Věda a výzkum
Výzkumná témata
Tvůrčí výzkumná a vývojová činnost je na Fakultě zemědělské a technologické Jihočeské univerzity (FZT JU) realizována zejména v pěti nosných tématech – udržitelné zemědělství, zemědělské biotechnologie, kvalita zemědělských produktů a potravin, zemědělství a životní prostředí, zemědělství a technologie 4.0 – které úzce korelují se soudobou společenskou poptávkou v oblasti zemědělského výzkumu. Jde o témata mající vysokou míru společenského významu nejen na národní úrovni, ale i na té mezinárodní.
Výzkumná a vývojová činnost je na FZT JU propojena spoluprací nejen s partnerskými vysokými školami a výzkumnými institucemi, ale má tradičně úzkou vazbu na uživatelskou sféru zahrnující orgány státní správy, veřejné organizace, zemědělské a zpracovatelské podniky, firmy zabývající se zemědělskými službami, obchodem i další podnikatelské subjekty.
Standardními výstupy jsou vědecké články publikované v oborově zaměřených časopisech s impaktním faktorem, ale také výsledky aplikačního charakteru jako jsou patenty, užitné a průmyslové vzory, uplatněné metodiky, ověřené technologie a další typy výsledků.
Udržitelné zemědělství resp. trvale udržitelné zemědělství patří dlouhodobě mezi základní cíle Společné zemědělské politiky EU. Jde o uzpůsobení zemědělských činností k šetrnému hospodaření s přírodními zdroji a ohleduplnému chování k životnímu prostředí. Při pěstování rostlin je proto žádoucí klást důraz na střídání plodin, úsporné a zároveň efektivní systémy zpracování půdy, dobrou péči o půdní organickou hmotu a harmonické doplňování živin. Důležitou roli hraje snaha rozšiřování spektra pěstovaných rostlin a zvyšování odrůdové variability. V oblasti ochrany rostlin před škodlivými činiteli je dávána přednost integrovanému přístupu a preventivním opatřením s cílem snižovat množství používaných pesticidů. Obdobné principy jsou analogicky uplatňovány i v chovu hospodářských zvířat, kde je snaha o dosahování vysoké míry užitkovosti s ohledem na genetický potenciál chovaných zvířat prostřednictvím vhodných technik a technologií chovu, kvalitní výživy, péče o zdraví a zajištění dostatečného welfare zvířat.
Vědecko-výzkumná činnost na FZT JU je v rámci tematického okruhu „Udržitelné zemědělství“ orientovaná zejména do následujících oblastí:
- hodnocení vlivu genotypu a ostatních pěstitelských faktorů na výnosové parametry a kvalitu dosažené produkce polních plodin a ostatních rostlinných kultur
- hodnocení vlivu technologie a managementu chovu hospodářských zvířat na užitkovost, kvalitu produkce a zdravotní stav zvířat
- uplatnění biologické ochrany rostlin v polních a skleníkových podmínkách
- ekologické a sociální zemědělství
- hodnocení energetických a látkových toků v zemědělské výrobě
- valorizace odpadů a vedlejších produktů ze zemědělských výrob
Biotechnologie jsou moderní, intenzivně se rozvíjející obor, kombinující biologii s technologiemi a nabízející obrovskou příležitost k novým inovacím. Biotechnologie zasahují do celé řady lidských činností včetně zemědělství. Zemědělské biotechnologie, označované také jako „green“ biotechnologie, jsou biotechnologické metody a postupy aplikované na zemědělské procesy. Představují tak využití moderních vědeckých technik a přístupů, znalostí genomiky, transkriptomiky, buněčné a molekulární biologie ve šlechtění rostlin a zvířat. Zároveň tyto biotechnologie umožňují překonat limity klasických šlechtitelských postupů. Součástí tohoto oboru je i problematika, genetických modifikací, moderních molekulárních šlechtitelských technik, jako je markerově asistovaný výběr a genomická selekce. Tyto metody a nástroje umožňují vyšlechtění nových výkonných a rezistentních odrůd, což se pozitivně odráží na vyšší výkonnosti zemědělství a snižování spotřeby pesticidů.
Vědecko-výzkumná činnost na FZT JU je v rámci tematického okruhu „Zemědělské biotechnologie a molekulární biologie“ orientovaná na následující dílčí okruhy:
- molekulární biologie a šlechtění zemědělsky významných rostlin
- využití metody asociativní transkriptomiky a bioinformatických nástrojů pro identifikaci genů řídících významné znaky kvality a rezistence k abiotickým a biotickým stresům
- populační genetika planých a invazních druhů
- molekulární markerování ve šlechtění zvířat
- molekulární diagnostika rostlinných i živočišných patogenů
- vývoj molekulárních detekčních postupů pro rychlou a specifickou detekci patogenů
Ochrana kvality potravin a zdraví je jedním z dalších hlavních cílů Společné zemědělské politiky EU. Kvalita zemědělských produktů je dána mnoha jakostními charakteristikami, ať už se jedná o chemické složení nebo nutriční, mikrobiologické, hygienické a senzorické vlastnosti. Vysoká kvalita pak představuje pro výrobce konkurenční výhodu a je zárukou trvalého zájmu spotřebitelů.
Ukazatele kvality zemědělských surovin a potravin jsou ovlivňovány řadou faktorů nejen v zemědělské prvovýrobě, ale dále i v celém potravinovém řetězci, a jejich znalost je z hlediska zachování požadované kvality klíčová.
Vědecko-výzkumná činnost na FZT JU je v rámci tematického okruhu „Kvalita zemědělských produktů a potravin“ orientovaná do následujících oblastí:
- složení zemědělských surovin a potravin a možnosti jejich příznivého ovlivnění
- nutričně a senzoricky významné složky v zemědělských surovinách a potravinách
- využití netradičních zdrojů při vývoji nových výrobků
- kvalita rostlinných a živočišných produktů v závislosti na technologii zpracování
- bezpečnost potravinového řetězce a ochrana zdraví spotřebitele
Zemědělství je odnepaměti spjato s životním prostředím. Zemědělství je na jedné straně založeno na využívání přírodních zdrojů, na druhé straně se jedná o lidskou činnost, která životní prostředí utváří. Krajina jak ji známe dnes, je výsledkem především zemědělské činnosti. Člověk zemědělskou činností v krajině ovlivňuje téměř všechny složky životního prostředí – v mnoha ohledech pozitivně, nicméně velká část hospodářské činnosti může mít bohužel také negativní vliv na životní prostředí.
Vědecko-výzkumná činnost na FZT JU se v rámci tématu „Zemědělství a životní prostředí“ věnuje celému spektru působení hospodářské činnosti na životní prostředí, ať už se jedná o negativní nebo pozitivní dopady. Patří mezi ně mimo jiné:
- hodnocení vlivu hospodaření na biodiverzitu, klima a hydrologický režim krajiny, eutrofizace povrchových vod
- studium dopadů hospodaření na kvalitu půd, vznik a omezování půdní eroze
- příprava konceptů, postupů a technologií pro šetrnější využití přírody zemědělským hospodařením a pro ochranu životního prostředí
- rozvoj precizního zemědělství a využití jeho potenciálu pro efektivnější využití přírodních zdrojů v zemědělství, pro snížení environmentální zátěže a pro ochranu životního prostředí
- návrhy a hodnocení pozemkových úprav podporujících funkce krajiny
Zemědělství a technologie 4.0 je obecné označení pro koncept, který je založen na využití moderních výpočetních metod a elektroniky v oblasti zemědělství a příbuzných aplikovaných věd. Díky technologickému pokroku tak mohou vznikat nové, tzv. fyzikálně-kybernetické systémy, které nabízí zemědělcům nové možnosti. Ty naleznou uplatnění například při monitoringu mikroklimatických podmínek uvnitř stájí hospodářských zvířat, v řídicích systémech vertikálního zemědělství, při automatizovaném hodnocení zdravotního stavu rostlin a hodnocení přiměřenosti jejich růstu, v technických prostředcích využívaných pro zemědělskou činnost a v mnoha dalších. Nové moderní technologie jsou již úspěšně a běžně využívány v oblasti průmyslu (označovaného analogicky jako Průmysl 4.0) a v následujících letech budou také intenzivně pronikat do oblasti zemědělství.
Vědecko-výzkumná činnost na FZT JU je v rámci tématu „Zemědělství a technologie 4.0“ orientována zejména na:
- výzkum a vývoj chytrých technologií pro chovy skotu a prasat založených na pokročilých výpočetních postupech
- uplatnění prvků umělé inteligence v zemědělských technologiích
- využití dronů a digitální obrazové analýzy pro monitoring procesů v rostlinné výrobě
- uplatnění systémů monitoringu s využitím metod dálkového průzkumu Země a umělé inteligence