Reprodukcia hospodárskych zvierat: Študijné materiály

Vzdelávací proces na Katedre botaniky a genetiky je zameraný na zabezpečenie výučby v študijných programoch biológia a učiteľstvo biológie. Katedra sa podieľa na výučbe v rámci študijných odborov 4.2.1 biológia (Bc., Mgr., PhD.) a 1.1.1 učiteľstvo akademických predmetov (Bc. a Mgr.). Súčasťou aktivít katedry sú rigorózne skúšky a obhajoby rigoróznych prác s udelením titulov PaedDr. a RNDr.

Zameranie Katedry botaniky a genetiky

Katedra botaniky a genetiky sa špecializuje na výučbu predmetov z oblastí botaniky, rastlinnej fyziológie, mikrobiológie a širokej škály molekulárno-genetických disciplín. Výskumné aktivity sú primárne orientované na molekulárno-genetický a morfologický výskum živočíšnych a rastlinných organizmov vrátane človeka.

Výskumné aktivity v oblasti živočíšnej produkcie

Výskum sa zameriava na genetickú variabilitu vo vzťahu k významným vlastnostiam živočíchov a človeka, ako je kvalita živočíšnych produktov a reprodukcia živočíchov. Ďalej sa skúmajú skoré štádiá vývinu embrya hospodárskych zvierat.

Výskumné aktivity v oblasti rastlinnej produkcie

V oblasti rastlinnej produkcie sa katedra venuje fyziológii stresu rastlín, genotoxicite ťažkých kovov a vplyvu pôdnych kontaminantov na fyziologické procesy rastlín. Sleduje sa tiež aktivita enzýmov vo vzťahu k abiotickým faktorom prostredia.

Unikátny výskum kostí

Pracovisko realizuje komplexný výskum kostí na Slovensku, ktorý pokrýva spektrum od molekulárnej až po makroskopickú úroveň.

Centrá excelentnosti a spolupráca

Od roku 2009 je Katedra botaniky a genetiky súčasťou dvoch „Centier excelentnosti“ pre výskum genetických živočíšnych zdrojov. Katedra aktívne spolupracuje s domácimi aj zahraničnými výskumnými a vzdelávacími inštitúciami. Medzi domácich partnerov patria Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Výskumný ústav živočíšnej výroby v Nitre a ďalšie. V zahraničí spolupracuje s inštitúciami v Nemecku, Dánsku, Maďarsku, Českej republike, Poľsku, Rakúsku a na Univerzite v Kodani.

História katedry

Katedra vznikla v roku 1995 rozdelením pôvodnej Katedry biológie na dve samostatné pracoviská: Katedru botaniky a genetiky a Katedru zoológie a antropológie.

Základné zložky prostredia pre rast a vývoj rastlín

Prostredie pre rast a vývoj rastlín je tvorené komplexom rôznych činiteľov, ktoré možno rozdeliť do troch hlavných skupín:

• Vegetačné činitele
• Činitele neživej prírody - abiotické faktory
• Činitele živej prírody - biotické faktory
• Pôsobenie človeka - antropogénne faktory

Abiotické faktory

Abiotické faktory zahŕňajú:

• Povermostné a klimatologické činitele: svetlo, teplo, voda, vzduch.
• Topografické činitele: nadmorská výška, sklon terénu, tvar zemského povrchu a iné.
• Edafické, čiže pôdne činitele: vlastnosti pôdy a jej zloženie.

Biotické faktory

Biotické faktory zahŕňajú:

• Pôsobenie kultúrnych rastlín na prostredie (napr. vplyv koreňovej sústavy na pôdu, rastlinné zvyšky).
• Medzidruhové a vnútrodruhové vzťahy v spoločenstve kultúrnych rastlín.

Antropogénne faktory

Antropogénne faktory predstavujú cielené zásahy človeka do prostredia s cieľom jeho úpravy pre kultúrne rastliny. Patria sem rôzne melioračné zásahy a vhodný výber kultúrnych rastlín do konkrétneho prostredia.

Hlavné vegetačné činitele ako svetlo, teplo a voda sú navzájom nenahraditeľné. Ich celkový vplyv na rastliny je nezvratný proces, a preto nepriaznivé účinky prostredia nemožno vrátiť do pôvodného stavu.

Povernostné a klimatické činitele

Klimatické faktory patria medzi trvalo pôsobiace faktory prostredia s charakteristickou sezónnou a ročnou dynamikou. Pri pestovaní rastlín je nevyhnutné ich rešpektovať výberom skupín poľnohospodárskych rastlín vhodných pre dané klimatické a agroklimatické oblasti.

Klíma oblasti je určená typickým priebehom počasia, ktorý závisí od teploty vzduchu, tlaku vzduchu, množstva slnečného žiarenia, zrážok a vetra. Okrem zemepisnej šírky zohráva významnú úlohu aj vzdialenosť od mora a nadmorská výška.

Počasie, podnebie a ich prvky

Poľnohospodárska výroba je silne závislá od počasia, preto má meteorológia význam pri predpovedaní počasia a klimatológia pri plánovaní rozmiestnenia poľnohospodárskej výroby.

• Meteorológia je náuka o počasí.
• Klimatológia je náuka o podnebí.

Počasie je okamžitý stav atmosféry na danom mieste, charakterizovaný súhrnom hodnôt meteorologických prvkov. Je časovo aj priestorovo premenlivé.

K najdôležitejším meteorologickým prvkom patria:

• Slnečné žiarenie a slnečný svit
• Teplota pôdy
• Teplota vzduchu
• Tlak vzduchu
• Prúdenie vzduchu
• Vlhkosť vzduchu
• Atmosférické zrážky
• Oblačnosť
• Výška a kvalita snehovej prikrývky

Slnečné žiarenie

Slnečné žiarenie je zdrojom energie pre fotosyntézu a ovplyvňuje rast a vývin rastlín. Jeho dĺžka a intenzita sú kľúčové pre rast rastlín. Technológovia musia poznať požiadavky rastlín na svetlo, dokázať merať a hodnotiť svetelné podmienky stanovišťa a vedieť ich regulovať. V rastlinnej výrobe sa to realizuje voľbou stanovišťa, termínom sejby, hustotou a organizáciou porastu.

Typy rastlín podľa nárokov na slnečné žiarenie

• Rastliny dlhého dňa: vyžadujú viac ako 12 hodín osvetlenia denne (napr. obilniny, repa, strukoviny).
• Rastliny krátkeho dňa: vyžadujú menej ako 12 hodín osvetlenia denne (napr. kukurica, slnečnica, sója).
• Rastliny neutrálne: dĺžka osvetlenia nie je rozhodujúca (napr. rastliny čeľade ľuľkovitých).

Podľa intenzity slnečného žiarenia sa rastliny delia na:

• Svetlomilné: vyžadujú priame osvetlenie a svetlé stanovište.
• Tieňomilné: neznášajú priame slnečné osvetlenie a darí sa im v tieni.

Meranie a regulácia svetelných podmienok

Na posudzovanie svetelných podmienok je potrebné poznať dĺžku slnečného svitu a intenzitu slnečného žiarenia. Dĺžka slnečného svitu sa zisťuje pomocou heliografu. Intenzita slnečného žiarenia sa meria prístrojmi ako pyrheliometer alebo luxmeter.

Pyrheliometer meria tepelné účinky slnečného žiarenia.

Luxmeter meria priame aj rozptýlené slnečné žiarenie na princípe fotoelektrického javu.

Albedo je pomer odrazeného žiarenia k dopadajúcemu žiareniu a udáva, koľko slnečného žiarenia pohltí povrch a premení sa na teplo. Meria sa pyranometrami alebo pyranografmi.

Zložky slnečného žiarenia

Slnečné žiarenie má rôzne vlnové dĺžky a skladá sa z:

• Infračerveného žiarenia: najväčšia vlnová dĺžka, významné ako tepelné žiarenie.
• Viditeľného žiarenia: v rozsahu 380 - 760 nm, vnímame ho ako svetlo, zdroj energie pre fotosyntézu.
• Ultrafialového žiarenia: najkratšia vlnová dĺžka, dostáva sa na Zem v malom množstve, môže mať škodlivý účinok na organizmy.

Globálne žiarenie označuje celkové slnečné žiarenie dopadajúce na Zem. Jeho množstvo sa mení počas roka, pričom najviac ho je v júni a najmenej v decembri. Pre rastliny v našich podmienkach je svetlo od marca do septembra dostačujúce.

Ultrafialové žiarenie (do 400 nm) tvorí asi 7 % z celkového množstva a je silne pohlcované atmosférou. Jeho negatívne účinky zmierňuje ozónová vrstva.

Viditeľné svetelné žiarenie (400 - 750 nm) tvorí 48 % z celkového množstva a je pre rastliny najdôležitejšie pre fotosyntézu a vývin. Má rôzne sfarbenia podľa vlnových dĺžok a tvorí spektrum denného svetla.

Vplyvy svetla na rastliny

Svetlo pôsobí na rastliny v troch hlavných smeroch:

• Vo fotosyntéze
• Pri raste
• Pri fotoperiodizme

Pestovateľ môže vplyv svetla na rastlinu ovplyvniť voľbou stanovišťa, hustotou a organizáciou porastu.

Nedostatok svetla

Pri nedostatku svetla sa spomaľuje fotosyntéza, čo vedie k nedostatku asimilátov. Prejavuje sa to spomalením rastu listovej plochy, žltnutím, vodnatením a rednutím rastlinných pletív, nízkym obsahom sušiny, predĺženými internódiami a oslabenými stonkami. Rastliny sú náchylnejšie na choroby a citlivejšie na vplyvy prostredia. Nedostatok svetla brzdí aj kvitnutie.

Jav nedostatku svetla sa nazýva etiolizácia. V rastlinnej výrobe sa etiolizácia využíva napríklad pri pestovaní krmovín, čakanky a špargle na dosiahnutie jemnejších pletív alebo vybielených častí.

Nadbytok svetla

S pribúdajúcou intenzitou slnečného žiarenia sa rast rastlín zrýchľuje, ale len do určitej hranice. Po jej prekročení sa rast spomaľuje, mení sa sfarbenie listov a kvetov, dochádza k poškodeniu alebo spáleniu rastlín.

Teplo

Pohltené slnečné žiarenie sa premieňa na tepelnú energiu, ktorá zohrieva povrch pôdy a preniká do jej hlbších vrstiev. Množstvo tepla dopadajúceho na povrch Zeme nie je rovnaké a závisí od ročného obdobia, zemepisnej šírky, nadmorskej výšky, expozície terénu a oblačnosti. Teplota ovplyvňuje všetky životné procesy rastlín.

Teplotné charakteristiky organizmov

• Minimálna teplota: začiatok vegetačného obdobia, obmedzenie životných procesov v jeseni.
• Optimálna teplota: optimálne podmienky pre rast a vývin rastliny.
• Kritická teplota: poškodenie alebo odumretie rastlín (môže byť kladná aj záporná).

Tepelná vegetačná konštanta je suma teplôt potrebná pre rastlinu počas vegetačného obdobia.

Teplota pôdy

Teplota pôdy je jedným z kľúčových faktorov ovplyvňujúcich rast a vývoj rastlín.

tags: #ucivo #predmetu #studijne #stranky #reprodukcia #hospodarskych