Výzkumný tým 04: Zemědělská pedologie a pedobiologie

 
 
Pracovní pozice a specializace: vědecký pracovník, náměstek ředitele pro hlavní činnost
 
Rámec a cíle výzkumu v týmu:
Výzkum je orientován na kvalitu půdy a dopad jejích změn na udržitelnost zemědělství. Opírá se zejména o sledování trendů chemických, fyzikálních a biologických půdních vlastností půd u dlouhodobých polních pokusů, což umožňuje predikci vlivu zemědělské činnosti na vývoj kvality půdy a také na kvantitu, kvalitu a meziroční stabilitu rostlinné produkce. V posledních letech byly do koncepce hodnocení kvality půd zařazeny hydrofyzikální půdní vlastnosti a vodostálost půdních agregátů, u které jsme prokázali vysokou citlivost na vliv dlouhodobého hnojení nebo rozdílné skladby plodin. V rámci faremního výzkumu je pozornost věnována procesům přeměn půdní organické hmoty a sledování změn obsahu a kvality organické hmoty v různých systémech pěstování a hnojení plodin. Výzkum v této oblasti využívá zavedené biochemické a spektroskopické metody a nedestruktivní biologické metody hodnotící enzymatickou aktivitu půd. V rámci výzkumu půdních mikroorganizmů jsou izolovány, kultivovány a testovány nové kmeny prospěšných půdních bakterií. Na základě výsledků jsou navrhovány inokulační preparáty a organické substráty pro alternativní výživu rostlin a pro oživení mikrobiologicky chudých půd.
 
Specifikace činností:
 
Výzkum
  • hodnocení a inovace postupů a technologií pěstování plodin s ohledem na udržitelnost zemědělství
  • navržení a hodnocení indikátorů půdní úrodnosti
  • studium změny kvality půdy v důsledku měnících se klimatických podmínek a měnících se systémů hospodaření
  • vývoj postupů pro zvýšení sekvestrace uhlíku a zvýšení kvality půdní organické hmoty
  • studium odolnosti půdy vůči erozi
  • vývoj nových postupů detekce variability produkčních podmínek
  • výzkum funkční diverzity půdních organizmů a zefektivnění výživy rostlin využitím zemědělsky užitečných půdních mikroorganizmů
  • výzkum vztahů mezi rostlinami a půdní symbiotickou a asociativní mikroflórou
Další činnosti
  • metodické vedení a hodnocení dlouhodobých polních pokusů
  • udržování a rozšiřování sbírky rhizobií v rámci Národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů
Jiné činnosti (služby)
  • stanovení základních fyzikálních, chemických a mikrobiologických vlastností půd a substrátů pro pěstitele
  • měření obsahu prvků v rostlinách a půdních vzorcích na hmotnostním spektrometru IRMS
  • měření symbiotické i nesymbiotické fixace dusíku plynovou chromatografií
  • kultivace a poskytování pracovních kmenů Rhizobium spp. a Azotobacter spp. pro komerční využití
  • zemědělské poradenství v oblasti kvality půdy
 
Další členové týmu:

Ing. Alena Czakó: odborný asistent - půdní biologie, půdní mikroorganismy

Ing. Michaela Friedlová: odborný asistent - půdní organická hmota, analýzy půd

Ing. Lenka Kabátová: vědeckotechnický pracovník - půdní mikroorganismy

Mgr. Jan Lipavský, CSc.: vedoucí vědecký pracovník - zemědělské systémy, precizní zemědělství

Eva Lukášová: laborant - laboratorní analýzy 

Mgr. Štěpánka Matějková, Ph.D.: vědecký pracovník - rostlinná výroba, výživa rostlin, precizní zemědělství

Mgr. Markéta Mayerová: výzkumný pracovník - kontaminace půdy, herbologie, chemické přípravky v zemědělství

Ing. Iva Stehlíková: asistent - fyzika půd, půdní eroze

Ing. Tomáš Šimon, CSc.: vědecký pracovník - úrodnost půdy, půdní organická hmota, půdní mikroorganismy
 
Ing. Wiktor Zelazny: asistent - výživa rostlin, pedologie, statistické zpracování dat

Kontakty na pracovníky týmu (telefon, mobil, e-mail) naleznete zde.
 
 
Nejvýznamnější aktuální výsledky týmu:

Půdní organická hmota a mikrobiologické vlastnosti půd jsou zásadním způsobem ovlivněny hnojením a technologií zpracování půdy
Zpracování půdy a hnojení má zásadní vliv na mikrobiální vlastnosti půdy a půdní organickou hmotu. Byly odebírány vzorky půdy ze čtyř různých variant zpracování půdy: konvenční varianta (orba); bezorebná technologie; minimálně zpracovaná půda a varianta bezorebná s mulčem. Enzymatické aktivity (dehydrogenasa, ureasa, arylsulfatasa a invertasa) byly ovlivněny půdní hloubkou a systémem zpracování půdy. Nejvyšší počet bakterií Azotobacter spp. a nejvyšší aktivita nitrogenasy byly zjištěny u bezorebné varianty s mulčem. Nejvyšší obsah uhlíku biomasy byl zjištěn u varianty s minimálním obhospodařováním. Výsledky ukazují pozitivní vliv ochranného zpracování půdy, zejména při přidání organické hmoty ve formě mulče. V další práci byl kvantifikován vliv organického a minerálního hnojení na vybrané půdní vlastnosti.
Citace:
Mikanová, O., Javůrek, M., Šimon, T., Friedlová, M. & Vach, M. 2009. The effect of tillage systems on some microbial characteristics. Soil and Tillage Research, 105, 72-76
Šimon, T. & Czakó, A. 2014. Influence of long-term application of organic and inorganic fertilizers on soil properties. Plant, Soil and Environment, 60(7): 314-319.

Intenzivní hnojení snižuje v dlouhodobém měřítku vodostálost půdních agregátů
V dlouhodobém výživářském polním pokusu byl na 5 lokalitách sledován vliv odlišného způsobu hnojení na stabilitu půdních agregátů. Vliv hnojení se projevil u většiny sledovaných lokalit nižší stabilitou půdních agregátů hnojených variant. Zároveň byla prokázána závislost mezi stabilitou agregátů a pórovitostí, specifickou hmotností, objemovou hmotností, kvalitou humusu a obsahem písku. Výsledky jsou využitelné pro přípravu strategií ochrany půdy vůči erozi.
Citace:
Stehlíková, I., Teplá, D. & Madaras, M. 2014. Vliv různých systémů hospodaření na půdě na stabilitu půdních agregátů. Úroda, 62(12 věd.př.): 425-428.
Stehlíková, I., Madaras, M., Lipavský, J. & Šimon, T.: Study on some soil quality changes obtained from long-term experiments. Plant Soil and Environment, 2016, 62, 74-79.

Hnojení digestátem zvyšuje výnosy, avšak nezlepšuje kvalitu půdy
V polním pokusu byl srovnáván účinek aplikace digestátu, slámy, kejdy skotu a minerálních hnojiv na výnos ozimé pšenice a obsah organické hmoty v půdě. V půdních vzorcích byl sledován celkový organický C a N, horkou vodou rozpustný C, C mikrobiální biomasy a hydrofobní složky půdy. Všechny ošetřené varianty významně zvýšily výnos zrna nad úroveň neošetřené kontroly (5,68 t/ha), v následujícím pořadí: digestát (9,88 t/ha)> NPK (9,80 t/ha)> kejda skotu (9,73 t/ha)> digestát + sláma (9,35 t/ha). Průměrný obsah organického C v půdě se pohyboval v rozmezí od 1,668 do 1,704 % a účinek použitých hnojiv nebyl významný. Digestát se hustotou tekuté fáze a obsahem dusíku podobá kejdě skotu, avšak formou obsaženého dusíku a rychlostí využití N rostlinami je podobný minerálnímu hnojivu. Hnojení digestátem zvyšuje výnosy plodin, ale nezvyšuje hladinu půdní organické hmoty, proto je z dlouhodobého hlediska nutné dodávat organickou hmotu z jiných zdrojů.
Citace:
Šimon, T., Kunzová, E., Friedlová, M.: The effect of digestate, cattle slurry and mineral fertilization on the winter wheat yield and soil quality parameters. Plant Soil and Environment, 2015, 61, 522-527.

Námi vyvíjené biopreparáty významně zvyšují výnosy v ekologickém zemědělství
Ve VÚRV v.v.i. vyrobený rašelinový preparát s účinnými půdními bakteriemi rodů Rhizobium, Azotobacter (N2 fixující bakterie) a Bacillus (P-solubilizující bakterie) byl testován v ekologicky hospodařící firmě Botanicus, s.r.o. V pokusu bylo sledováno přežívání dodaných bakterií v půdě a jejich vliv na růst a výnosy ovsa a ječmene s podsevem pícnin. Vlivem inokulace osiva došlo ke zvýšení počtu bakterií rodu Azotobacter v půdě nad úroveň přirozeně se vyskytujících bakterií a dále ke zvýšení výnosů o 84 až 165 % v porovnání s neošetřenou kontrolou. Náš tým dále vyvíjí biopreparáty pro inokulaci osiv luskovin.
Citace:
Šimon, T. & Mikanová, O. 2014. Využití bakteriálních biopreparátů v ekologickém zemědělství. Úroda, 62(10): 11-14.

Nově vyvinutý tekutý přípravek pro snadnou inokulaci leguminóz obsahuje vysoké počty živých buněk hlízkových bakterií rodů Rhizobium nebo Bradyrhizobium a přídavné látky zlepšující přežívání bakterií v preparátu i po inokulaci na osivu.
Citace:
Mikanová, O., Šimon, T., & Czakó, A. 2015: Tekutý inokulační přípravek obsahující hlízkové bakterie pro snadnou inokulaci osiva luskovin (přihláška užitného vzoru PUV 2015 - 30800, číslo zápisu 28125) 

 
Řešené projekty:
  • MZE RO0417: Udržitelné systémy a technologie pěstování zemědělských plodin pro zlepšení a zkvalitnění produkce potravin, krmiv a surovin v podmínkách měnícího se klimatu
    Věcná etapa 04: Kvalita půdy při různých způsobech hospodaření a dopad jejích změn na udržitelnost zemědělství (řešitel)
  • TH01030299: Výroba a využití specializovaných organických hnojiv s vyšší přidanou hodnotou na základě kompostů a různých přídavných látek (řešitel)
  • TD03000087: Interaktivní hodnocení sekvestrace uhlíku v agrární krajině (řešitel)
  • QJ1610547: Agrotechnika polních plodin v suchých oblastech (řešitel)
     
Seznam vybraných publikací:  
  • Mikanová, O., Javůrek, M., Šimon, T., Friedlová, M., Vach, M. (2009): The effect of tillage systems on some microbial characteristics. Soil and Tillage Research, 105, 72-76
  • Matějková, Š., Šimon, T. (2012): Application of FTIR spectroscopy for evaluation of hydrophobic/hydrophilic organic components in arable soil. Plant Soil and Environment, 58, 192-195
  • Madaras, M., Lipavský, J. (2009): Interannual dynamics of available potassium in a long-term fertilization experiment. Plant, Soil and Environment, 55(8): 334-343
  • Madaras, M., Koubova, M., Lipavský, J. (2010): Stabilization of available potassium across soil and climatic conditions of the Czech Republic. Archives of Agronomy and Soil Science, 56: 4, 433–449
  • Mikanová, O., Šimon, T., Kopecký, J. & Ságová-Marečková, M. (2015): Soil biological characteristics and microbial community structure in a field experiment. Open Life Sciences, 10, 249-259.
  • Mayerová, M., Petrová, Š., Madaras, M., Lipavský, J., Šimon, T., Vaněk, T. (2017): Non-enhanced phytoextraction of cadmium, zinc, and lead by high-yielding crops. Environmental Science and Pollution Reserarch, 24, 14706-14716.

Detailní přehled všech publikací členů týmu naleznete zde.

______________________________________________
Webová stránka týmu byla a
ktualizována k 07.10.2017

Message
zavřít