Špičkový vedecký tím Produkčnej fyziológie plodín

12. apr. 2018 • Biologické vedy

Špičkový vedecký tím Produkčnej fyziológie plodín

Špičkový tím Produkčnej fyziológie plodín vznikal postupne od 90. rokov, vytváral si svoj priestor a budoval značku, ktorá sa postupne stala akceptovanou v zahraničí. Ako uvádza prof. Marián Brestič z Fakulty agrobiológie a potravinových zdrojov Slovenskej poľnohospodárskej univerzity (SPU) v Nitre (Katedra fyziológie rastlín), fyziológia rastlín bola na úrovni univerzity pre študentov vždy náročnou disciplínou. Pracovisko katedry patrilo podľa neho k tým, kde sa veľa pracovalo a aj sa veľa vyžadovalo. V súčasnosti je známe nielen produktivitou, ale aj kvalitou.

Krátky pohľad do minulosti

Prvopočiatky boli o hľadaní úspešných tém a vlastného výskumného priestoru. Všeobecne platí, že výskumný tím prežije vtedy, ak má vybudovanú vhodnú infraštruktúru, má vízie, je schopný získať finančné prostriedky pre svoju prácu alebo je úspešný v grantoch. Dnes platí, že musí zaujať svojimi výsledkami, partnermi a vedeckými časopismi. „Preto na začiatku budovania nášho tímu bolo dlhé obdobie tvorby infraštruktúry a postupné zabudovávanie riešených tém do výskumného priestoru. Toto obdobie sa počíta na roky, pretože neexistovali projekty štrukturálnych fondov EÚ, ktoré jediným projektom umožnili vyplniť prázdne laboratóriá. Pre nás však táto postupnosť mala zmysel, pretože sa vytvárali korene spolupráce a partnerstiev,“ povedal prof. Marián Brestič.

Fyziológia rastlín na SPU v Nitre sa v minulosti vyvíjala na spoločnej katedre spolu s biochémiou, botanikou, mikrobiológiou. Pracovisko bolo tematicky veľmi komplexné, personálne zabezpečované odborníkmi z viacerých oblastí. Dominovali komplexné projekty napojené na priority poľnohospodárskej praxe, smerujúce k potravinovej bezpečnosti, udržateľnosti poľnohospodárskej výroby, pôdneho fondu, podpore šľachtenia moderných odrôd. Veda mala viac kvantitatívny charakter a aj výsledky výskumu boli spracovávané do často až niekoľko sto stranových správ a taktiež publikácií prevažne v zborníkoch z konferencií, občasne do vedeckých časopisov. Tieto nedosahovali medzinárodný charakter, avšak hosťovali v nich významné osobnosti z krajín strednej a východnej Európy. Boli v nich publikované pekné a dôkladné príspevky. Ľudia sa týmto spôsobom učili jeden od druhého.

Prof. Marián Brestič podotkol, že výskum rastlín bol silne inšpirovaný tzv. Zelenou revolúciou, ktorá mala za cieľ zabezpečiť výrobu dostatku potravín vo svete a vysporiadanie sa s takým faktom ako bola slabá produkcia poľnohospodárskych plodín. Pohľad na vedu, ale aj hodnotenie vedy malo odlišný charakter ako dnes. „Zameranie výskumu u nás bolo vtedy koordinovanejšie, bola užšia spolupráca akademických pracovísk s univerzitami a vysokými školami, v základnom ale aj aplikovanom výskume. Tento bol finalizovaný výskumnými ústavmi. Nitrianska vedecká škola zrastená s poľnohospodárstvom sa zameriavala na pochopenie vzťahu poľnohospodárskych rastlín s prostredím pre dosahovanie vysokých úrod. Spočiatku to bolo štúdium interakcií rôznych úrovní minerálnej výživy a vodného režimu, neskôr zameranie na účinky sucha a vysokej teploty, silného žiarenia vo fotosyntéze, ktorá sa stalo alfou a omegou početných domácich a bilaterálnych projektov so zahraničnými partnermi.“

Aká je súčasnosť?

Súčasný výskum pri absencii záujmu štátu o systémové riešenia vo vede, sa vo všeobecnosti prevažne sústreďuje na krátkodobé a stredne dlhodobé ciele. Vo všeobecnosti množstvo mladých ľudí v najtvorivejšom období života odišlo a odchádza z vedy. „Tiež pociťujeme nedostatok mladých tvorivých ľudí, doktorandov a postdoktorandov, a teda rozvoj vedeckých tém napreduje veľmi pozvoľne. Na druhej strane sme si vedomí, že mnohé domáce pracoviská ešte stále hľadajú svoje zameranie a spôsob ako obstáť nielen v medzinárodnej, ale aj domácej konkurencii a v globalizujúcom sa svete. Napriek predpokladom bývalých kolegov z predchádzajúcich generácií, že fyziológia rastlín bude v budúcnosti nahradená molekulárnou biológiou, sa tieto neukázali pravdivé. Je pravdou, že začali vyrastať nové smery, ktoré boli istý čas považované za modernejšie a uprednostňované v grantovej podpore.“

Odborník pokračuje, že v určitom období sa potreba pohľadu na celok vytratila zo stredu záujmu, avšak postupne sa aj zo špičkových zahraničných pracovísk začali ozývať požiadavky na posilňovanie výskumu procesov a celistvých rastlín. A keďže fyziológia rastlín bola na SPU v Nitre metodologicky rozvíjaná práve týmto smerom, začala získavať viac a viac partnerov a zahraničných ohlasov na výsledky práce, ponúk na zahraničnú spoluprácu a spoločné publikovanie.

V súčasnosti aj vďaka dlhodobo rozvíjanému výskumu fotosyntézy poľnohospodárskych plodín a drevín v podmienkach rôznych environmentálnych stresov a snahe pochopiť udalosti na úrovni celistvých rastlín a v poraste sa tím Produkčnej fyziológia plodín dostal do bodu, kedy ho Akreditačná komisia MŠVVaŠ SR vyhodnotila ako špičkový vedecký tím.

Súčasné smerovanie výskumu  a úspechy

Smerovanie v posledných rokoch bolo sústreďované na výskum dopadov klimatických extrémov na poľnohospodárske rastliny, ich produkciu a kvalitu. „Tradične sa zaujímame o dopady sucha a vysokej teploty predovšetkým u obilnín. Porovnávaním širokých súborov genetických zdrojov, vzdialených odrôd, ale aj rôznych mutantov sa snažíme prispieť k poznaniu mechanizmov, ktoré pomáhajú rastlinám zefektívňovať využitie vody a slnečnej energie. Hlavným kľúčovým slovom zostáva fotosyntéza, i keď sa naše skúsenosti s výskumom mechanizmov fotosyntézy viac a viac posúvajú do aplikačnej podoby, napríklad využívaním citlivosti niektorých parametrov na stresové environmentálne faktory, pre lepšie poznanie tolerancie na sucho a vysokú teplotu, čo si vyžaduje multidisciplinárny prístup.“

Merania fotosyntetických parametrov nedeštrukčnými fluorescenčnými a spektrometrickými metódami môžu poskytnúť rôzne typy informácií, a to nielen v závislosti od možností a princípov daných metód, ale aj od protokolov, v ktorých je dané meranie začlenené. Niektoré protokoly sú špecifické len pre určitú techniku (napr. meranie rýchlej kinetiky fluorescencie). Existujú však aj univerzálne protokoly využiteľné pri rôznych technikách, z ktorých niektoré majú veľký význam pri identifikácii účinkov stresových faktorov na rastliny. 

S cieľom zlepšovať agronomické znaky, v kombinácii s multispektrálnymi a hyperspektrálnymi analýzami optických vlastností listov, ale aj klasickými biochemickými metódami, členovia špičkového tímu dostávajú komplexnejší obraz o vlastnostiach rastlín. Súčasné moderné techniky zobrazovania majú vysokú rozlišovaciu schopnosť objektov a umožňujú vizualizáciu mnohorozmerných a mnohoparametrových dát. Zobrazovacie techniky slúžia na zisťovanie komplexných znakov súvisiacich s rastom, úrodou či v aplikáciách stresov pre fenotypovanie rastlín v kontrolovateľných podmienkach rastových komôr alebo skleníkov, príp. v poľných podmienkach. Zobrazovacie techniky je tiež možné úspešne využiť na monitorovanie rastu a dynamických reakcií rastlín v reálnom čase.

ukážky prác a prístrojového vybavenia tímu

Nový priestor vo fenotypovaní plodín otvoril tímu účasť na projekte ISFRI – EMPHASIS „European Infrastructure : Multi-scale Plant Phenomics and Simulation for Food Security in a Changing Climate“, ako aj na projekte Horizont 2020 – „EPPN 2020 – European Plant Phenotyping Platform“, kde má možnosť spolupracovať s významnými predstaviteľmi európskeho výskumu, ale zároveň môže prijať na riešenie spoločných tém výskumníkov, ktorí nie sú z partnerských krajín a inštitúcií.

Za kolektívne vedecké úspechy možno považovať predovšetkým úspešné publikovanie v časopisoch s vysokým impakt faktorom a pozvanie prispieť do 12 medzinárodných monografií či spoluvytvárať so zahraničnými partnermi ucelené knižné dielo.

Najviac citované špičkové práce vznikli priamo na pôde univerzitného pracoviska. Súčasne sa ale na prácach spoluautorsky zúčastňovali aj špičkové osobnosti ekofyziologického a fotosyntetického výskumu z Európy, Ruska, Kanady, USA a Číny, aj vďaka ktorým sa práce stali široko akceptované a vysoko citované. Sedem zo špičkových prác má v databáze WOS prívlastok „Highly cited paper“. Väčšina publikovaných prác patrí do prvého kvartilu (Q1) vo svojich vedných oblastiach.

Od výskumných partnerstiev k odkazom pre študentov

Za významné obdobie z hľadiska rozvoja výskumných tém možno považovať účasť na projekte INCO Copernicus, ešte v rokoch 1999 – 2002. „V tomto projekte sme stavali na predchádzajúcich skúsenostiach, získaných zo spolupráce s francúzskymi výskumníkmi. Získanie poznatkov o mechanizmoch a metódach fotosyntetického výskumu, ako aj prvé medzinárodné publikácie otvorili dvere práve do tohto projektu, a teda do spolupráce s kolegami z Talianska, Španielska, Poľska a Maďarska. Partnerstvo vo výskume pre nsás začalo zohrávať významnú úlohu,“ popisuje prof. Marián Brestič.

Doteraz riešili 15 projektov medzinárodnej bilaterálnej spolupráce s partnermi z Francúzska, Talianska, Bulharska, Česka, Srbska a Čiernej hory, Ruska, Sýrie, Juhoafrickej republiky a Číny. V ostatných rokoch to boli predovšetkým kolegovia z viacerých čínskych univerzít a ústavov Čínskej akadémie vied, s ktorými tím rozvíjal cielenú spoluprácu s participáciou aj na národných čínskych projektoch. „Dostali sme sa aj k novým témam, akými sú tolerancia poľnohospodárskych plodín na zasolenie a účinky nanočastíc ťažkých kovov na rastliny. Konkrétne zacielená spolupráca na výskum sekundárnych metabolitov so zahraničnými partnermi z Ukrajiny, Indie, Burkina Faso priniesla taktiež zaujímavé stopy v publikačných výstupoch a ukazuje na komplexnosť prístupov tímu a praktické aplikácie výsledkov výskumu.“

Z domácej spolupráce je treba vyzdvihnúť dlhodobú spoluprácu s partnermi z SCPV – Výskumný ústav rastlinnej výroby v Piešťanoch a rozvíjajúcu sa spoluprácu s Ústavom ekológie lesa SAV a Technickou univerzitou vo Zvolene. Obidve pracoviská pracujú dlhodobo s genetickými zdrojmi, na jednej strane poľnohospodárskych plodín a na strane druhej lesných drevín, a preto vzniká logická symbióza pri tvorbe projektov, využívaní experimentálnych možností a tvorbe nových skúseností. „Práve vďaka nášmu výskumu môžeme ponúknuť študentom na prednáškach aktuálne informácie a rozvíjať okrem základných disciplín aj predmety ako sú Produkčná ekológia a klimatická zmena alebo Klimatická zmena a rastliny vo výžive ľudí, a tak poukázať nielen na fakty, ale aj na fungujúce mechanizmy a prírodné zákonitosti, ktoré sa odrážajú v produkcii a kvalitatívnych vlastnostiach rastlín.“

21. storočie je a bude čoraz viac obdobím mnohých výziev v oblasti zmien klímy, ale aj sociálno-ekonomických problémov v regiónoch. „Chceme, aby boli študenti informovaní o scenároch, faktoch, možnostiach, nových technológiách, ktoré sa budú uplatňovať v produkcii rastlín, ktoré budú v budúcnosti kľúčové z hľadiska potravinovej bezpečnosti. Rovnako dôležité je upozorňovať ich na negatívne dôsledky v prípade, že nebudeme schopní reagovať na aktuálne problémy.“

Porozumenie tomu, ako budú zmeny klímy a klimatické extrémy pôsobiť na rastlinné ekosystémy, ako aj tomu ako pomôcť poľnohospodárskym druhom rastlín, ale aj prírode ako celku, bude v najbližších desaťročiach veľmi dôležité. Kým však dospejeme k tomu, že človek sa bude k prírode správať nielen ako k zdroju bohatstva, ale ako k zdroju života, bude potrebné v mnohých výskumných témach uskutočňovať komplexnejší a intenzívnejší výskum, a rýchlejšie si vymieňať ucelené vedecké informácie.

Perspektívy a želania

Všeobecne platí, že všetko je stav mysle a silu želaní je vidieť nie cez slová a dĺžku diskusných príspevkov, ale konkrétne výsledky. „Udržanie kontinuity v akceptovaní medzinárodnou komunitou je príjemné dobrodružstvo, a preto budeme radi pokračovať v tomto snažení,“ konštatoval odborník.

Dodáva, že žijeme v období mnohých zmien, ale aj možností. „Sú prakticky nelimitované možnosti z hľadiska vedeckej komunikácie, prístupov do databáz vedeckých časopisov, pre hľadanie partnerov do spoločných projektov. Väčšina pracovísk je vďaka projektom štrukturálnych fondov relatívne dobre vybavená. Mnohí predstavitelia vedy, ale aj vedci samotní navštívili mnohé vzdialené destinácie a navštívili mnohé nové inštitúcie. Našim hlavným želaním je, aby sa toto všetko odrazilo v novej kvalite slovenskej vedy. Boli by sme nesmierne radi, keby štát videl vedu ako nositeľku intelektuálneho bohatstva a kritického myslenia, potrebného pre rozvoj univerzitného vzdelávania a spoločnosti, a nie ako spoločensky nepotrebnú vec, ktorú môže kedykoľvek odložiť bokom.“

Vedecká práca je podľa neho kontinuálna tvorivá činnosť, ktorá potrebuje neustály prílev financií. Slovenská veda potrebuje tvorivých ľudí doma a nie vonku. „Našim želaním je tiež, aby v čele vedeckých zoskupení a agentúr boli osobnosti a nezaujatí odborníci, aby sa aj na Slovensku investovali peniaze do tém, ktoré zlepšia kvalitu života, do rozvoja potenciálu mladých ľudí. Želáme si, aby veda na Slovensku mala dlhodobé smerovanie, a ktorá nebude pod vplyvom oligarchov, ktorí za ňou vidia iba peniaze. Želáme si objektívny hodnotiaci systém v domácich grantových agentúrach a aby administratívny škriatok nezabíjal kreativitu slovenských výskumníkov. Materiálny svet okolo nás je výsledkom tvorivosti ľudí. Preto veda nesmie strácať vlastnosti dobrodružstva, so zodpovednosťou.“

Viac informácií na:

https://www.researchgate.net/profile/Marian_Brestic

http://scholar.google.sk/citations?user=9LXjvp8AAAAJ&hl=sk

 

Odborný garant textu a foto poskytol: prof. Marián Brestič, Fakulta agrobiológie a potravinových zdrojov Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre (Katedra fyziológie rastlín)

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnila: VČ

Hore
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
QUARK
Prechod VK na VND
Noc výskumníkov 2018
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
TVT 2017 články
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Teslova cievka je rezonančný vzduchový transformátor rozložený z primárnej a sekundárnej cievky
Zistite viac