Výzkumný tým 05: Produkční fyziologie a výživa rostlin pro udržitelné zemědělství


Pracovní pozice a specializace: 
vědecký pracovník – fyziologie a výživa rostlin, regulace v rostlině, diagnostika výživy rostlin, listová výživa, vývoj hnojiv, biochemické analýzy
 
Rámec a cíle výzkumu v týmu:
Globální klima se mění. Tato změna s sebou přináší nové výzvy a náměty k řešení. Kombinace faktorů, které s sebou přináší tento proces mohou zvýšit nebo snížit produkci rostlin. Hlavním cílem výzkumných aktivit týmu je získávání a využití nových poznatků v oblasti produkční fyziologie a výživy rostlin pro zajištění kvalitní a stabilní produkce v podmínkách klimatické změny při omezení nepříznivých dopadů zemědělského hospodaření na kvalitu půdy, vody a ovzduší. Výzkumný tým je složen z odborníků, jejichž specializace se doplňují a umožňují komplexní pohled na problematiku v oblasti enviromentálních rizik plynoucích z moderního (intenzivního) zemědělského hospodaření. Vedle výzkumné činnosti probíhá současně i monitoring efektivnosti hospodaření v rámci hodnocení opatření nastavených pro snižování negativního vlivu zemědělské činnosti na okolní prostředí. Úkolem týmu je tak propojení nejnovějších vědeckých poznatků se zemědělskou praxí, a to především na základě zpětné vazby. Výsledky výzkumu a monitoringu zemědělského hospodaření slouží jako podklad pro nastavení národních legislativních podmínek (nitrátová směrnice, dotační tituly, aj.), ale i pro vyjednávání podmínek s Evropskou komisí.
….
Specifikace činností:
Výzkum
  • efektivnost využití živin z půdní zásoby a listové aplikace hnojiv pro požadované výnosové a kvalitativní parametry produkce plodin a speciálních kultur
  • studium vlivu sucha na plodiny, možnosti redukce jejich dopadu na výživu plodin, výběr genotypů na velikost kořenů a efektivnost využití vody
  • monitoring a diagnostika výživy rostlin, včetně metod DPZ, a postupy pro zlepšení výživného stavu plodin v průběhu růstu
  • výzkum kořenového systému plodin z hlediska příjmu a efektivnosti využití živin a vody, reakce kořenů na agrotechnické zásahy
  • použití plodinových a agroklimatických modelů pro simulaci vlivu faktorů prostředí a genotypu na plodiny, modelování potřeby závlah a dopadu nedostatku vody
  • výzkum v oblasti produkce, zpracování a skladování statkových hnojiv
  • systémy výživy rostlin a hnojení
  • bilancování rostlinných živin a organických látek
Další činnosti
  • evaluace vertikálních zahrad, zhodnocení jejich přínosů a rizik, stanovení vhodného složení rostlinných druhů a hnojiv, vývoj zavlažovacího systému pro textilní zelené stěny
  • hodnocení rizik, návrhy a monitoring efektivnosti opatření pro redukci negativního vlivu zemědělské činnosti na okolní prostředí, především ztrát dusíku
  • predikce a hodnocení dopadů nepříznivých povětrnostních podmínek, rajonizace pěstování plodin na základě půdně-klimatických podmínek a s využitím modelů v prostředí GIS
  • expertní činnost pro MZe (akční program nitrátové směrnice, požadavky cross compliance, podmínky pro přímé platby a AEKO PRV)
  • spolupráce při pořádání seminářů a polních dnů
  • přednášky na školeních a seminářích pro zemědělce a poradce
  • odborná správa webové stránky VÚRV, v.v.i.
Jiné činnosti (služby)
  • vývoj a ověřování hnojiv a pomocných látek aplikovaných do půdy a na list, včetně látek s deklarovaným anti-stresovým účinkem
  • chemické a biochemické analýzy, analýzy obsahu izotopů N a C v rostlinách, půdě a jiných materiálech, diagnostika výživného stavu polních plodin a speciálních kultur
  • poradenství pro praxi..
..
Další členové týmu:
Ing. Jan Haberle, CSc.: samostatný vědecký pracovník – produkční fyziologie, výživa rostlin, modelování
Ing. Jan Klír, CSc.: akreditovaný poradce sítě MZe – systémy hnojení, nakládání se statkovými hnojivy, ochrana vod
Ing. Lada Kozlovská: akreditovaný poradce sítě MZe – ochrana vod před znečištěním a půdy před erozí
Bc. Karina Kremleva: technik ve výzkumu –laboratorní činnost, analytika, zajišťování vegetačních pokusů

RNDr. Ivana Raimanová, Ph.D.: vědecký pracovník – fyziologie a výživa rostlin, příjem a utilizace živin, genotypové rozdíly, analýza izotopů N a C

Ing. Pavel Svoboda: vědecký pracovník – výživa a hnojení plodin, kořenový systém, postupy pro omezení ztrát dusíku do prostředí

Mgr. Barbora Henzlová: technik ve výzkumu –laboratorní činnost, analytika, vedení dokumentace laboratoře, zajišťování vegetačních pokusů

Mgr. Michal Moulík: samostatný vědeckotechnický pracovník

Ing. Jana Wollnerová, Ph.D.: vědecký pracovník – pohyb a přeměny dusíku v půdě, bilance živin, nitrátová směrnice
Hana Šperlingová: samostatný vědeckotechnický pracovník – odborná správa webových stránek VÚRV, v.v.i. a „nitrat.cz“, technické práce ve výzkumu a poradenství, příprava a tisk publikací, propagační a poradenská činnost, technická podpora odborných akcí pro zemědělce
Kontakty na pracovníky týmu (telefon, mobil, e-mail) naleznete zde, příp. zde.
..
Nejvýznamnější aktuální výsledky týmu:

Metodika výživy a hnojení ekologických výsadeb jabloní
Výsledky hodnocení výživného stavu a hnojení jabloní, včetně ověření nových hnojiv, se zaměřením na ekologickou produkci byly využity pro zpracování metodiky pro pěstitele.
Metodika popisuje způsob využití termokamerového systému neseného bezpilotním prostředkem pro detekci vodního stresu vybraných polních plodin. Je určena pro zemědělskou praxi, zejména pak s tím spojené služby, dále může být využita i ve šlechtění odrůd odolných k nedostatku vody, řízení zavlah, výzkumu a monitorování opatření spojených s prevencí sucha. Metodika zahrnuje následující části: přehled způsobů spektrální bezkontaktní detekce vodního stresu, metodiku výpočtu vodního stresového indexu CWSI a metodiku bezpilotního termografického snímání polních porostů včetně zpracování termálních dat. Výsledky vycházejí z poznatků získaných při monitorování pokusných ploch s cílenou manipulací vodního deficitu a provozních ploch, které jsou pravidelně vystaveny nedostatku vláhy v důsledku přírodních půdních a klimatických podmínek.
Citace: Kurešová G., Mészáros M., Raimanová I., Neumannová A. 2016: Metodika výživy a hnojení ekologických výsadeb jabloní. VÚRV, v.v.i., Praha.
Kurešová a kol. 2016: Listové hnojivo jako doplněk výživy ovocných dřevin v období sucha.
In: Hnilička, F. (ed.) Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 2016.

Postupy pro eliminaci znečištění půdy a vod při ukládání hnoje na zemědělské půdě
Byly získány experimentální údaje pro hodnocení rizika znečištění vod nitráty z polních složišť hnoje. Metodika popisuje ucelený návod na správné uložení hnoje na zemědělské půdě před jeho použitím, a to od výběru vhodného místa pro složiště přes průběžné ošetřování uloženého hnoje až po agrotechnická opatření, které je vhodné uplatnit v místě složiště po rozmetání hnoje na pole. V metodice jsou uvedeny i legislativní podmínky pro uložení hnoje na zemědělské půdě. Jsou přehledně popsána všechna opatření, která mají za cíl zachování kvality uloženého hnoje a omezení rizika znečištění okolního prostředí, zejména povrchových a podzemních vod.
Citace: Svoboda P., Wollnerová J., Kozlovská L., Klír J. 2017: Metodika řádného uložení hnoje na zemědělské půdě. VÚRV, v.v.i., Praha.

Detekce vodního stresu polních plodin termokamerovým systémem
Porovnání teploty porostu pšenice, umělého povrchu (vlhčená bavlněná tkanina) v porostu
(nahoře), na půdě (uprostřed) a rostlin vlhčených vodou (dole).
Citace: Lukáš, J., Haberle, J., Chrpová, J., Kroulik, M., Brandt, V., Sova J., Kovář, J., Švestka, A., 2019. Metodika detekce vodního stresu polních plodin termokamerovým systémem. Certifikovaná metodika. VÚRV, v.v.i. Praha 2019. ISBN: 978-80-7427-304-9
Haberle, J., Lukáš, J., Sova, J., Svoboda, P., Raimanová, I. 2020. Vliv nedostatku vody na teplotu porostu ozimé pšenice Úroda č. 1/2020

Indikace rizika ztrát dusíku v podnicích s vysokým podílem zavlažovaných zelenin a raných brambor a možnosti redukce vyplavení nitrátů do vod
Pěstování řady druhů zelenin a raných brambor, zvláště na lehkých půdách a pod závlahou, představuje zvýšené riziko ztrát dusíku vyplavením z kořenové zóny. Sledování obsahu a distribuce nitrátů v půdním profilu, obsahu vody a ukazatelů zranitelnosti prostředí, hloubky kořenů a údajů o hospodaření indikují riziko vyplavení a agrotechnické přístupy k jeho redukci.
Citace: Klír J., Haberle J. 2017: Snížení rizika ztrát dusíku z půdy v zelinářské výrobě. Zahradnictví.
Haberle J., Svoboda P., Šimon T., Kurešová G., Neumannová A., Klír J. 2016: Distribuce minerálního dusíku v půdě v podnicích se zavlažovanou zeleninou. Úroda.

Mapa výnosového potenciálu
Specializovaná mapa (soubor map) s odborným obsahem zobrazuje relativní výnosový potenciál pozemků v oblasti dolního Pojizeří. Mapy identifikují zóny s odlišnou produktivitou v rámci jednotlivých pozemků. Mapy jsou výsledkem analýzy a vyhodnocení časových řad družicových multispektrálních snímků Landsat a Sentinel. Zóny s nízkým relativním výnosovým potenciálem indikují vysokou zranitelnost suchem a současně i riziko průsaku vody s nitráty mimo kořenovou zónu.
Citace: Haberle K., Lukas V., Lukáš J., Svoboda P., Raimanová I. 2019: Mapa relativních výnosů v oblasti dolního Pojizeří. Soubor specializovaných map s odborným obsahem (Nmap), VÚRV, v.v.i., Mendelova Univerzita, 22 s. ISBN 978-80-7427-323-0.
Mapa rozložení relativního výnosového potenciálu na pozemcích severně od Sojovic

Postupy hospodaření pro efektivní využití dusíku a snížení jeho ztrát
Metodika je zaměřena na hospodaření se živinami, zejména s dusíkem při pěstování zemědělských plodin. Na základě analýzy přírodních a výrobních podmínek v zájmové oblasti s vysokým podílem zavlažované zeleniny a brambor pěstovaných na propustných půdách popisuje metodika obecně platné faktory zvyšující riziko ztrát dusíku do prostředí. Získané poznatky a navržené postupy jsou obecně využitelné a lze je uplatnit na celém území, přednostně pak v oblastech se zvýšenou zranitelností půdního prostředí, například v ochranných pásmech vodních zdrojů a zranitelných oblastech.
Citace: Klír J., Haberle J., Růžek P., Šimon T., Svoboda P. (2018). Postupy hospodaření pro efektivní využití dusíku a snížení jeho ztrát. Certifikovaná metodika pro praxi. Praha, Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., 43 s.
Jednoduchý sešit Microsoft Excel pro výpočet bilance živin a organických látek, na základě dostupných údajů o plochách plodin, výnosech a hnojení.
Citace: Klír J., Wollnerová-Pišanová J. (2018). Orientační bilance živin a organických látek v zemědělském závodě. Software. Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.

Bilance organických látek v rostlinné výrobě
Na základě údajů o stavu hospodářských zvířat a struktuře pěstovaných plodin byla vytvořena modelová kalkulace – bilance organické hmoty na úrovni ČR, včetně produkce a využití statkových a organických hnojiv.
Citace: Klír J. (2019). Bilance organických látek v rostlinné výrobě. Sborník z 25. mezinárodní konference „Racionální použití hnojiv“. Česká zemědělská univerzita, Praha, s. 17–24

Hospodaření ve zranitelných oblastech – 5. akční program nitrátové směrnice
V metodice pro zemědělskou praxi a poradenský systém MZe jsou přehledně popsány jednotlivé požadavky 5. akčního programu podle nitrátové směrnice pro období 2020–2024, schváleného vládou České republiky za účelem omezení ztrát dusíku vyplavením dusičnanů do povrchových a podzemních vod ve zranitelných oblastech. Cílem akčního programu je rovněž snížení rizika eutrofizace povrchových vod i omezení přenosu dusičnanů do okolních států vodami odtékajícími z území České republiky. Znečištění vod dusíkatými látkami pocházejícími ze zemědělství může ohrožovat lidské zdraví, poškozovat zdroje obživy, narušovat vodní ekosystémy i ohrožovat oprávněné používání vod.
Citace: Wollnerová J., Kozlovská L., Klír J. (2020). Hospodaření ve zranitelných oblastech – 5. akční program nitrátové směrnice. Metodika pro praxi. Praha, VÚRV, v.v.i., 68 s.

..

Řešené projekty:

  • MZe NAZV QK21010130: SMART FARMING – Variabilní profilová aplikace hnojiv do zóny růstu kořenů konvenčních plodin (řešitel)
  • MZe NAZV QK21020155: Nástroj pro hospodaření se živinami a organickými látkami
  • MZe NAZV QK21020121: Stanovení a bilance měrných emisí skleníkových plynů z pěstování a posklizňové úpravy zemědělských plodin
  • MZe NAZV QK21010308: Efektivní systémy pěstování meziplodin využívající principy biotických intenzifikací (spoluřešitel)
  • MZe NAZV QK1910165: Moderní postupy v závlahovém režimu ovocných dřevin v podmínkách vodního deficitu (řešitel)
  • MZe NAZV QK1910041: Využití zobrazovacích metod pro automatické fenotypování ve šlechtění na rezistenci k biotickým a abiotickým stresům u pšenice (podíl na řešení)
  • MZe NAZV QK21010189: Implementace ekosystémových služeb se zaměřením na vodní bilanci ve vinohradnické praxi (podíl na řešení)
  • TAČR TK02010056: Rozvoj metodik pro reporting emisí a propadů skleníkových plynů a jejich projekcí, včetně projekcí emisí tradičních polutantů.
  • TAČR TH04030249 (EPSILON 4): Vývoj dávkovacího ústrojí pro precizní aplikaci melioračních hmot – nástroj k rekultivaci a revitalizaci půd (řešitel)
  • 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 05: Příjem a využití živin plodinami v podmínkách zvýšeného kolísání povětrnostních podmínek (řešitel)
  • 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 06: Omezení nepříznivých vlivů zemědělství na kvalitu vody
..
Seznam vybraných publikací (2018, 2019):
  • Kurešová G., Menšík L., Haberle J., Svoboda P., Raimanová I. 2019: Influence of foliar micronutrients fertilization on nutritional status of apple trees. Plant Soil Environ., 65: 320-327.
  • Haberle J., Svoboda P., Šimon T., Kurešová G., Henzlová B., Klír J. 2019: Distribution of Mineral Nitrogen in Soil in Relation to Risk of Nitrate Leaching in Farms with Irrigated Vegetables and early potatoes. J. of Horticultural Research, 26(2): 47-54.
  • Lukáš J. Haberle J., Chrpová J., Madaras M., Kroulik M., Brandt V, Sova J. 2019: Metodika detekce vodního stresu polních plodin termokamerovým systémem. Certifikovaná metodika. VÚRV, v. v. i.
  • Haberle, J., Svoboda P., Kurešová G., Henzlová B. 2019: Vliv závlahy a sucha na výnos a efektivnost využití vody odrůd pšenice. In: Aktuální poznatky v pěstování, šlechtění, ochraně rostlin a zpracování produktů, Brno. Úroda č. 12/2019 (CD).
  • Haberle J., Tůma L., Raimanová I., Henzlová B., Kurešová G. 2019: Vliv nedostatku vody a závlahy na rychlost vývoje odrůd ozimé pšenice ve vztahu k změnám teploty porostu. In: Rožnovský a kol. Fenologie, její význam a užití, Modrá, 11.–12. duben 2019, 1-11.
  • Haberle J., Svoboda P., Kurešová G. 2019: Kořenový systém plodin a sucho. Farmář 2019 25 (10): 14-16
  • Svoboda P., Haberle J. 2019: Růst kořenů ozimé pšenice v odlišných dlouhodobých režimech hnojení. Sborník recenzovaných vědeckých prací z mezinárodní konference: Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. ISBN: 978-80-213-2949-2. Str. 144-146.
  • Haberle J., Svoboda P, Raimanová I., Kurešová G. 2018: Význam distribuce a hloubky kořenů plodin pro efektivní využití vody a živin z půdy. In: středa kol (eds): Kořenový systém rostlin pro 21. století. Mendelu Praha 2019, 101-114
  • Haberle K., Lukas V., Lukáš J., Svoboda P., Raimanová I. 2019: Mapa relativních výnosů v oblasti dolního Pojizeří. Soubor map s odborným obsahem. VÚRV, v. v. i. ISBN 978-80-7427-323-0

 

_____________________________________________
Webová stránka týmu byla a
ktualizována k 22. 2. 2022