Půdníorganickáhmotaakondicionéry
Výzkumná skupina SOMAC se zaměřuje na fyzikálně-chemický a molekulární popis půdní organické hmoty, huminových látek a půdních kondicionérů a na vývoj postupů pro ochranu, úpravu a revitalizaci půdního prostředí. Výzkum propojuje chemii půdy, environmentální a materiálovou chemii, koloidní chemii a mikrobiální přístupy.
Skupina se zabývá zejména izolací, frakcionací, kvantifikací a charakterizací půdní organické hmoty, huminových látek a jejich frakcí, včetně přírodních i artificiálních huminových materiálů. Součástí výzkumu je také vývoj a testování půdních kondicionérů, biostimulantů a bioinokulantů na bázi biouhlu, lignitu, lignohumátů, hydrogelů a kompozitních nosičů půdních mikroorganismů.
Významnou oblastí výzkumu je rovněž studium transportu, mobility a biodostupnosti látek v půdě, zejména sorpce, desorpce, difúze a vazby kovů, živin, léčiv a organických polutantů. Cílem je využít získané poznatky pro zlepšení kvality půdy, retence vody, stability organické hmoty, dostupnosti živin, omezení mobility kontaminantů a podporu zdravého půdního prostředí.
Ing.
MichalKalina
Ph.D.
Vedoucí výzkumné skupiny
Specializace: techniky rozptylu světla (DLS, SLS, ELS/zeta potenciál, SEC/MALS, FFF/MALS), izolace půdní organické hmoty a huminových látek, frakcionační postupy (HK, FK, HU, humeomika), pěstební experimenty v řízených podmínkách, respirometrie
Obor zájmu: půdní organická hmota, huminové látky, biouhel, hydrogely, půdní kondicionéry, biohnojiva, bioinokulanty, fyzikálně-chemické a mikrobiální charakteristiky půdy, PGP (růst rostlin podporující) efekty půdních bakterií
-
Výzkumný tým
prof. Ing.
MiloslavPekař
CSc.
Specializace: kalorimetrie, termická analýza, kinetika a termodynamika stability a tvorby POH.
Obor zájmu: reakce půdní organické hmoty a její interakce s minerálními složkami půdy, organické půdní pomocné látky.Ing.
LeošDoskočil
Ph.D.
Specializace: světelná a elektronová mikroskopie, spektroskopické metody (FTIR, UV–Vis), analytická centrifuga (LUMiSizer), elektrochemické a korozní zkoušky, charakterizace huminových látek a lignitu.
Obor zájmu: huminové látky, lignit, hořčík a jeho slitiny, mikrobiálně ovlivněná koroze, korozní inhibitory, interakce půdní hmoty s kovovými materiály.doc. Ing.
VojtěchEnev
Ph.D.
Specializace: spektrometrické metody (FTIR/Raman, fluorescence steady-state/time resolved fluorescence spectrometry, FTIR mikroskopie), frakcionace OM/SOM, freeze drying, elementární analýza CHNS/O, lysimetrie (půdní roztok/gel).
Obor zájmu: půdní organická hmota, kaustobiolity (lignit/oxyluminoly/leonardit/rašelina), arteficiální HL, půdní pomocné látky a kondicionéry, kvalitativní analýza SOM, OM, HL a PPL, hydrotermální karbonizace.doc. Ing.
ZdenkaKozáková
Ph.D.
Specializace: aplikace plazmatu na povrchy, příprava plazmatem aktivované vody, pěstební experimenty v řízených podmínkách, stanovení přírodních látek v půdě i rostlinách, UV-Vis spektrofotometrie, diagnostika plazmatu (OES).
Obor zájmu: generace plazmatu v plynech a kapalinách, plazmatem aktivovaná voda, hydrogely, půdní organická hmota, polyfenoly, fyzikálně-chemické a mikrobiální charakteristiky půdy.prof. Ing.
MartinaKlučáková
Ph.D.
Specializace: FT-IR, difuzní experimenty, interakce huminových látek s různými polutanty, studované náročné analytické metody.
Obor zájmu: půdní organická hmota, huminové látky, hydrogely, půdní kondicionéry, studium migrace a imobilizace polutantů v modelových hydrogelech i v reálných půdních systémech, chemická a termická stabilita huminových látek. -
Výzkumné zaměření
A) Půdní organická hmota a huminové látky
- Izolace a frakcionace půdní organické hmoty, huminových látek a půdních hydrokoloidů.
- Fyzikálně-chemická, strukturní a molekulární charakterizace přírodních i artificiálních huminových látek.
- Studium vztahu mezi složením, strukturou a reaktivitou půdní organické hmoty a huminových látek.
- Výzkum půdních hydrokoloidů a jejich významu pro chování látek v půdě.
- Příprava a hodnocení artificiálních huminových materiálů pro environmentální a zemědělské aplikace.
B) Půdní kondicionéry, biostimulanty a bioinokulanty
- Studium biouhlu jako půdního kondicionéru se zaměřením na vliv biomasy, podmínek pyrolýzy, textury a velikosti částic.
- Vývoj hydrogelů a kompozitních materiálů pro zvýšení retence vody a zlepšení půdního prostředí.
- Návrh nosičů pro bioinokulanty podporujících stabilitu a účinnost prospěšných půdních mikroorganismů.
- Využití lignitu a lignohumátů pro zlepšení kvality půdy a dostupnosti živin.
- Vývoj přípravků pro revitalizaci půd postižených suchem, kontaminací nebo ztrátou biologické aktivity.
C) Transport, mobilita a biodostupnost látek v půdě
- Studium sorpce a desorpce kovů, živin, léčiv a organických polutantů na složky půdního systému.
- Experimentální popis difúze a mobility látek v modelových i reálných půdních prostředích.
- Hodnocení vlivu fyzikálně-chemických podmínek a aplikace půdních kondicionérů na transportní chování látek v půdě.
D) Transformace a stabilita půdní organické hmoty
- Studium fyzikálních, chemických a koloidních mechanismů stabilizace půdní organické hmoty.
- Výzkum stability komplexů půdní organická hmota–kov–polutant.
- Sledování mikrobiálních aspektů degradace, stabilizace a mineralizace půdní organické hmoty.
Společným cílem výzkumu je porozumět chování organických, uhlíkatých a koloidních složek půdního systému na molekulární úrovni a využít tyto poznatky pro návrh materiálů a postupů podporujících kvalitu, odolnost a udržitelné hospodaření s půdou.
-
Vybrané projekty
-
Studium vlivu aplikace biouhlu na transformaci půdní organické hmoty – od multidisciplinární metodiky po interpretaci na molekulární úrovni
GA 20-28208Y; Understanding the effect of biochar amendment on transformation of soil organic matter – from interdisciplinary methodology to molecular-level interpretation.
Hlavní řešitel: Ing. Michal Kalina, Ph.D. -
NATO SPS G296; Improving the monitoring of the state of agricultural land affected by military operations
Český název: Monitorování stavu zemědělských půd zasažených válečnými operacemi.
Hlavní řešitel: Prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. -
GA 23-06757S; Self-entrapment of Plant Growth Promoting Rhizobacteria by gelation of their exopolysaccharides
Český název: Enkapsulace bakterií podporujících růst rostlin prostřednictvím gelace jimi produkovaných polysacharidů jako cesta k nové generaci bioinokulantů.
Hlavní řešitel: doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D. -
TH02030073; Revitalisation of agricultural land in the areas of the Czech Republic endangered by drought
Český název: Revitalizace zemědělské půdy v oblastech ČR ohrožených suchem.
Hlavní řešitel za FCH VUT: Prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. -
SQ01020087; Use of waste raw sheep wool in horticultural production
Český název: Využití odpadní surové ovčí vlny v zahradnické produkci.
Hlavní řešitel za FCH VUT: Prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. -
HS SR162559210; Výzkum a komplexní charakterizace biouhlu a vstupní suroviny pro produkci biouhlu dle evropské certifikace EBC (smluvní výzkum)
Hlavní řešitel: Ing. Michal Kalina, Ph.D. - Další projekty
-
Studium vlivu aplikace biouhlu na transformaci půdní organické hmoty – od multidisciplinární metodiky po interpretaci na molekulární úrovni
-
Vybrané publikace
-
Soil Organic Matter And Mineral Content As Crucial Factors For The Fate Of Tetracycline In Soils
KLUČÁKOVÁ, M.; ZÁVODSKÁ, P. -
Self-entrapment of Azotobacter vinelandii cultures by gelation of their exopolysaccharides: A way towards next-generation bioinoculants
ČERNAYOVÁ, D.; SÚKENÍK, M.; OBRUČA, S.; SMILEK, J.; KALINA, M.; MRÁZOVÁ, K.; HRUBANOVÁ, K.; KRZYŽÁNEK, V.; SEDLÁČEK, P. -
Influence of plasma activated water on the growth and vitality of Radish (Raphanus sativus L.)
VOZÁR, T.; TREBULOVÁ, K.; KOZÁKOVÁ, Z.; KRČMA, F.; ENEV, V.; ČECHOVÁ, L. -
Lignite as a natural active immobilization system for surface/drainage water polluted by fertilizers
KLUČÁKOVÁ, M.; ZÁVODSKÁ, P.; LAGOVÁ, M.; BURSÍK, L.; SOBOTKOVÁ, V. -
Microcalorimetry as an Effective Tool for the Determination of Thermodynamic Characteristics of Fulvic–Drug Interactions
KLUČÁKOVÁ, M.; KROUSKÁ, J. -
Physico-Chemical Aspects of Metal–Fulvic Complexation
KLUČÁKOVÁ, M.; KROUSKÁ, J.; KALINA, M. -
Soil organic matter interactions along the elevation gradient of the James Ross Island (Antarctica)
VLČEK, V.; JUŘIČKA, D.; VALTERA, M.; DVOŘÁČKOVÁ, H.; ŠTULC, V.; BEDNAŘÍKOVÁ, M.; ŠIMEČKOVÁ, J.; VÁCZI, P.; POHANKA, M.; KAPLER, P.; BARTÁK, M.; ENEV, V. -
Agarose Hydrogels Enriched by Humic Acids as a Functional Model for the Transport of Pharmaceuticals in Nature Systems
KLUČÁKOVÁ, M.; ZÁVODSKÁ, P. -
The Effect of Biochar Particle Size on the Leaching of Organic Molecules and Macro- and Microelements
SOVOVÁ, Š.; MRAVCOVÁ, L.; POŘÍZKA, J.; KUBÍKOVÁ, L.; KALINA, M. -
Functional Hydrogels for Agricultural Application
KRATOCHVÍLOVÁ, R.; KRÁČALÍK, M.; SMILKOVÁ, M.; SEDLÁČEK, P.; PEKAŘ, M.; BRADT, E.; SMILEK, J.; ZÁVODSKÁ, P.; KLUČÁKOVÁ, M. -
Diffusion of sulphonamide antibiotics in agarose hydrogels enriched by humic acids
KLUČÁKOVÁ, M.; ZÁVODSKÁ, P. -
Biochar Texture – A Parameter Influencing Physicochemical Properties, Morphology, and Agronomical Potential
KALINA, M.; SOVOVÁ, Š.; HAJZLER, J.; KUBÍKOVÁ, L.; TRUDIČOVÁ, M.; SMILEK, J.; ENEV, V. -
The Effect of Pyrolysis Temperature and the Source Biomass on the Properties of Biochar Produced for the Agronomical Applications as the Soil Conditioner
KALINA, M.; SOVOVÁ, Š.; ŠVEC, J.; TRUDIČOVÁ, M.; HAJZLER, J.; KUBÍKOVÁ, L.; ENEV, V. -
Polarity-Based Sequential Extraction as a Simple Tool to Reveal the Structural Complexity of Humic Acids
ENEV, V.; SEDLÁČEK, P.; KUBÍKOVÁ, L.; SOVOVÁ, Š.; DOSKOČIL, L.; KLUČÁKOVÁ, M.; PEKAŘ, M. -
New possibility for characterization of dissociation behaviour of supramolecular electrolytes
KLUČÁKOVÁ, M. -
Agarose Hydrogels Enriched by Humic Acids as the Complexation Agent
KLUČÁKOVÁ, M. -
How the Supramolecular Nature of Lignohumate Affects Its Diffusion in Agarose Hydrogel
KLUČÁKOVÁ, M.; KALINA, M.; ENEV, V. -
Composite materials for controlled release of mineral nutrients and humic substances for agricultural application
KRATOCHVÍLOVÁ, R.; SEDLÁČEK, P.; POŘÍZKA, J.; KLUČÁKOVÁ, M. -
Mean Activity Coefficients of Humic Acids as Physicochemical Characteristics of their Behavior in Water Environment
KLUČÁKOVÁ, M. - Další články
-
Soil Organic Matter And Mineral Content As Crucial Factors For The Fate Of Tetracycline In Soils
-
Nabízené služby a analýzy
- Fyzikálně-chemická charakterizace půd, půdní organické hmoty a huminových látek – stanovení základních fyzikálně-chemických vlastností (pH, konduktivita), obsahu organické a minerální frakce a CHNS/O analýzy.
- Izolace a frakcionace půdní organické hmoty a huminových látek – separace na huminové kyseliny, fulvinové kyseliny a huminy podle standardních postupů IHSS.
- Pokročilé spektroskopické analýzy půdní organické hmoty a huminových látek – využití UV–VIS, FTIR, Ramanovy a fluorescenční spektroskopie pro hodnocení struktury, aromatičnosti, funkčních skupin a transformačních změn.
- Kvantifikace obsahu huminových látek v preparátech a půdních přípravcích – stanovení a ověření obsahu huminových látek v materiálech a komerčních produktech.
- Koloidní charakterizace disperzí, půdních hydrokoloidů a materiálových suspenzí – velikost částic, molekulová hmotnost, agregace, polydisperzita, zeta potenciál a stabilita disperzí.
- Termická analýza, kalorimetrie a hodnocení stability materiálů – analýza půdních kondicionérů, organických materiálů, hydrogelů a kompozitů.
- Studium sorpce, desorpce, difúze a mobility látek v půdě – zejména kovů, živin, léčiv a organických polutantů v modelových i reálných půdních systémech.
- Stabilita půdní organické hmoty a jejích komplexů – studium stabilizace organické hmoty, vazebných interakcí s kovy a polutanty a vlivu kondicionérů.
- Reologická charakterizace roztoků, disperzí, gelů a hydrogelových matric – tokové a viskoelastické vlastnosti systémů relevantních pro půdní i materiálové aplikace.
- Mikrobiální aktivita půd a biodegradace materiálů – hodnocení půdní respirace, mikrobiální aktivity a interakcí materiálů s půdní biotou.
- Pěstební a kultivační experimenty v řízených podmínkách – testování vlivu kondicionérů, bioinokulantů a dalších aditiv na půdní prostředí a růst modelových rostlin.
AKADEMICKÉ KONTAKTY A SPOLUPRÁCE
SMLUVNÍ VÝZKUM A SPOLUPRÁCE















