Infrastructure

Vnitřní prostředí kultivačních lamelových sfér (KLS) je plně kontrolováno počítačovou řídící jednotkou (teplota, koncentrace CO₂, vlhkost půdy). Regulace je zajištěna pohybem skleněných lamel, čímž je dosaženo trvalého udržování teploty v KLS – nedochází k přehřívání vnitřního prostoru. Koncentrace CO₂ je udržována nuceným oběhem vzduchu ve sféře zajišťujícím jak udržení teploty, tak rovnoměrné míchání vzduchu ve vnitřním prostoru KLS. Součástí KLS je systém měření sluneční radiace, teploty/vlhkosti vzduchu/půdy. Systém KLS je tvořen dvěma sférami – sféra s ambientní koncentraci CO₂ a sféra s požadovanou navýšenou koncentrací CO₂ (v současnosti dvojnásobek oproti okolní). KLS umožňují komplexní ekofyziologická setřeni reakcí daného typu ekosystému na dlouhodobě působící zvýšenou atmosférickou koncentraci CO₂. v kombinaci s dalšími environmentálními faktory (sucho, hnojení dusíkem).

Zajímá nás jak například stres sucha nebo nedostatek dusíku ovlivní efekt zvýšené koncentrace oxidu uhličitého na fotosyntézu, růst a produkci rostlin. Některé interakce faktorů mohou působit na rostliny pozitivně. První výzkumy například naznačují, že zvýšená koncentrace oxidu uhličitého zlepšuje hospodaření rostlin s vodou a tím lépe odolávají stresu sucha. Podobně také UV záření má příznivé dopady na odolnost rostlin vůči suchu, především díky zvýšenému množství ochranných látek v listech. Naopak v jiných případech můžeme pozorovat sčítání negativního působení jednotlivých faktorů, nebo jsou pozitivní vlivy na produkci provázeny zhoršováním kvality.

Sledujeme dopad adaptačních opatření v kombinaci s optimalizovanou úrovní výživy na růst, vývoj a výnos zemědělských plodin a hledáme tak produkční i ekonomické argumenty, které by měly přesvědčit zemědělce o nutnosti změny způsobu hospodaření s ohledem na kvalitu pitné vody. V neposlední řadě, sledujeme účinnost adaptačních opatření z pohledu zlepšení infiltrace a retence vody, a snažíme se tak vyhodnotit přednosti adaptačních opatření za podmínek simulovaného sucha. Výsledkem by tak měly být argumenty nejen pro zvýšení zachycení vody v krajině, a tím zvýšené dotování zásob podzemní vody, ale také pro zemědělce, pro které přínos adaptačních opatření bude klíčový především za podmínek sucha.

Laboratoř poskytuje cílené i necílené metabolomické analýzy, které jsou prováděny pomocí tandemových analytických technik založených na principu plynové a kapalinové chromatografie spojené s hmotnostní detekcí. V kombinaci s dalšími detekčními a ionizačními technikami lze stanovit velmi široké spektrum primárních a sekundárních metabolitů v různých matricích. Z cílených analýz laboratoř umožňuje stanovení cukrů, mastných kyselin, těkavých sloučenin, fenolických látek ad. Dále lze provádět necílenou metabolomickou analýzu využívající informaci z hmotnostních spekter a tandemových hmotnostních spekter pro identifikaci metabolitů, které nejsou obsaženy v knihovnách hmotnostních spekter.

Analýzy jsou prováděny pomocí izotopového hmotnostního spektrometru s přesností ± 0.02 ‰ pro uhlík a ± 0.3 ‰ pro kyslík. Spektrometr v kombinaci s prvkovým analyzátorem umožňuje stanovení izotopových poměrů v pevných i kapalných vzorcích. Prekoncentrační jednotka, pracující na principu kryogenické pasti, umožňuje detekci δ13C a δ15N v plynných vzorcích (CO₂, N₂O a CH₄) při běžných atmosférických koncentracích.