Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

Spektroskopske i analitičke metode u istraživanju agroeskosustava (173843)

ECTS bodovi 6.00
Engleski jezik R3
E-učenje R1
Sati nastave 30
Predavanja 14
Auditorne vježbe 12
Seminar 4
Izvođač predavanja
doc. dr. sc. Ivana Šestak
doc. dr. sc. Ivana Vitasović Kosić
izv. prof. dr. sc. Željka Zgorelec
Izvođač vježbi
doc. dr. sc. Aleksandra Perčin
izv. prof. dr. sc. Željka Zgorelec
doc. dr. sc. Ivana Šestak
Izvođač seminara
izv. prof. dr. sc. Željka Zgorelec
doc. dr. sc. Ivana Šestak
Ocjenjivanje
Dovoljan (2) 60 % - 70 %
Dobar (3) 71 % - 80 %
Vrlo dobar (4) 81 % - 90 %
Izvrstan (5) 91 % - 100 %

Nositelj predmeta

izv. prof. dr. sc. Željka Zgorelec
izv. prof. dr. sc. Željka Zgorelec

Opis predmeta

Glavni cilj predmeta je povezivanje teorije i prakse - Student će naučiti kombinirati do sada stečeno eksplicitno znanje: činjenice („know-what“), znanost i teorijsku podlogu (know-why“), ali i komunikacijske vještine („know-who“), te će nakon položenog modula, ali i završenog studija moći stečena znanja, vještine i stavove koristiti u realnom životu, a posebno ih kanalizirati u gospodarski sektor.

Vrsta predmeta

Opće kompetencije

- stjecanje znanja i vještina, te pronicljivosti kako odabirati i primijeniti tehnike i metodologije o planiranju, uzorkovanju, destruktivnim i nedestruktivnim, laboratorijskim i daljinskim metodama u analizi okoliša (agroekosustava), kao i znati koristiti napredne znanstvene alate i pristupe u analizi i interpretaciji rezultata (kemometrika, geostatistika)
- kroz seminare, terenske, laboratorijske i auditorne vježbe naučiti kako razmišljati o problemu, kritički zaključivati, i donijeti odluku, na temelju holističkog pristupa i interdisciplinarnosti (multidisciplinarnosti)

Oblici nastave

  • Auditorne vježbe
    GIS kao alat - obrada, analiza i interpretacija rezultata predikcijskih modela temeljenih na spektralnim podacima koje su studenti izmjerili na terenu koristeći tehniku terenske spektroradiometrije na uzorcima tla i vegetacije – praktični dio
  • Laboratorijske vježbe
    Laboratorijske vježbe / Sigurnost laboratorijskog rada / Ionska kromatografija / Elementarna analiza - praktični dio -sigurnost rada u laboratoriju -priprema uzoraka za analizu i laboratorijska mjerenja: - analiza makrosastojaka - analiza anorganskih spojeva, primjer određivanje ukupnog dušika i ugljika suhim spaljivanjem (CHNS analizator, ELEMENTAR, Vario Macro CHNS, 2006.) - analiza tragova - kromatografsko odjeljivanje – tekućinska kromatografija, primjer određivanje nitrata i amonij iona u tlu (ionski kromatograf, DIONEX, 2 × IC 1000, 2005.) - kontrola i osiguravanje kvalitete mjernih podataka (načela dobre laboratorijske prakse, primjena tehnika i aktivnosti koje se koriste u laboratoriju kako bi se osigurala zadovoljavajuća točnost i preciznost mjerenja – unutarnja kontrola kvalitete)
  • Predavanja
    Predavači izvode predavanja kao power point prezentacije s osiguranim vremenom za pitanja i raspravu.
  • Provjere znanja
    seminarski rad, pismeni i usmeni ispit
  • Seminari
    Samostalni zadatak - Razmišljaj o problemu - podjela seminara / kako pisati seminar / pretraživati literaturu - " Moja metoda mjerenja" - kako koristiti online baze podataka - pristup bazama podataka za sve članove znanstvene i istraživačke zajednice RH (istraživače, nastavnike i studente) uz AAI@EduHr (autentikacijska i autorizacijska infrastruktura) - podjela znanstvenih zadataka (seminari)
  • Terenske vježbe
    Agroekosustav iz prve ruke - terenske vježbe / kemijska analiza okoliša - uzorak i uzorkovanje / terenska mjerenja (spektroskopija i mjerenje fluksa CO2) – praktični dio -uzorak, pogreške uzorkovanja, mjerna nesigurnost uzorkovanja, planiranje uzorkovanja, postupci uzorkovanja (tlo i biljni materijal), destruktivna i nedestruktivna analiza uzoraka, uzorkovanje, čuvanje i transport uzoraka - terenska mjerenja: - terenska spektroskopija (ASD, FieldSpec®3, 2007) - mjerenje respiracije tla (CO2 IR detector, BW Honeywell, GasAlertMicro5 IR, 2011)

Ishodi učenja i način provjere

Ishod učenja Način provjere
Student će znati opisati faktore poljoprivrednog staništa i kultiviranih biljaka (klima, tlo, reljef), znati povezati kemijske procese koji se događaju u okolišu i protumačiti ulogu vode, zraka i tla, nadalje, znati opisati biogeokemijske cikluse ugljika i dušika, te znati definirati i razlikovati laboratorijske i terenske metode i tehnike kemijske i spektroskopske analize okoliša Interaktivna nastava, seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit
Student će kroz radne zadatke na modulu (vježbe i seminar) steći kompetencije komuniciranja, samostalnog i timskog rada, te vještine uspješnog upravljanja radnim opterećenjem i vremenom. Student će znati razmišljati o problemu, te od primljenog znanja ("know how" - praktičnog znanja o tome kako nešto postići - prešutno znanje) doći do toga da ga zna primijeniti (“show how” - znati pokazati) u smislu diseminacije i korištenja znanja (zaključiti i predložiti rješenje) Interaktivna nastava, seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit
Student će znati objasniti što su daljinska istraživanja i definirati fizikalne osnove hiperspektralnih mjerenja; student će znati primijeniti tehniku terenske spektroradiometrije u mjerenjima uzoraka tla i vegetacije, te obraditi, analizirati i interpretirati rezultate predikcijskih modela temeljenih na spektralnim podacima; student će znati objasniti principe precizne poljoprivrede te izraditi planove uzorkovanja tla i vegetacije; student će moći objasniti osnove geostatistike te znati koristiti GIS (Geografski informacijski sustav) kao alat u analizi prostornih podataka u okviru precizne poljoprivrede. Interaktivna nastava, seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit
Student će znati prikupljati uzorke iz okoliša, moći definirati i opisati, te primijeniti postojeće metodologije i tehnike u analizi tla i biljnog materijala (sedimenata i vode), znati opisati i primijeniti procedure od uzorkovanja i ispitivanja analita (N) do interpretacije rezultata, znati sažeti i koristiti relevantne "up-to-date" metode i tehnike u analizi okoliša (spektroskopija, mjerenje CO2 fluksa tla, ionska kromatografija, elementarna analiza), te znati definirati i analizirati kvalitetu mjernih podataka koristeći kemometriku, i znati što je važno i kako osigurati sigurnost rada u laboratoriju Interaktivna nastava, seminarski rad, pismeni ispit, usmeni ispit

Način rada

Obaveze nastavnika

Predmet se predaje kao blokni modul (5 radnih dana)

Obaveze studenta

Prisustvovanje na predavanjima, terenskim, auditornim i laboratorijskim vježbama i seminarima je obavezno.

Tjedni plan nastave

  1. Uvod + podjela seminara – „moja metoda“ mjerenja Metode uzorkovanja flore i vegetacije u agronomskim, biološkim i ekološkim istraživanjima Pojmovi u analizi sastavnica ekosustava Od uzorkovanja do interpretacije – „sample management“
  2. Daljinska istraživanja i spektroskopske analize Kemometrija/GIS
  3. Teren –primjeri: destruktivne i nedestruktivne metode mjerenja
  4. Kontrola kvalitete rezultata Laboratorijske metode i sigurnost rada u Labosu - praktični dio
  5. Studenti - izlaganje seminara + ispit

Preporučena literatura

  1. Kaštelan-Macan M. 2003. Kemijska analiza u sustavu kvalitete, Školska Knjiga, Zagreb
  2. Penzar I. i B. 2000. Agrometeorologija, Školska knjiga, Zagreb
  3. Kaštelan-Macan M. i Petrović M. 2013. Analitika Okoliša, Sveučilišni udžbenik, FKIT
  4. McCoy, R.M. (2005). Field methods in remote sensing. The Guilford Press, NJ.
  5. Plant, R.E. 2001. Site-specific management: the application of information technology to crop production. Computers and Electronics in Agriculture, 30: 9-29.
  6. Geostatistical applications for precision agriculture. 2010. Oliver, M.A. (Ed.), Springer
  7. Proximal soil sensing. 2010. Viscarra Rossel, R.A., McBratney, A., Minasny, B. (Eds.), Springer.
  8. Digital soil mapping: bridging research, environmental application, and operation. 2010. Boettinger, J.L., Howell, D.W., Moore, A.C., Hartemink, A.E., Kienast-Brown, S. (Eds.), Springer.
  9. Pernar, Bakšić, Perković, 2013. Terenska i laboratorijska istraživanja tla, priručnik za uzorkovanje i analizu