KONCEPCE VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI OBORU AGROCHEMIE A VÝŽIVA ROSTLIN NA MENDELOVĚ UNIVERZITĚ V BRNĚ doc. Ing. Tomáš Lošák, Ph.D. Ústav agrochemie,

Prezentace na téma: "KONCEPCE VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI OBORU AGROCHEMIE A VÝŽIVA ROSTLIN NA MENDELOVĚ UNIVERZITĚ V BRNĚ doc. Ing. Tomáš Lošák, Ph.D. Ústav agrochemie,"— Transkript prezentace:

1 KONCEPCE VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI OBORU AGROCHEMIE A VÝŽIVA ROSTLIN NA MENDELOVĚ UNIVERZITĚ V BRNĚ doc. Ing. Tomáš Lošák, Ph.D. Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Agronomická fakulta Mendelova univerzita v Brně

2 KONCEPCE VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI OBORU AGROCHEMIE A VÝŽIVA ROSTLIN NA MENDELOVĚ UNIVERZITĚ V BRNĚ charakteristika oboru koncepce vědecké činnosti koncepce pedagogické činnosti

3 Charakteristika oboru

4 Charakteristika oboru
Multidisciplinární obor navazující na poznatky četných dalších příbuzných disciplín: Chemie Biochemie Fyziologie rostlin Mikrobiologie Pedologie Meteorologie Další technologické vědní obory

5 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

6 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).

7 Historie oboru Albrecht Daniel Thaer Justus von Liebig (1752 – 1828)
(1803 – 1873) zakladatel humusové teorie střídání plodin, zařazování jetelovin, péče o hnůj zakladatel minerální teorie výživy rostlin definoval zákon minima

8 Historie oboru v našich zemích
počátky v 19. století – pronikly práce Liebiga prof. Stoklasa ( ) – činnost mikroorganismů při mineralizaci půdní organ. hmoty a pro koloběh N v půdě prof. Trnka ( ), VŠZ Brno studium průmyslových hnojiv a zeleného hnojení doc. Frantek ( ), VŠZ Brno využívání průmyslových odpadů ve výživě rostlin

9 Historie oboru v našich zemích
prof. Duchoň ( ) 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)

10 Koncepce vědecké činnosti

11 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)

12 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

13 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)

14 Koncepce vědecké činnosti – problémy řešené na našem ústavu
hospodaření se živinami fosfor draslík bilance živin účinnost živin

15 Pozice ČR v přívodu živin do půdy a podíl statkových hnojiv
Průměrný přívod jednotlivých živin do půdy v ČR hnojením, Klír (1980 – 2012, v přepočtu na kg čistých živin, na 1 hektar zemědělské půdy)

16 Účinnost aplikovaného dusíku vyjádřená množstvím produkce zrna v kg na 1 kg aplikovaného dusíku
} Ø 75,4 % 67,9 – 82,9 % Ø 44,7 % 43,3 – 46,2 %  Jedním z možných parametrů. Které nám vyjadřují efektivitu hnojení je i vyjádření vlivu aplikovaných živin na produkci. V našem případě se jedná o vztah, kdy vyjadřujeme efektivitu hnojení N na produkci zrna. Efektivita je vztažena k produkci kg zrna kukuřice z 1 kg aplikovaného dusíku. Nejvyšších efektivit je dosahováno u aplikace základní hladiny živin (var. 2-6), kdy s přídavkem dalších živin k N je pozorován zvyšující se efekt z hnojení N. Absolutně nejlepšího efektu je pak dosaženo po aplikaci N a K v SD (var. 6) s účinností 31,5 kg zrna/kg N. Rovněž u této varianty je možné konstatovat, že byl využitý skoro všechen aplikovaný dusík (120 kg N/ha => odběr na produkci byl 270 kg – 167 kg odběr na produkci u nehnojené kontroly (mineralizací) je rozdíl cca 103 kg N (využití cca 83 % z aplikovaného dusíku), přičemž varianty 2-6 využily aplikovaný dusík v průměru z 75 % a varianty hnojené na 240 kg N (var. 7 – 11) dokázaly využít aplikovaný N v průměru pouze z 45 %. U variant hnojených na zvýšenou dávkou N (var. 7 – 11) nebyl již tak velký efekt ve využití N na produkci zrna kukuřice.

17 výnos: 5,61 t.ha-1 a HTS: 246 g Pohled na sklizené palice kukuřice u nehnojené kontroly (2012) výnos: 9,00 t.ha-1 a HTS: 278 g Pohled na sklizené palice kukuřice hnojené pouze N na základní hladinu živin (2012)

18 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)

19 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)

20 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„

21 Koncepce vědecké činnosti – problémy řešené na našem ústavu

22 Koncepce vědecké činnosti – problémy řešené na našem ústavu
Poruchy ve výživě rostlin Berry shrivel Stalk necrosis

23 Koncepce vědecké činnosti
Pavilon M „Mendelův pavilon“ Nové prostory a vybavení Laboratoře Šrotovna Sklad vzorků Učebna Skleníky Vegetač. hala Fytotrony

24 Koncepce vědecké činnosti

25 Koncepce vědecké činnosti

26 Koncepce vědecké činnosti – výzkumné projekty
IGA AF MENDELU individuální týmové projekty NPV II Doplňková činnost NAZV OP VaVpI Výzkumný záměr AKTION

27 Koncepce vědecké činnosti – Výzkumný záměr
MŠMT MSM „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:

28 Koncepce vědecké činnosti – výzkumný záměr
Zásadní projekt 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)

29 Koncepce vědecké činnosti – aktuální projekty
NAZV (MZe) QI 101 A 184 "Technologie pěstování brambor - nové postupy šetrné k životnímu prostředí".

30 Koncepce vědecké činnosti – aktuální projekty
IGA (TP) AF MENDELU v Brně TP 11/2013 „Biomasa a bioenergetické transformace“

31 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“

32 Koncepce vědecké činnosti - návrh nových projektů
AKTION (MENDELU – BOKU Wien) ČR – SR (MENDELU – SPU Nitra 7 AMB „MOBILITY“ (MŠMT), 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

33 Koncepce vědecké činnosti – návrh nového projektu
„Využití zelené biomasy ječmene setého a kotvičníku zemního pro produkci šťáv s pozitivním účinkem na lidské zdraví“.

34 Koncepce rozvoje vědecké činnosti - zapojení do nových strateg
Koncepce rozvoje vědecké činnosti - zapojení do nových strateg. programů Operační program MŠMT „Výzkum, vývoj a vzdělávání“ (OP VVV), 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 – fakultní projekty

35 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.

36 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

37 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

38 Koncepce vědecké činnosti - propagace výsledků a oboru
Mezinárodní konference a sympozia: ČR Německo Turecko Itálie Polsko Maďarsko Rakousko Litva Švédsko

39 12th IPI International Symposium on Management of Potassium in Plant and Soil Systems in China, 2012, Chengdu, China

40

41 Koncepce vědecké činnosti - domácí 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

42 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

43 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)

44

45 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)

46

47 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)

48 Koncepce pedagogické činnosti

49 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

50 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

51 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

52 BAKALÁŘSKÉ STUDIJNÍ PROGRAMY / OBORY V PREZENČNÍ FORMĚ
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 Fytotechnika P, K Všeobecné zemědělství Rostlinolékařství Technologie odpadů Odpadové hospodářství Zemědělské inženýrství Agrobyznys Zootechnika

53 NAVAZUJÍCÍ MAGISTERSKÉ STUDIJNÍ PROGRAMY / OBORY V PREZENČNÍ FORMĚ
Koncepce pedagogické činnosti – akreditované NMgr stud. programy/obory na AF, kde realizuje ústav 221 výuku NAVAZUJÍCÍ MAGISTERSKÉ STUDIJNÍ PROGRAMY / OBORY V PREZENČNÍ FORMĚ Název stud. programu Forma Název stud. oboru Akreditace do N Fytotechnika P Chemie a technologie potravin Ekotrofologie Rostlinolékařství Technologie odpadů P, K Technologie a management odpadů Zemědělská specializace Agroekologie Zemědělské inženýrství Agrobyznys

54 Povinné předměty – Bc studijní programy
Garant Hodin Semestr Kredity Agrochemie a výživa rostlin Doc. Ryant 56 III 6 Agrochemie a výživa rostlin K 15 Biologické zpracování odpadů I Doc. Lošák VI Biologické zpracování odpadů I K Pedologie a výživa rostlin I Zemědělství v AJ (FRRMS) II 5 Výživa a hnojení rostlin pro ZAKA (ZF) Výživa a hnojení zahradnic. rostlin (ZF) Prof. Hlušek K-Výživa a hnojení rostlin (ZF) 29 Výživa a hnojení révy vinné (ZF)

55 Povinné předměty – NMgr. programy
Garant Rozsah Semestr Kredity Systémy hnojení polních plodin Doc. Lošák 56 I 5 Systémy hnojení polních plodin K 15 Biologické zpracování odpadů II 6 Biologické zpracování odpadů II K Prostředky pro rostlinnou výrobu Doc. Ryant 42 III

56 Povinně volitelné předměty – NMgr. programy
Garant Rozsah Semestr Kredity Systémy hnojení polních plodin Doc. Lošák 56 I 5 Systémy hnojení polních plodin K 15 Hnojení rostlin a kvalita produkce Prof. Hlušek II Management živin v agroekosystému Doc. Ryant Agrochemie a výživa rostlin III 6

57 Volitelné předměty nabízené na AF
Garant Rozsah Semestr Kredity Systémy výživy rostlin Doc. Lošák 56 II 5 Volitelné předměty – nový návrh „Hnojení a legislativa“

58 Předměty povinně volitelné
Státní zkouška Předměty povinné Předměty povinně volitelné Systémy hnojení polních plodin (NMgr) Fytotechnika/Fytotechnika) Výživa a hnojení rostlin (Bc) Agrobiologie/Fytotechnika (Bc) Rostlinolékařství/Rostlinolékařství

59 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)

60 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)

61 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)

62 Děkuji Vám za pozornost