований
взаимосвязаны
Индия
Поддержка принятия
решений в области питания
кукурузы, пшеницы и т.п.
Китай
Латинская
Америка
Восточная
Европа и
Центральная
Азия
Эффективность
использования
питательных
элементов
Питание
растений и
общество
Круговорот
элементов
питания
Пространственное
варьирование
Питание
растений и
окружающая
среда
• Потребности регионов влияют на глобальные темы исследований
• Региональные проекты поддерживаются глобальными исследованиями
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
ЮгоВосточная
Азия
Океания
Исследовательские и демонстрационные
проекты IPNI в 2008-09 гг.
Один проект может
проводиться в
нескольких регионах
155 Проектов
50
*
~75% проектов нацелено на повышение урожайности
54
15
7
29
*
*
Проекты, стартовавшие в 2008 году в Мозамбике и Болгарии
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Прибавка урожая зерна относительно
варианта N0, т/га
Влияние способа внесения, формы и дозы
карбамида на урожай озимой пшеницы в
Альберте (Канада)
1.6
1.4
Черноземная почва,
нулевая обработка
1.2
1.0
Карбамид в рядки
N – при посеве
Карбамид сбоку ряда
Фон: 21 кг Р2О5/га в
рядки при посеве
20 МДК в рядки
0.8
20 МДК сбоку ряда
0.6
40 МДК в рядки
40 МДК сбоку ряда
0.4
В среднем за 9
опыто-лет урожай
зерна на варианте
N0 составил 5.24 т/га
0.2
30
60
90
120
Доза N, кг/га
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Адаптировано из:
McKenzie et al., 2008
Влияние доз азотных удобрений на урожай
ярового рапса в Саскачеване (Канада)
3.0
Год
с нормальным
увлажнением
Урожай семян, т/га
2.5
2.0
Засушливый
год
1.5
1.0
Гибрид
Сорт
0.5
Фон: P-K-S тукосмесь
Удобрения вносились
ленточным способом при
прямом посеве
Максимальная урожайность
семян в среднем за 9 опытолет:
гибрид – 2.24 т/га (133 кг N/га),
сорт – 1.90 т/га (148 кг N/га).
0.0
0
30
60
90
120
150
Доза N, кг/га
Адаптировано из: Brandt et al., 2005
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Группировка почв по обеспеченности
калием и рекомендации по внесению
калийных удобрений в Айове (США)
Рекомендации до 2002 г.
Рекомендации по
Уровень
Уровень
внесению К
обеспеченности cодержания
удобрений,
К в почве*,
кг К2О/га
мг К/кг
Соя
Кукуруза
135
101
0-60
Очень низкий
Новые рекомендации
Рекомендации по
Уровень
внесению К
cодержания
удобрений,
К в почве*,
кг К2О/га
мг К/кг
Соя
Кукуруза
135
146
0-90
Низкий
61-90
84
101
91-130
101
101
Оптимальный
91-130
73
45
131-170
51
84
Высокий
131-170
0
0
171-200
0
0
>170
0
0
>201
0
0
Очень высокий
* Вытяжка 1 М CH3COONH4 или «Мелих-3» (0.2 М CH3COOH, 0.25 M NH4NO3, 0.015 M NH4F, 0.013 M HNO3,
0.001 M ЭДТА)
Адаптировано из: Mallarino, 2002; 2003
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Планируемые проекты IPNI на Юге и
Востоке России
1) ГЛОБАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ПО КУКУРУЗЕ
Стационар + однолетние опыты в хозяйствах c 2011 г. (ЮФО)
2) ГЛОБАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ПО ПШЕНИЦЕ
Однолетний опыт с озимой пшеницей в хозяйстве в 2011-12 гг.
(ЮФО)
Однолетние опыты с яровой пшеницей в хозяйствах в 2011 гг. (СФО
– Западная Сибирь и ПФО)
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Длительные полевые опыты с
удобрениями в мире
1)
Государственный университет Оклахомы, США (Magruder Plots): год закладки –
1892; навоз до 1930 г., минеральные удобрения с 1930 г.; бессменная озимая пшеница.
2)
Университет Миссури, США (Sanborn Field): год закладки – 1888; навоз до 1914 г.,
минеральные удобрения с 1914 г.; бессменные культуры (озимая пшеница, кукуруза,
соя, травы) и севообороты.
3)
Университет Иллинойса, США (Morrow Plots): год закладки – 1876; навоз,
фосфоритная и костная мука и известняк до 1955 г., минеральные удобрения с 1955 г.;
бессменная кукуруза и севообороты (кукуруза – соя, кукуруза – овес – люцерна).
4)
Государственный университет Канзаса, США (Западный Канзас): год закладки –
1961; кукуруза и сорго при орошении (опыт частично поддерживается IPNI).
5)
Ротамстедский исследовательский центр, Великобритания (Broadbalk
Experiment): год закладки – 1843, практически постоянная схема с минеральными (N,
P, K, Na and Mg) и органическими удобрениями (навоз, рапсовый жмых, жмых
клещевины) в 1852-1968 гг.; бессменная озимая пшеница и севообороты (овес –
кукуруза на силос – пшеница – пшеница – пшеница с 1978 г.)
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Вклад NP удобрений в формирование
урожая озимой пшеницы: Оклахома (США)
Вклад NР удобрений в формирование
урожая, %
60
Бессменная озимая
пшеница
50
50
45
45
40
40
47
40
36
33
30
N-удобрения: NaNO3 с
1930 г. и далее NH4NO3 с
1946 г.
Дозы N: 37-67 кг N/гa
27
20
10
P-удобрения: простой
суперфосфат до 1968 г.
(21% P2О5, 12% S) и
далее двойной
суперфосфат (46% P2О5)
Доза Р: 34 кг P2О5/га
0
Stewart et al., 2005
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Вклад NРK в формирование урожая, %
Вклад NPК в формирование урожая озимой
пшеницы: Миссури (США)
100
85
78
80
73
Бессменная озимая
пшеница
77
67
62
60
48
52
51
52
48
46
40
20
Формы удобрений
менялись в течение
опыта
Дозы удобрений
рассчитывались
каждый год на
планируемый урожай
(4.7 т/га)
0
Stewart et al., 2005
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Вклад NPК удобрений и извести в
формирование урожая кукурузы:
Иллинойс (США)
68
Вклад NPK удобрений и извести в
формирование урожая, %
70
61
63
61
58
57
60
67
53
50
Бессменная кукуруза
Формы удобрений:
карбамид, двойной
суперфосфат,
хлористый калий
40
30
57
24
20
Дозы удобрений
менялись
10
0
Stewart et al., 2005
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Влияние N и P удобрений на урожай
кукурузы и сорго за 1961-2000 гг.:
Канзас (США)
Вариант
Кукуруза
Сорго
Урожай
зерна, т/га
Вклад удобрений в
формирование урожая, %
Урожай
зерна, т/га
Вклад удобрений в
формирование урожая, %
Контроль
4.27
-
3.94
-
P46
4.50
5
4.02
2
N45
6.39
33
5.04
22
N45P46
7.43
43
5.95
34
N90
7.25
41
5.71
31
N90P46*
9.10
53
6.34
38
N135
7.33
42
5.51
28
N135P46
10.06
58
6.58
40
N180
7.77
45
5.70
31
N180P46**
10.63
60
6.74
42
N225
7.94
46
5.87
33
N225P46
10.58
60
5.87
33
* Экономический оптимум для сорго
** Экономический оптимум для кукурузы
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Stewart et al., 2005
Вклад N удобрений (на фоне PK) в
формирование урожая озимой пшеницы:
Ротамстед (Великобритания)
Вклад N удобрений в
формирование урожая, %
90
76
80
70
62
62
64
61
64
63
78
82
66
64
60
50
49
40
30
20
10
0
 Годы между 1921 г. и 1969 г. не включены в обобщение, т.к. каждый год
проводилось частичное парование для контроля сорняков.
 Периоды с 1970 года показывают средние значения для разных сортов.
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Бессменная озимая
пшеница
N-удобрения: (NH4)2SO4
или NaNO3 до 1967 г.,
NH4NO3 . CaCO3 . MgCO3
в 1968-85 гг., NH4NO3 с
1986 г.
Доза N: 144 кг N/гa
P-удобрения: двойной
суперфосфат
Доза Р: 80 кг P2О5/га
К-удобрения: сульфат
калия
Доза К: 108 кг К2О/га
Stewart et al., 2005
Влияние удобрений на урожай озимой
пшеницы: Ротамстед (Великобритания)
Rothamsted Research: Guide to the Classical and other Long-term Experiments, Datasets and Sample Archive, 2006
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.
Спасибо за внимание!
www.ipni.net
Выше урожай и качество, сохраняя окружающую среду...
С помощью науки
V Сибирские Прянишниковские агрохимические чтения, 13 июля 2010 г.