|
|
Vliv nanočástic oxidu titaničitého na vlastnosti půdy
Zoufalá, Anna ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem nanočástic TiO2 na půdní vlastnosti. I přes to, že syntetické nanočástice představují možné environmentální riziko, jejich vliv na životní prostředí není dostatečně prozkoumán. Nanočástice TiO2 se řadí mezi jedny z nejvíce využívaných a rozšířených nanočástic a nevyhnutelně tak dochází ke kontaminaci životního prostředí těmito nanočásticemi. Jednou z vlastností, díky které jsou tyto nanočástice využívány, je možnost fotokatalýzy při ozáření nanočástic zářením s vlnovou délkou v UV oblasti. Při tomto procesu dochází především ve vodném prostředí ke tvorbě vysoce reaktivních radikálů, které oxidují organické sloučeniny, čehož je využíváno především při degradaci organických polutantů. Je tedy možné, že v půdě kontaminované nanočásticemi TiO2 by mohlo docházet k fotokatalytické degradaci půdní organické hmoty. Na druhou stranu je však možné, že dochází i k polymerizačním reakcím. Cílem této práce tedy je objasnit k jakým procesům dochází po ozáření půdy kontaminované nanočásticemi TiO2. Pro zhodnocení vlivu nanočástic TiO2 a UV záření na půdu byly tedy provedeny experimenty, při kterých byla ozařována půda kontaminovaná nanočásticemi TiO2 při různých vlhkostech. Vzorky byly poté analyzovány pomocí termogravimetrie a FTIR spektrometrie. Pomocí termogravimetrie nebyly detekovatelné žádné změny způsobené nanočásticemi TiO2 v kombinaci s UV zářením. Data získaná ze FTIR spektrometrie byla vyhodnocena pomocí dvou různých statistických metod – korelační analýzy a analýzy hlavních komponent. Korelační analýza byla zhodnocena jako nevhodný způsob vyhodnocení dat pro účely této práce. Analýza hlavních komponent prokázala, že vyšší koncentrace nanočástic (5 hm. %) v kombinaci v UV zářením ovlivňuje složení půdní organické hmoty a dochází především k jejímu rozkladu.
|
|
|
Studium vlivu aplikace plazmatem aktivované vody na enzymatickou aktivitu půd
Lungová, Tereza ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce byla charakterizace plazmatem aktivované vody (PAW) připravené pomocí dielektrického bariérového výboje za atmosférického tlaku a vyhodnocení jejího vlivu na půdní enzymatickou aktivitu ve vzorku černozemě s obsahem chemicky aktivních látek s dlouhou dobou života, tzv. long life species. K tomuto účelu byla na základě literárních rešerší zvolena metoda tzv. nádobových pokusů. Ke zjištění celkové půdní mikrobiální aktivity byla stanovena aktivita enzymu dehydrogenázy (DHA) ve vzorcích půdy zalévaných plazmatem aktivovanou vodou s různou dobou aktivace. Enzym dehydrogenáza je řazen do skupiny oxidoreduktáz a jeho aktivita je vhodným ukazatelem pro stanovení aktivní biologické činnosti v půdě. V této práci byly stanoveny hodnoty aktivity dehydrogenázy pro PAW ošetřenou výbojem po dobu 2 minut 2,3 g/gh, pro PAW ošetřenou výbojem po dobu 5 minut 2,7 g/gh a pro PAW ošetřenou po dobu 10 minut 3,5 g/gh. Ve srovnávacím vzorku zalévaném destilovanou vodou byla hodnota dehydrogenázové aktivity stanovena 2,5 g/gh. Na základě celkové analýzy bylo zjištěno, že nedochází k negativnímu ovlivňování enzymatické aktivity v půdě navzdory široké škále potvrzení o antimikrobiálních účincích PAW.
|
|
|
Studium degradačních procesů bioplastů
Fojt, Jakub ; Koutný, Marek (oponent) ; Gregor, Tomáš (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Biodegradabilní bioplasty jsou v současné době vyvíjeny jako ekologičtější náhrada za konvenční plasty, která má najít uplatnění v zemědělství nebo v obalových materiálech. Se vzrůstající produkcí těchto výrobků poroste i pravděpodobnost jejich průniku do životního prostředí. U biodegradabilních materiálů se předpokládá jejich rychlá biodegradace, čímž by měly snižovat množství mikroplastů v životním prostředí. Biodegradabilita je v současné době určována pomocí biodegradačních testů, jejichž parametry jsou definovány velmi obecně a často neodrážejí reálné podmínky, ve kterých se bude bioplast rozkládat v životním prostředí. O osudu a vlivu těchto částic v různých ekosystémech (především v půdě, kde předpokládáme nejvyšší kontaminaci) je toho v současné době známo velmi málo. Proto se tato disertační práci zabývá kritickým zhodnocením biodegradačního testu v půdě dle normy ISO 17556:2012, který doplňuje následným stanovením reziduí bioplastu. K tomuto účelu je zde prezentován vývoj analytické metody ke stanovení mikrobioplastů polyhydroxybutyrátu a polymléčné kyseliny založená na metodách používaných ke stanovení konvenčních mikroplastů. Dále je zde také diskutován vliv mikrobioplastů na půdu se zaměřením na efekty, které mohou představovat problémy v zemědělství. Je zde popsán vliv mikrobioplastů na abiotické (chování půdní vody, struktura půdy) a biotické (změna půdní diverzity, cyklus nutrientů) vlastnosti půdy ihned po jejich vstupu do půdy. Taktéž je zde studován vliv biodegradace a dlouhodobého působení mikrobioplastů na půdní organickou hmotu, obsah nutrientů a půdní mikrobiální diverzitu (popsanou pomocí aktivity 5 hlavních enzymů podílejících se na cyklech uhlíku, dusíku a fosforu). V poslední kapitole jsou pak demonstrované vybrané problémy, se kterými je možné se setkat při aplikaci bioplastových produktů v zemědělství, kdy může dojít k rychlejšímu růstů hub (plísní) přirozeně se vyskytujících v půdě. Výsledkem této disertační práce je širší pohled na problematiku bioplastů v životním prostředí, který může sloužit posouzení vhodnosti aplikace bioplastových produktů současné generace v zemědělství a možného nakládání s bioplastovým odpadem.
|
|
|
Sekvestrace půdní organické hmoty pod listnáči a jehličnany na půdách různého stáří
Hüblová, Lucie ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Vindušková, Olga (oponent)
Půdní organická hmota (POH) je jednou z významných složek půdy. Napomáhá zajišťovat dostatek živin pro rostliny i půdní organismy, podílí se na tvorbě půdní struktury a zadržování vody v půdě. POH je tvořena organickou hmotou (OH) rostlinného i živočišného původu v různém stádiu rozkladu. Skládá z několika složek zvaných frakce, které se mezi sebou liší citlivostí k rozkladu. Mezi základní frakce patří: (1) volná partikulovaná organická hmota (FPOM) a (2) OH různými způsoby vázaná na minerální složky půdy (MAOM) - OH v makro- a mikroagregátech a OH vázaná na prach a jíl (S+C). Předpokládá se, že během vývoje půdy se frakce MAOM nasytí C a nedochází u nich už nadále k jeho dalšímu ukládání. Jiné frakce, zejména FPOM, které byly původně minoritní, se tak stávají při ukládání OH v půdě důležitějšími a množství C v nich vázané se postupně zvyšuje. Je však nedostatek studií, které by tento předpoklad testovaly. V této práci jsem studovala hypotézu, že půdy v různém stádiu vývoje se budou lišit v množství C uloženém v jednotlivých frakcích. Tento rozdíl bude navíc záviset na druhu stromu a efekt druhu stromu a stáří půdy nebude vždy aditivní. Tuto hypotézu jsem ve své práci otestovala pomocí studia zásoby C v půdě a množství C v jednotlivých frakcích na dvou typech půd různého stáří - zrekultivovaných...
|
|
|
Obsah organického uhlíku v orniční a podorniční vrstvě půdy v porostech energetických trav
BLÁHA, David
Tato práce je zaměřena na sledování obsahu organického uhlíku v orniční a podorniční vrstvě půdy v porostech energetických trav (Dactylis glomerata, Elymus elongatus subsp. ponticus cv. Szarvasi-1, Festuca arundinacea, Phleum pratense). Porosty byly založeny 16. 4. 2019 na pokusné lokalitě Zemědělské a technologické fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Obsah organického uhlíku byl hodnocen v závislosti na hloubce odběru a variantě hnojení. Odběry půdních vzorků byly prováděny v pravidelných intervalech pedologickou sondážní tyčí ze tří hloubek (0-10 cm, 10-20 cm a 20-30 cm). V laboratoři na Katedře agroekosystémů byly vzorky upraveny pro následnou analýzu na přístroji Primacs SLC Analyzer. Nejvyšší obsah organického uhlíku byl zaznamenán v hloubce 0-10 cm a nejnižšší v hloubce 20-30 cm. Dále byl zjištěn pozitivní vliv hnojení na celkový obsah organického uhlíku.
|
|
|
Analýza obsahu a kvality organické hmoty ve vybraných půdních vzorcích
SLÁDKOVÁ, Jana
Hodnocení množství i kvality půdní organické hmoty prochází neustálým vývojem. Vznikají nové metody, které mohou, ale také nemusí najít uplatnění v praxi. Di-plomová práce je zaměřena na hodnocení množství a kvality půdní organické hmoty prostřednictvím různých metod, aby následně mohlo dojít k jejich porovnání. Mezi tzv. "klasické" metody jsou v této práci zařazeny obsah celkového organického uh-líku, obsah uhlíku huminových kyselin a fulvokyselin a poměr CHK : CFK. Za metody "nové" jsou v práci považovány obsah uhlíku primární půdní organické hmoty (CPPOH), uhlík stabilních organických frakcí (CSOF), rychlostní konstanta k oxidace primární půdní organické hmoty a stanovení kationtové výměnné kapacity T dle Sandhoffa. Analyzované vzorky byly odebrány z trvalých travních porostů v okolí obce Třísov (okres Český Krumlov) tak, aby každý pocházel z jiného půdního typu (luvizem, pseudoglej a glej). Po vyhodnocení provedených analýz bylo zjištěno, že jak "klasickými", tak "novými" metodami hodnocení množství půdní organické hmoty bude dosaženo velmi podobných výsledků. Ve všech případech zde byl nejkladněji hodnocen půdní typ luvizem. U hodnocení kvality půdní organické hmoty je obtížné porovnávat nové a klasické metody, vzhledem k tomu, že klasickými metodami nelze stanovit kvalitu nezhumifikované organické hmoty. "Nová" metoda rozlišuje tzv. primární půdní organickou hmotu a humus.
|
|
|
Kvalita a množství organické hmoty v půdách energetických rostlin
KOBLIC, Štěpán
Kvalita a množství organické hmoty patří mezi podstatné faktory, které výrazně ovlivňují důležité vlastnosti půdy. Tato práce je zaměřena na výzkum kvality a množství organické hmoty v půdách pod porosty energetických rostlin - Szarvasi-I. a Dactylis glomerata. V literární rešerši jsou popsány pojmy, které jsou důležité pro pochopení daného tématu. Praktická část se zabývá pravidelným odběrem půdních vzorků na experimentálních pozemcích JČU, a jejich následnou úpravou. Odebrané vzorky byly v laboratoři analyzovány podle metodiky Kopecký a kol. (2006), která je zaměřena na stanovení rychlostní konstanty oxidace primární půdní organické hmoty. Dále byly zjištěné výsledky statisticky vyhodnoceny z hlediska měsíce odběru vzorků, managementu hnojení a travního druhu. Z výsledků vyplývá, že z hlediska měsíce odběru půdních vzorků byla nejkvalitnější primární půdní organická hmota v měsíci říjnu 2019. Podle managementu hnojení byla nejkvalitnější u varianty "Control" a z pohledu sledování travního druhu pod porosty Szarvasi-I. Z hlediska interakce všech sledovaných faktorů bylo zjištěno, že nejlepší vliv na kvalitu primární půdní organické hmoty mají nehnojené porosty Szarvasi-I.
|
|
|
Obsah organického uhlíku v půdách porostů energetických rostlin
BLÁHA, David
Práce je zaměřena na sledování obsahu celkového organického uhlíku v půdách porostů vybraných energetických rostlin (Dactylis glomerata, Elymus elongatus subsp. Ponticus, Festuca arundinacea, Phleum pratense). Porosty byly založeny 16. 4. 2019 na pokusné lokalitě Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Obsah organického uhlíku byl sledován v závislosti na hloubce odběru a variantě hnojení v pravidelných termínech odběrů. První odběr byl proveden před založením porostů, další odběry následovaly vždy po dvou měsících. Odběry byly prováděny pedologickou sondážní tyčí ze dvou hloubek (0-10 cm a 10-20 cm). Následně byly vzorky upraveny pro analýzu a zkoumány na přístroji SKALÁR v laboratoři na Katedře agroekosystémů. V průběhu výzkumu byl sledován prudký nárůst obsahu organického uhlíku ve vzorku odebraném v jarním období roku 2020. Větší zastoupení organického uhlíku bylo zaznamenáno v hloubce 0-10 cm, avšak statisticky neprůkazně. Dále bylo zjištěno, že hnojení má vliv na celkový obsah organického uhlíku, hnojené varianty vykazovaly vyšší hodnoty než nehnojené. Nejvyšší obsah celkového organického byl zaznamenán u rostliny Phleum pratense. Rozdíly mezi jednotlivými rostlinami byly ovšem statisticky neprůkazné.
|
|
|
Effect of distinct soil horizon and vegetation on soil microbiome abundance, composition, and activity of Arctic permafrost
VARSADIYA, Milankumar
In the present work, I studied the abundance, composition, and activity of soil microbial communities involved in the decomposition of soil organic matter (OM) in different horizons and under distinct tundra vegetation of Arctic permafrost soils. Special emphasis was given to buried topsoil caused by cryoturbation processes. The enzyme activity and their stoichiometry were also analyzed to determine the limitation of microbial carbon, nitrogen, and phosphorus. I also applied the metatranscriptomics approach to study the active microbial community in a complex view of all three domains of life (bacteria, archaea, Eukaryota). With this approach, we could better understand the potential role of microbial interactions (e.g., bacterial predation) in the carbon and nitrogen cycles of permafrost soils.
|
|
|
Změny ve vstupu organické hmoty do půdy během pedogeneze jako hybatel akumulace uhlíku
Lačná, Karolína ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Vindušková, Olga (oponent)
Půdní organická hmota je nedílnou součástí půdy představující rezervoár živin pro rostliny a půdní organismy, a to především při akumulaci biogenního prvku uhlíku (C). Hromadění a stabilizace půdní organické hmoty závisí na několika procesech. Vstupním zdrojem pro vytvoření POH je rostlinná organická hmota tvořena především opadem a nadzemní částí rostlinné bylinné biomasy. Akumulace POH a následná sekvestrace uhlíku je ovlivněna především chemickým složením a množstvím OH vstupujícím do půdy. V této práci bylo porovnáno množství vstupní OH vstupujícího do půdy na plochách se starším přirozeně vzniklým typem půd a na půdách uměle vytvořených člověkem (výsypkové plochy). V rámci výzkumu byly porovnávány jiné typy lesního porostu zastoupenými smrčinovým porostem a olšinovým porostem. Z naměřených dat jednotlivých ovlivňujících faktorů bylo zjištěno, že složení a množství OH je významně ovlivněno druhovým složením lesa. U olšinových porostů bylo pozorováno více rostlinného OH na obou typech půd s nižším poměrem C:N, což vystihuje lépe rozkladatelnou OH. Výsledky naznačují zvýšenou koncentraci ergosterolu na plochách s jehličnatým zastoupením stromů a zároveň prokazují větší množství kořenové biomasy. Naproti tomu nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly mezi plochami na mladých a starých půdách....
|
host ::
RSS.