Transcript doc. Ing. Tomáš Lošák, Ph.D. - Kiwi.mendelu.cz

doc. Ing. Tomáš Lošák, Ph.D.
Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie
a výživy rostlin
Agronomická fakulta
Mendelova univerzita v Brně
KONCEPCE VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI
OBORU AGROCHEMIE A VÝŽIVA ROSTLIN
NA MENDELOVĚ UNIVERZITĚ V BRNĚ

charakteristika oboru

koncepce vědecké činnosti

koncepce pedagogické činnosti
Charakteristika oboru

Multidisciplinární obor navazující na poznatky
četných dalších příbuzných disciplín:
 Chemie
 Biochemie
 Fyziologie rostlin
 Mikrobiologie
 Pedologie
 Meteorologie
 Další technologické vědní obory
Agrochemie a výživa rostlin je učení
o funkcích a dynamice živin v
rostlinách, půdách a ekosystémech
a o látkových procesech v rostlinách
s cílem:
zlepšení růstu rostlin
• zvýšení kvality sklízených produktů
• udržení půdní úrodnosti
• podpory recyklace živin
• minimalizace zátěže životního
prostředí způsobené hnojením
•
Historie oboru

agrochemie a výživa rostlin, jako věda, má více
než 150-ti letou tradici, ovšem dějiny jsou tak
staré, jako zemědělství samo

2000 let př. n. l. využívali Inkové guáno ke
hnojení.

Římané navázali na údaje v řeckých spisech
řadou praktických poznatků o hnojivých účincích
zvířecích výkalů (drůbeží trus), popela, vápna,
zeleného hnojení (vikvovité rostliny).
Historie oboru
Albrecht Daniel Thaer
(1752 – 1828)


zakladatel humusové
teorie
střídání plodin, zařazování
jetelovin, péče o hnůj
Justus von Liebig
(1803 – 1873)
 zakladatel minerální
teorie výživy rostlin
 definoval zákon minima
Historie oboru v našich zemích

počátky v 19. století – pronikly práce Liebiga

prof. Stoklasa (1857-1936) – činnost mikroorganismů
při mineralizaci půdní organ. hmoty a pro koloběh N v půdě

prof. Trnka (1881-1950), VŠZ Brno
 studium průmyslových hnojiv a zeleného hnojení

doc. Frantek (1894-1959), VŠZ Brno
 využívání průmyslových odpadů ve výživě rostlin
Historie oboru v našich zemích

prof. Duchoň (1897-1975)
 prof. pro obor Agrochemie na VŠZ v Praze
 organizoval celostátní agrochemický výzkum
 zabýval se metodami stanovení potřeby
hnojení
 popisoval zákonitosti ve výživě rostlin
 studoval využívání živin z průmyslových
a statkových hnojiv
 encyklopedie „Výživa a hnojení kulturních
rostlin zemědělských“ (ČSAV 1948)
Nejvýznamnější současné problémy oboru
z hlediska praktického hospodaření v ČR






soustavný pokles počtu chovaných
hospodářských zvířat spojený s klesající produkcí
statkových hnojiv
deficit primární organické hmoty v půdě
jednostranné hnojení N v minerálních hnojivech
na úkor P, K, Mg (nevhodný poměr N:P:K )
nedostatečné vápnění půd
snaha o redukci dlouhodobých hnojařských
výzkumných bází
komentáře řady zcela nekompetentních osob
(MF Dnes)
Koncepce vědecké činnosti –
širší souvislosti problematiky
všechny uvedené problémy se promítají do úrodnosti
půdy
 širší problematika

 hospodaření na pronajaté půdě
 struktura pěstovaných plodin
 pokles výměry okopanin a víceletých pícnin apod.
 vývoz živin v podobě obilovin, řepky z polí do zahraničí

řešení některých problémů není často možné na
vědecké úrovni – důsledek špatných manažerských
(politických) rozhodnutí, ale hlavně nevhodně
nastavený systém dotačních titulů
Výzkum v oboru Agrochemie a výživa
rostlin se člení do dvou oblastí

Hospodaření se živinami
a hnojení

koloběh živin v půdě a jiných
substrátech
půdní úrodnost
rhizosféra (interakce kořeny –
půda)
symbiotické vztahy
stanovení potřeby hnojení
minerální a organická hnojiva
hospodaření se živinami a jejich
bilance
transfer cizorodých látek půda rostlina















Fyziologie výživy
kulturních rostlin
příjem a transport živin
v rostlině
asimilace rostlinných živin
a vztahy zdroj – sink
fyziologické funkce rostlinných
živin
molekulární biologie
a biochemie výživy rostlin
poruchy ve výživě rostlin
účinnost živin
ekofyziologie (rezistence ke
stresu)
Koncepce vědecké činnosti –
problémy řešené na našem ústavu

hospodaření se živinami
 fosfor
 draslík

bilance živin

účinnost živin
Pozice ČR v přívodu živin do půdy a podíl statkových hnojiv
Průměrný přívod jednotlivých živin do půdy v ČR hnojením, Klír 2012
(1980 – 2012, v přepočtu na kg čistých živin, na 1 hektar zemědělské půdy)
Účinnost aplikovaného dusíku vyjádřená
množstvím produkce zrna v kg na 1 kg
aplikovaného dusíku
Var.
Popis
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Kontrola
N1P0K0
N1P1K0
N1P1K1
N1P0K1-DS
N1P0K1-SD
N2P0K0
N2P2K0
N2P2K2
N2P0K2-DS
N2P0K2-SD
Průměr
Účinnost N
výnosů zrna
(kg zrna/kg N)
2010-2012
6,17
8,15
8,83
9,17
9,14
9,95
10,94
10,73
11,09
10,39
10,51
0,00
16,48
22,15
24,95
24,72
31,50
19,86
19,00
20,49
17,58
18,08





Odběr N na
produkci
(kg.ha-1)
166,7
220,1
238,4
247,5
246,8
268,7
295,4
289,8
299,4
280,6
283,8
}
}
Ø 75,4 %
67,9 – 82,9 %
Ø 44,7 %
43,3 – 46,2 %
Pohled na sklizené palice kukuřice
u nehnojené kontroly (2012)
výnos: 5,61 t.ha-1 a HTS: 246 g
výnos: 9,00 t.ha-1 a HTS: 278 g
Pohled na sklizené palice kukuřice
hnojené pouze N na základní
hladinu živin (2012)
výnos: 11,97 t.ha-1 a HTS: 322 g
Pohled na sklizené palice
kukuřice
u varianty hnojené N a K v SD
na základní hladinu živin
(2012)
výnos: 9,00 t.ha-1 a HTS: 278 g
Pohled na sklizené palice kukuřice
hnojené pouze N na základní
hladinu živin (2012)
Koncepce vědecké činnosti –
problémy řešené na našem ústavu

Bilance organické hmoty v půdě
 obsah a kvalita primární organické hmoty
○ hnůj, kompost, sláma, digestát
○ Cox x humus
 využití hnoje jako substrátu do BPS

Dynamika změn Nmin v půdě po aplikaci
fermentačního zbytku z BPS (digestátu)
Koncepce vědecké činnosti –
problémy řešené na našem ústavu

Transfer rizikových prvků z půdy do rostliny
 AKTION „The study of cadmium uptake from the soil
and the effect on agronomic and quality of different
soybean varieties„
Koncepce vědecké činnosti –
problémy řešené na našem ústavu
Koncepce vědecké činnosti –
problémy řešené na našem ústavu

Poruchy ve výživě rostlin
Berry shrivel
Stalk necrosis
Koncepce vědecké činnosti
Pavilon M „Mendelův pavilon“
Nové prostory a vybavení
 Laboratoře
 Šrotovna
 Sklad vzorků
 Učebna
 Skleníky
 Vegetač. hala
 Fytotrony

Koncepce vědecké činnosti
Koncepce vědecké činnosti
Koncepce vědecké činnosti –
výzkumné projekty

NAZV

IGA AF MENDELU
 individuální



 týmové projekty
OP VaVpI
Výzkumný záměr
AKTION

NPV II

Doplňková činnost
Koncepce vědecké činnosti – Výzkumný záměr
MŠMT
MSM 6215648905 „Biologické a technologické aspekty
udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na
změnu klimatu“
„Udržitelnost ekosystému na orné půdě“ – samostatná
etapa VZ
Nositel: AF MENDELU
řešitel:
prof. Žalud
garant etapy:
prof. Křen
spoluřešitel (tzv. D1): doc. Lošák
Doba řešení: 2007-2012
Koncepce vědecké činnosti –
výzkumný záměr

Zásadní projekt 2007-2012
 vybavení ústavu laboratorní
technikou (AAS ContrAA 700,
apod., ca 4,5 mil Kč)
 každoroční zdroj financí pro
pracoviště na výzkum hlavně
dle publikační aktivity - motivace
(1,7 mil Kč za 6 let)
 přísun financí z publikačních
výstupů pro AF i po jeho
skončení (publikace)
Koncepce vědecké činnosti –
aktuální projekty
NAZV (MZe)
QI 101 A 184 "Technologie pěstování brambor nové postupy šetrné k životnímu prostředí".
Koncepce vědecké činnosti –
aktuální projekty
IGA (TP) AF MENDELU v Brně
TP 11/2013 „Biomasa a bioenergetické transformace“
Koncepce vědecké činnosti –
aktuální projekty
MŠMT
OP VaVpI, prioritní osa 2 – Regionální VaV
centra, „Ovocnářský výzkumný institut“
(VŠÚO Holovousy)
- Disertační práce „Výživa a hnojení jabloní
sírou“
Koncepce vědecké činnosti návrh nových projektů
AKTION (MENDELU – BOKU Wien)
 ČR – SR (MENDELU – SPU Nitra

 7 AMB „MOBILITY“ (MŠMT), 2014-15

IGA (TP) AF MENDELU
 bioenergetické transformace a jejich
řízení

Doplňková činnost
 aplikace kapalných hnojiv a
plečkování při pěstování kukuřice
 aplikace digestátu k meziplodinám při
pěstování energetické kukuřice
Koncepce vědecké činnosti –
návrh nového projektu
„Využití zelené biomasy ječmene setého
a kotvičníku zemního pro produkci šťáv
s pozitivním účinkem na lidské zdraví“.
Koncepce rozvoje vědecké činnosti zapojení do nových strateg. programů
•
Operační program MŠMT „Výzkum, vývoj a
vzdělávání“
(OP VVV), 2014-2020
– Prioritní osa 1 (Posilování kapacit pro kvalitní výzkum)
– Prioritní osa 2 (Rozvoj vys. škol a lidských zdrojů pro V a V)
•
Horizont 2020 (70 mld EUR)
– společenské výzvy – udržitelné zemědělství, ochrana
klimatu, životní prostředí, recyklace a využití odpadů
– zvýšení mobility výzkumných pracovníků a postdoktorských
pozic
•
Výzkumná činnost postavená na týmové spolupráci –
předpoklad úspěchu v novém programovém období
2014-2020 – fakultní projekty
Koncepce vědecké činnosti –
další aktivity

Smluvní zakázky ve formě smluvního
výzkumu v rámci doplňkové činnosti
univerzity.

Spolupráce se státní správou ve formě
členství v expertizních komisích (MZe GAEC 2).

Poradenská a přednášková činnost pro
konkrétní subjekty.
Koncepce vědecké činnosti spolupráce s praxí – osvětová činnost
•
Přednášky pro praxi, polní dny, polní kázání:
– pro společnosti či subjekty:
• KWS OSIVA
• Český mák
• SPZO
• K+S KALI
• AGROFERT
• AGROEKO Žamberk
• Zelinářská unie Čech a Moravy
• Slovenská bioplynová asociácia
• CVRV Piešťany
Koncepce vědecké činnosti spolupráce s praxí – osvětová činnost

Reprezentace a diskuze na:
 polních dnech či výstavách
○ MendelAgro na ŠZP Žabčice
○ MendelGrass ve Vatíně
○ Nabočany – zeměd. výstava Naše pole
○ Země živitelka v Českých Budějovicích
 dnech otevřených dveří na AF
 na Střední odborné škole a Gymnáziu ve Starém Městě
Koncepce vědecké činnosti propagace výsledků a oboru

Mezinárodní konference a sympozia:
 ČR
 Německo
 Turecko
 Itálie
 Polsko
 Maďarsko
 Rakousko
 Litva
 Švédsko
12th IPI International Symposium on Management of
Potassium in Plant and Soil Systems in China, 2012,
Chengdu, China
Koncepce vědecké činnosti domácí spolupráce

spolupráce:
 mezi pracovišti vlastního ústavu
 s ústavy fakult MENDELU
 ŠZP Žabčice
 s univerzitami: ČZU v Praze, JU v Českých
Budějovicích, UTB ve Zlíně
 se státní správou: MZe ČR, ÚKZÚZ
 s výzkumnými ústavy: VÚRV Praha, VÚB Havl. Brod,
VÚP Troubsko, VŠÚO Holovousy, VÚMOP Praha
 s privátní sférou
Koncepce vědecké činnosti internacionalizace

rozvíjení dosavadní spolupráce především s:
 Slovenská polnohospodárska univerzita v Nitre
 Agricultural University of Krakow
 Universität für Bodenkultur Wien
 Justus-Liebig-Universität Giessen
 Swedish University of Agricultural Sciences
Uppsala
 Wageningen University
 University of Zagreb
Koncepce vědecké činnosti internacionalizace
•
mobilita pracovníků (hostující lektoři) v rámci
LLP/Erasmus či ostatních – Rozvojových projektů
– Krakow
– Uppsala
•
pobyty v rámci programu AKTION (BOKU)
• dlouhodobé studijní pobyty či pracovní stáže
studentů (doktorandů)
– 7 měsíční stáž doktorandky loni na BOKU Wien
– budoucí studium nové doktorandky v zahraničí
(University of Zagreb – Department of Plant Nutrition)
Koncepce vědecké činnosti internacionalizace
•
účast předních zahraničních odborníků z oboru
na mezin. ústavních konferencích pořádaných ve
4 letých intervalech v Brně (prof. Kirkby, prof.
Mengel, prof. Schubert, prof. Martensson,..)
•
aktivní účast doktorandů i na zahr.
konferencích (SK, Polsko, Rakousko)
•
společné (vědecké) publikace
•
pravidelná účast na zasedáních
vědeckých společností (DGP, DBG)
Koncepce rozvoje vědecké činnosti rizikové faktory
úspěšnost při podávání výzkumných projektů
• výše spolufinancování výzkumných projektů,
získávání prostředků z neveřejných zdrojů
• financování výzkumu na vysokých školách,
hodnocení výstupů z výzkumných aktivit
• zájem o studium v doktorském studijním
programu, kvalita uchazečů
• časový odstup a úspěšnost věd. publikací (s IF)
•
Koncepce pedagogické činnosti –
koncepce vlastní výuky
vychází z nejnovějších vědeckých poznatků při
respektu a úctě k obecně platným
zákonitostem
 musí reflektovat aktuální problematiku
oboru
 zahrnuje výsledky vlastního výzkumu
 obsahuje poznatky z praxe
 je adekvátně zabezpečena literaturou
 využívá multimediálních prostředků, praktické
výuky v laboratořích, Pavilonu M, ŠZP Žabčice

Koncepce pedagogické činnosti –
cílem výuky je snaha naučit studenty :
samostatné orientace v dané problematice
 výběru relevantních zdrojů informací
 posuzovat věci v širších souvislostech

 koloběh živin v agroekosystému
 půdní úrodnost a vodní eroze (GAEC 2, GAEC 3)
 kvalita a zdravotní nezávadnost produkce

obhájit získané informace nejen u zkoušky, ale
i v praxi a u veřejnosti
 ekologické, integrované a konvenční zemědělství
Koncepce pedagogické činnosti –
výuka na fakultách
•
Agronomická fakulta (rozhodující podíl)
•
Zahradnická fakulta (v Brně či v Lednici)
•
Fakulta regionálního rozvoje a mezinárodních
studií
•
Institut celoživotního vzdělávání
•
Na zahraničních univerzitách – učitelské
mobility
Koncepce pedagogické činnosti – akreditované Bc stud.
programy/obory na AF, kde realizuje ústav 221 výuku
BAKALÁŘSKÉ STUDIJNÍ PROGRAMY / OBORY V PREZENČNÍ
FORMĚ
Název stud.
programu
Forma Název stud. oboru
Akreditace
do
B
Agrobiologie
P
Biotechnologie
rostlin
31.8.2016
B
Agrobiologie
P
Fytotechnika
31.8.2016
B
Agrobiologie
P, K
Všeobecné
zemědělství
31.8.2020
B
Rostlinolékařství
P
Rostlinolékařství
31.8.2020
B
Technologie odpadů
P, K
Odpadové
hospodářství
31.8.2018
B
Zemědělské
inženýrství
P, K
Agrobyznys
1.3.2016
B
Zootechnika
P
Zootechnika
15.8.2014
Koncepce pedagogické činnosti – akreditované NMgr stud.
programy/obory na AF, kde realizuje ústav 221 výuku
NAVAZUJÍCÍ MAGISTERSKÉ STUDIJNÍ PROGRAMY / OBORY V
PREZENČNÍ FORMĚ
Forma
Název stud. oboru
Akreditace
do
N Fytotechnika
P
Fytotechnika
31.8.2016
N Chemie a technologie
potravin
P
Ekotrofologie
1.3.2017
N Rostlinolékařství
P
Rostlinolékařství
31.8.2020
P, K
Technologie a
management
odpadů
31.7.2018
N Zemědělská specializace
P
Agroekologie
31.8.2018
N Zemědělská specializace
P, K
Zemědělské
inženýrství
31.8.2018
P
Agrobyznys
31.7.2017
Název stud. programu
N Technologie odpadů
N Zemědělské inženýrství
Povinné předměty – Bc studijní programy
Předmět
Garant
Hodin
Semestr
Kredity
Agrochemie a výživa rostlin
Doc. Ryant
56
III
6
Agrochemie a výživa rostlin K
Doc. Ryant
15
III
6
Biologické zpracování odpadů I
Doc. Lošák
56
VI
6
Biologické zpracování odpadů I K
Doc. Lošák
15
VI
6
Pedologie a výživa rostlin
Doc. Ryant
56
I
6
Zemědělství v AJ (FRRMS)
Doc. Ryant
56
II
5
Výživa a hnojení rostlin pro ZAKA (ZF)
Doc. Lošák
56
II
5
Výživa a hnojení zahradnic. rostlin (ZF)
Prof. Hlušek
56
III
6
K-Výživa a hnojení rostlin (ZF)
Prof. Hlušek
29
III
6
Výživa a hnojení révy vinné (ZF)
Prof. Hlušek
56
II
6
Povinné předměty – NMgr. programy
Předmět
Garant
Systémy hnojení polních plodin
Doc. Lošák
56
I
5
Systémy hnojení polních plodin K
Doc. Lošák
15
I
5
Biologické zpracování odpadů II
Doc. Lošák
56
I
6
Biologické zpracování odpadů II K
Doc. Lošák
15
I
6
Prostředky pro rostlinnou výrobu
Doc. Ryant
42
III
5
Rozsah
Semestr
Kredity
Povinně volitelné předměty – NMgr. programy
Předmět
Garant
Rozsah
Semestr Kredity
Systémy hnojení polních plodin
Doc. Lošák
56
I
5
Systémy hnojení polních plodin K
Doc. Lošák
15
I
5
Hnojení rostlin a kvalita produkce
Prof. Hlušek
56
II
5
Management živin v agroekosystému
Doc. Ryant
56
II
5
Agrochemie a výživa rostlin
Doc. Ryant
56
III
6
Volitelné předměty nabízené na AF
Předmět
Garant
Rozsah
Semestr
Kredity
Systémy výživy rostlin
Doc. Lošák
56
II
5
Volitelné předměty – nový návrh
„Hnojení a legislativa“
Státní zkouška
Předměty povinné
Předměty povinně volitelné
Systémy hnojení polních
plodin (NMgr)
Fytotechnika/Fytotechnika)
Výživa a hnojení rostlin
(Bc)
Agrobiologie/Fytotechnika
Výživa a hnojení rostlin
(Bc)
Rostlinolékařství/Rostlinolékařství
Doktorské studium probíhá v rámci oborové
rady Obecná produkce rostlinná
podpora 4-leté délky studia
 povinnost realizovat část studia v zahraničí

 studijní pobyt či praktická stáž (LLP/Erasmus );
vládní stipendia; mezinárodní smlouvy
povinnost prezentace výsledků v AJ na mez.
konferencích (MendelNet, Veda Mladých)
 větší zapojení neveřejných (soukromých) zdrojů
financování při řešení témat disertačních prací
– potenciální zaměstnavatelé (KWS OSIVA)

Faktory rozvoje pedagogické činnosti

Zapojení do výuky:
 zahraniční profesory
 významné odborníky z výzkumných institucí
 úspěšné odborníky (absolventy) z podnikové sféry

podporovat mezinárodní mobilitu studentů na
základě vlastních zkušeností (klady, problémy)
Faktory rozvoje pedagogické činnosti
•
získání nových prostor v Pavilonu M pro zlepšení
podmínek praktické výuky (moderní učebna
s interaktivní tabulí) a úrovně kvalifikačních prací
studentů (skleníky, vegetační hala, fytotrony)
•
udržení kvality výuky, počtu
externistů, terénní výuky
•
rizikovým faktorem je snížení počtu zájemců
o studium (finanční a personální dopady)