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.