Využití vysokoúčinných separačních metod při studiu vzájemné interakce biocharu a půdního ekosystému a vlivu na dynamiku dostupných živin

• Název práce v češtině: Využití vysokoúčinných separačních metod při studiu vzájemné interakce biocharu a půdního ekosystému a vlivu na dynamiku dostupných živin
• Název v anglickém jazyce: Use of high-efficiency separation methods in the study of the interaction between biochar and soil ecosystem and the impact on the dynamics of available nutrients
• Klíčová slova: GC-ECD, GC-MS, HPLC-MS, mikroextrakce tuhou fází, biochar, interakce půda-biochar, dynamika makroživin, arbuskulární mykorrhizní houby, půdní mikrobiální komunity, mykorrhizní symbióza rostlin, hodnocení toxicity
• Klíčová slova anglicky: GC-ECD, GC-MS, HPLC-MS, solid-phase microextraction, biochar, soil-biochar interactions, macronutrient dynamics, arbuscular mycorrhizal fungi, soil microbial communities, mycorrhizal symbiosis of plants, toxicity evaluation
• Akademický rok vypsání: 2021/2022
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 05.10.2021
• Datum zadání: 06.10.2021
• Datum potvrzení stud. oddělením: 06.10.2021
• Konzultanti: Sándor Tamás Forczek, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Tento multidisciplinární projekt se zabývá komplexními vztahy mezi minerální výživou rostlin, půdními mikroorganizmy a biocharem aplikovaným do půdy. Biochar, neboli zuhelnatělá biomasa, je prezentována jako univerzální a všude aplikovatelné řešení pro zlepšení kvality půdy zvýšením obsahu půdní organické hmoty a zlepšením koloběhu živin. Kromě pozitivních účinků nepochybně existují i zatím neznámé vedlejší účinky na půdní ekosystém a na rostliny využívající tento půdní ekosystém. Před rozšířením aplikace biocharu v zemědělské výrobě je potřeba prostudovat, jak jeho aplikace ovlivňuje přístupnost živin, jejich formu a jejich toky v půdě.
Plánujeme modelové pokusy s různými druhy půd, s biocharem různého původů a vlastností, experimenty s různou koncentrací a formami živin (N a P) na několika rostlinných druzích. Experimenty budou prováděny na umělých půdách s kontrolovaným mikrobiálním společenstvím. Součástí tohoto projektu bude kromě charakterizace fyzikálně chemických vlastností biocharu také analýza polutantů, vyluhovaných z biocharu, což je velice důležitý krok tohoto projektu, stejně jako studium inhibice a chronické toxicity na řasových kulturách a půdních mikroorganizmech. Mezi analytické metody, které budou zapojeny do řešení tohoto projektu, patří SPME ve spojení s plynovou chromatografií (detekce ECD a MS), HPLC-MS, případně radioanalytické stopovací metody.
Doktorský projekt bude vypracováván ve spolupráci s Ústavem experimentální botaniky AV ČR.