|
|
Automatic hydroponic microfarm for plant cultivation
Takács, Peter ; Janoušek, Jiří (oponent) ; Szabó, Zoltán (vedoucí práce)
This thesis deals with the implementation of hardware and software design for an existing hydroponic micro-farm. The thesis includes a literature and internet search focused on automated plant cultivation. A description of different types of soilless cultivation systems is given in the thesis. General plant requirements are addressed and these requirements are thoroughly discussed. Instrumentation using specific components is also described in the thesis. The system integrates a control unit, heating and aeration controls for the nutrient solution, adjustable lighting, and sensors for pH, EC, and adjustable water and ambient temperature. In addition, the advantages and disadvantages of two selected microprocessor units are discussed. Further, the operation of the microcontroller that controls the individual components is also described in the thesis. This thesis briefly describes the general circuitry of each component and includes circuit diagrams and the schematic of a printed circuit board. This thesis describes the program of the firmware and the functions of the web interface used to interact with the system. Additionally, it features remote control and monitoring capabilities via a web interface, with email alerts for external intervention needs. This thesis also includes the implementation of the electronics in terms of assembly and calibration.
|
|
|
Inovace výuky fotosyntézy pomocí ICT technologií
VESELÁ, Pavla
Diplomová práce se zabývá problematikou výuky komplexního tématu fotosyntézy a jeho předáním žákům devátých tříd základní škol. Literární část práce se podrobně zabývá samotným procesem fotosyntézy společně s jeho klíčovými aspekty a současně předkládá možnosti využití digitálních technologií ve výuce. V praktické části diplomové práce se testuje nově navržená digitální platforma pro výuku fotosyntézy na vybraných základních školách. Předmětem výzkumu byla analýza obecných znalostí žáků z tématu fotosyntézy s částečným zaměřením na fotosyntézu vodních rostlin. Sledován byl způsob, jakým mohou digitální technologie přispět k lepšímu porozumění složitých témat jako je fotosyntéza. Jestli je například tato forma výuky pro žáky poutavá, jakým způsobem ji hodnotí, či jestli pomáhá žákům překonat časté mylné domněnky? Předmětem výzkumu bylo i hodnocení učebnice samotnými vyučujícími. V rámci výzkumu bylo provedeno dotazníkové šetření mezi žáky, kde odpovídali na sadu otázek bez předchozí výuky a posléze po výuce s digitální učebnicí. Získané výsledky naznačují, že digitální učebnice může zlepšit znalosti žáků a usnadnit jim porozumění celého procesu fotosyntézy.
|
|
|
Osvětlování rostlin pomocí technologie LED
Pospíšil, Tomáš ; Pavelka, Tomáš (oponent) ; Krbal, Michal (vedoucí práce)
Cílem práce je stručně charakterizovat fyziologii rostlin a jejich potřeby vedoucí k úspěšnému vývoji a růstu, dále pak představit charakteristické požadavky na osvětlení rostlin a shrnout, v čem se liší požadavky na osvětlení u lidského oka a rostlin. Stručně jsou také v práci uvedeny světelné veličiny a jejich jednotky, pomocí kterých se posuzuje vhodnost osvětlení pro rostliny. Dalším cílem práce je popsání elektrických a světelně-technických parametrů LED, které jsou vhodné pro použití ve svítidle určeném pro ozařování rostlin. Poté jsou nastíněny základní požadavky, které by mělo svítidlo určené pro osvětlování rostlin splňovat. Poslední část práce je věnována prezentaci a zhodnocení výsledků měření na již vyvinutém prototypovém svítidle využívajícím světelné zdroje LED.
|
|
|
Spektrofotometrické stanovení chlorofylu
Rábová, Petra ; Vavrčíková, Veronika (oponent) ; Řezáčová, Veronika (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na stanovení chlorofylu v listech metodou extrakční spektrofotometrie. Teoretická část přináší informace o fotosyntéze, stresových faktorech či adaptaci rostlin, dále o fotosyntetických pigmentech (zejména chlorofylu-a) a aplikaci spektrofotometrie a dalších metod stanovení chlorofylu. Experimentální část se zaměřuje na nasazení ekotoxikologického testu a především jeho vyhodnocení dvěma nezávislými metodami. Konkrétně se jednalo o stanovení inhibice růstu biomasy a nově o spektrofotometrické stanovení množství chlorofylu. Výsledky mezi sebou navzájem korelují, a proto se stanovení chlorofylu jeví jako vhodné rozšíření obvyklých vyhodnocovacích metod ekotoxikologických testů.
|
|
|
Vliv UV záření na aktivitu a obsah enzymu Rubisco u buku lesního
Cigánková, Michaela ; Urban,, Otmar (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem UV-B záření na aktivitu a obsah enzymu Rubisco v listech buku lesního (Fagus sylvatica). Rostliny byly kultivovány v režimu normální (UV), snížené (UV-) a zvýšené (UV+) UV-B radiace, jednak při normální koncentraci CO2 (AC), jednak při zvýšené koncentraci CO2 (EC = 700 mikromol mol-1). Vzorky listů byly sbírány během vegetačního období čtyřikrát, a to v druhé polovině července, na začátku a konci srpna a v polovině září. Pro stanovení aktivity enzymu Rubisco byla použita spektrofotometrie. Obsah enzymu Rubisco byl stanoven metodou SDS-PAGE a kvantifikován počítačovou denzitometrií. Výsledky potvrdily redukci obsahu a aklimační depresi enzymu Rubisco v atmosféře se zvýšenou koncentrací CO2. S výjimkou odběru 14. 9. 2016 byl obsah Rubisco při působení UV záření nižší při působení UV-B radiace v podmínkách normální koncentrace CO2. Při zvýšené koncentraci se vliv UV-B záření neprojevil. Byla potvrzena hypotéza, že UV-B záření mění poměr obsahu velké a malé podjednotky Rubisco. Vliv UV-B radiace na aktivitu Rubisco nebyl prokázán.
|
|
|
Rostlinné polysacharidy a jejich význam v potravinářském průmyslu
Klanicová, Barbora ; Illková, Kateřina (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
V práci jsou popsány literární poznatky o rostlinných polysacharidech, jejich vlastnosti a struktury, modifikace, změny, jejich biosyntézy a izolace a především jejich význam v potravinářském průmyslu. Větší pozornost byla věnována škrobu a celulose zejména kvůli jejich modifikacím a významné úloze při využití těchto látek v potravinářství. Pro pochopení dějů a jejich celkového významu bylo nutné věnovat se tématu od začátku – tedy i stavbě rostlinné buňky a následně syntézám, především fotosyntéze, kterými monosacharidy a polysacharidy vůbec vznikají.
|
|
|
Změny obsahu enzymu Rubisco u smrku ztepilého přirozeně rostoucího v gradientu nadmořských výšek
Tomasz, Teresa ; Vítová, Eva (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá rozdíly obsahu enzymu Rubisco v jehlicích smrku ztepilého (Picea abies L.) rostoucího v různých nadmořských výškách, tedy při různých koncentracích oxidu uhličitého. Vzorky pocházely z Jeseníků a sběr provedlo Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i. Ve třech nadmořských výškách – nízké (low, L), střední (medium, M), vysoké (high, H) – byly sesbírány z celkem 39 smrků (13 smrků v každé nadmořské výšce) vzorky slunných a stinných jehlic. Pro separaci Rubisco byla použita metoda SDS-PAGE, obsah byl stanoven počítačovou denzitometrií. Výsledky u slunných jehlic potvrdily hypotézu, že obsah Rubisco klesá se vzrůstající nadmořskou výškou, avšak u stinných jehlic nebyl prokázán významný vliv nadmořské výšky na obsah enzymu Rubisco. V nízké nadmořské výšce byl obsah Rubisco statisticky významně vyšší u slunných jehlic ve srovnání se stinnými jehlicemi. Ve střední a vysoké nadmořské výšce nebyl zjištěn významný rozdíl mezi slunnými a stinnými jehlicemi.
|
|
|
Dynamika akumulace nestrukturních sacharidů a aktivity enzymu Rubisco při zvýšené koncentraci oxidu uhličitého a manipulaci sinku u buku lesního
Uhrová, Lucie ; Vítová, Eva (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá dynamikou akumulace nestrukturních sacharidů a aktivity enzymu Rubisco při zvýšené koncentraci CO2 u buku lesního (Fagus sylvatica L.). Tři roky staré sazenice buku lesního byly kultivovány čtyři měsíce v minisféře s běžnou (385 mol•mol-1, varianta A) a se zvýšenou koncentrací CO2 (700 mol•mol-1, varianta E). V každé variantě byla polovina rostlin hnojena dusíkem (varianta N+) a druhá polovina byla kontrolní (varianta N-). Rostliny použité pro experiment byly nejprve adaptovány na tmu po dobu 12 hodin. Následně byly testované listy odstřiženy, řapík včetně krátkého segmentu větvičky (asi 1 cm) pak vložen do 0,7 M roztoku sacharosy (varianta S) resp. vody (varianta V) a vystaveny záření 200 mol•m-2•s-1 po dobu 0, 30, 60, 120, 180 min. Poté byla stanovena listová plocha a čerstvá hmotnost listové čepele, vzorky byly fixovány v kapalném dusíku a dále až do samotné analýzy uchovávány v hlubokomrazícím boxu při teplotě –70 °C. Obsah Rubisco byl stanoven metodou SDS-PAGE, aktivita Rubisco spektrofotometricky a obsah nestrukturních sacharidů antronovou metodou a metodou HPLC. U varianty N- byl zjištěn statisticky významně nižší obsah Rubisco, než u varianty N+. Rovněž obsah Rubisco u varianty E byl významně nižší než u varianty A, což svědčí o aklimační depresi obsahu Rubisco. Aktivita Rubisco je s časem u varianty E mírně stimulována, ale rozdíly mezi variantami A a E nejsou statisticky významné. Vliv přídavku sacharosy na aktivitu Rubisco se nepodařilo prokázat. Antronovou metodou byly zjištěny statisticky významné rozdíly v akumulaci nestrukturních sacharidů mezi variantami S a V, ale nikoliv mezi variantami A a E. Metodou HPLC byl zjištěn statisticky významný nárůst obsahu sacharosy s časem u varianty AS, ale nikoliv u varianty ES.
|
|
|
Strukturně funkční charakteristika průduchů jmelí bílého (Viscum album L.) a jeho hostitele lípy (Tilia sp.)
Bělíček, Dominik
Tato diplomová práce se zabývá srovnáním morfologie průduchů poloparazita jmelí bílého (Viscum album L.) a jeho hostitele lípy (Tilia sp.) v kontextu fyziologických parametrů jako jsou vodní potenciál, průduchová vodivost a fotosyntéza, a to za účelem pochopení vztahu mezi těmito dvěma druhy. Výzkum byl uskutečněn na Ústředním hřbitově v Brně. Zde bylo vybráno 10 napadených a 10 nenapadených lip. Během léta roku 2022 byly odebrány lakové otisky z listů lip a jmelí a následně změřeny odpovídající fyziologické parametry. Provedeným výzkumem bylo zjištěno, že napadení jmelím nemá jak na morfologii průduchů lip, tak na fyziologické parametry téměř žádný významný vliv. Dále bylo dokázáno, že má jmelí více menších průduchů, než má lípa. Ukázalo se, že ač má jmelí vyšší průduchovou vodivost, rychlost fotosyntézy je stejná pro oba druhy, efektivita využití vody jmelí je tedy mnohem nižší. Potvrdilo se, že jmelí má jako poloparazit mnohem menší vodní potenciál než hostitel. Ač tyto informace pomáhají chápat tento vzájemný vztah, vytváří prostor pro další zkoumání chování obou druhů.
|
|
|
Vliv nízké teploty na propustnost buněčných membrán a přežití rostlin
Kubovčíková, Anna
Rostliny jsou v přírodě přirozeně vystaveny nízkým teplotám. V průběhu zimy jsou teploty nejnižší a na určitých místech dosahují i velmi nízkých hodnot. Velkou roli na odolnost rostliny vůči nízkým teplotám má kyselina jasmonová. Geny rodiny PLIP produkují její prekurzory, proto jsme se v této práci zaměřili na vliv těchto genů a také vliv intenzity světla na odolnost rostliny Arabidopsis thaliana vůči nízkým teplotám. Sledovanými parametry u rostlin aklimovaných na nízké teploty byly parametry fotosyntézy, intaktnost buněčných membrán a přežití po působení mrazu. Výsledky experimentů prokázaly, že mutace genů PLIP vede ke snížení intaktnosti membrán při působení mrazu, a naopak ektopicky zvýšená exprese genu PLIP3 má za následek zvýšení odolnosti rostliny. Na základě úniku iontů jsme pro jednotlivé varianty stanovili hodnoty LT50, a bylo prokázáno, že rozdíl mezi nejodolnější transgenní linií plip3 ox a mutantní linií ve všech třech genech PLIP je více než 4 °C. Následně byl proveden test na přežití rostlin po působení mrazu, kde bylo prokázáno, že hodnota LT50 korelovala s přežitím rostlin. Analýza fluorescence chlorofylu ukázala, že po aklimaci na nízkou teplotu nejsou mezi jednotlivými genotypy s modifikovanou hladinou PLIP velké rozdíly ve fotosyntetických parametrech. Výraznější vliv mělo na rostliny světlo, které bylo při aklimaci použito. Rostliny aklimované při nízké intenzitě vykazovaly vyšší hodnoty nefotochemického zhášení i větší maximální kvantový výtěžek fotosystému II. Získané výsledky dokazují, že geny PLIP se významně podílejí na odolnosti rostlin vůči nízkým teplotám.
|
host ::
RSS.