doc. Ing. Tomáš Lošák, Ph.D. Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin

1. 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

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 • zakladatel humusové teorie • střídání plodin, zařazování jetelovin, péče o hnůj • zakladatel minerální teorie výživy rostlin • definoval zákon minima Albrecht Daniel Thaer (1752 – 1828) JustusvonLiebig (1803 – 1873)

8. 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

9. 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)

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 2012 (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 % 

17. 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)

18. Pohled na sklizené palice kukuřice u varianty hnojené N a K v SD na základní hladinu živin (2012) výnos: 11,97 t.ha-1 a HTS: 322 g 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 Berryshrivel Stalknecrosis

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

24. Koncepce vědecké činnosti

25. Koncepce vědecké činnosti

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

27. 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

28. 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)

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), 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

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. 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

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 ofPotassium in PlantandSoilSystems in China, 2012, Chengdu, China

41. 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

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 ofPlantNutrition)

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)

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