Biološke osnove plodnosti tla (143872)
Nositelj predmeta
Opis predmeta
Glavni naglasak ovog modula je upoznavanje studenata sa biološkom komponentom tla, njihovim interakcijama u svrhu razumijevanja mikrobioloških procesa u tlu s ciljem održanja plodnosti tla i unapređenja poljoprivredne proizvodnje.
U okviru ovog modula studenti će se upoznati sa najznačajnijim grupama mikroorganizama te njihovim morfološkim i fiziološkim značajkama kao i sa faunom tla (mikrofauna, mezofauna, makrofauna) koja u interakcijskim odnosima s mikroorganizmima tla sudjeluje u razgradnji organskih ostataka tla te stvaranju humusa o kojem ovisi plodnost tla. U odnosu na faunu tla ponovo će biti razrađena njihova distribucija u različitim tlima kao i njihova ekologija. Studenti će dobiti osnovna znanja iz područja morfologije i fiziologije mikroorganizama koja su nužan preduvjet za razumijevanje fundamentalnih mikrobioloških procesa u tlu, a koja će biti dobra osnova za savladavanje različitih mikrobioloških predmeta na diplomskom studiju. Isto tako steći će se osnovna znanja o bioraznolikosti u tlu u koju su uključene i mikrobne asocijacije i fauna tla. Ove spoznaje omogućiti će studentima uvod u osnovna znanja o kruženju hranjiva te razgradnji organskih ostataka u tlu, dakle o procesima koji imaju utjecaj na organizme tla: bakterije, gljive, nematode, artropode, gujavice. Svaka od ovih skupina ima vrlo značajnu ulogu u tlu, a unutar svake skupine postoji velika raznolikost u oblicima i funkcioniranju.
U sklopu laboratorijskih vježbi studenti će se kroz samostalan i praktičan rad savladati osnovne laboratorijske tehnike koje se provode u sklopu mikrobioloških analiza i rada s mikroorganizmima te proučavanja i izdvajanja faune tla.
Vrsta predmeta
- Prijediplomski studij / Agroekologija (Obvezni predmet, 1. semestar, 1. godina)
- Prijediplomski studij / Biljne znanosti (Obvezni predmet, 1. semestar, 1. godina)
- Prijediplomski studij / Ekološka poljoprivreda (Obvezni predmet, 1. semestar, 1. godina)
ECTS: 6.00
Engleski jezik: R1
E-učenje: R1
Sati nastave: 60
Predavanja: 44
Laboratorijske vježbe: 8
Vježbe u praktikumu: 4
Seminar: 4
Izvođač predavanja
- prof. dr. sc. Mirna Mrkonjić Fuka
- izv. prof. dr. sc. Nataša Hulak
- doc. dr. sc. Ivana Rajnović
- izv. prof. dr. sc. Maja Čačija
- dr. sc. Sanja Kajić
Izvođač vježbi
- dr. sc. Sanja Kajić
- dr. sc. Helena Virić Gašparić
Ocjenjivanje
Dovoljan (2): 60-70 %
Dobar (3): 71-80%
Vrlo dobar (4): 81-90%
Izvrstan (5): 91-100%
Uvjeti za dobivanje potpisa
Odslušana sva predavanja. Odrađene laboratorijske vježbe. Predan laboratorijski dnevnik (riješeni svi radni zadaci iz skripte).
Opće kompetencije
U predmetu se studenti upoznavanje s mikrobnom populacijom tla koja svojim zajedničkim djelovanjem s faunom tla ima presudnu ulogu u svim procesima razgradnje organskih ostataka u tlu te održanju plodnosti tla koja je od presudne važnosti za poljoprivrednu proizvodnju.
Oblici nastave
- Predavanja
Predavanja iz gradiva opće mikrobiologije i faune tla - Laboratorijske vježbe
Izvodi se u skupinama od 10 studenata u kojima studenti samostalno rade osnovne mikroskopske metode u istraživanju mikroorganizama - Vježbe u praktikumu
Izvodi se u manjim grupama studenti proučavaju morfologiju kukaca, grinja i nematoda te metode prikupljanja i metode izdvajanja faune tla - Seminari
Seminari iz gradiva opće mikrobiologije i faune tla
Ishodi učenja i način provjere
| Ishod učenja | Način provjere |
|---|---|
| Definirati biološku komponentu tla te prepoznati najznačajnije grupe mikroorganizama i faune tla (mikrofauna, mezofauna, makrofauna) te njihove morfološke i fiziološke značajke | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Prepoznati značaj mikroorganizama u tlu kao i njihovu ulogu u razgradnji organskih ostataka, stvaranja humusa te dobivanja hranjiva za biljke | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Definirati osnovne mikrobiološke procese vezane uz kruženje ugljika i dušika | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Prepoznati značaj biološke komponente tla u održavanju plodnosti tla | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Definirati ekološke čimbenike i njihov utjecaj na mikroorganizme | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Objasniti interakcije između mikroorganizmima i razlikovati kategorije mikrobnih odnosa | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Definirati mikroorganizme i opisati građu prokariotskih i eukariotiskih stanica kao i ulogu pojedinih staničnih dijelova. | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
| Definirati načine na koje heterotrofni mikroorganizmi dobivaju energiju. Objasniti procese aerobne respiracije i fermentacije kao i načine ishrane i razmnožavanja mikroorganizama. | Aktivno sudjelovanje tijekom nastave, pismeni i usmeni ispit |
Način rada
Obveze nastavnika
Održavanje predavanja, organizacija i izvedba laboratorijskih vježbi i vježbi u praktikumu, evidencija prisutnosti studenata na predavanju i vježbama, praćenje aktivnosti studenata tijekom predavanja i vježbi, priprema nastavnih materijala (predavanja i vježbe) studentima, konzultacije, organiziranje i održavanje pisanih, usmenih provjera znanja u toku semestra i ispitnih rokova
Obveze studenta
Prisutnost na predavanju, odrađene laboratorijske vježbe,položen kolokvij iz vježbi, odrađene vježbe u praktikumu zajedno s predanim pisanim materijalom iz vježbi, polaganje ispita u vidu testova znanja u toku semestra (kontinuirana nastava) ili u ispitnom roku
Polaganje ispita
| Elementi praćenja | Maksimalno bodova ili udio u ocjeni | Bodovna skala ocjena | Ocjena | Broj sati izravne nastave | Ukupni broj sati rada prosječnog studenta | ECTS bodovi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Parcijalni ispit (P1) | 35 % |
˂ 60 % 60-70 % 71-80 % 81-90 % 91-100 % |
Nedovoljan (1) Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (5) |
21 | 62 | 2,1 |
| Parcijalni ispit (P2) | 40 % |
˂ 60 % 60-70 % 71-80 % 81-90 % 91-100 % |
Nedovoljan (1) Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (5) |
24 | 72 | 2,4 |
| Pismeni ispit (P3) | 25 % |
˂ 60 % 60-70 % 71-80 % 81-90 % 91-100 % |
Nedovoljan (1) Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (5) |
15 | 45 | 1.5 |
| UKUPNO | 100 % | U slučaju da student izrazi želju za korekciju ocjene bit će organiziran usmeni ispit. Ukupna ocjene temeljit će se na rezultatima pismenih ispita i usmenom ispitu u doprinosu od po 50% u ukupnoj ocjeni. | 60 | 180 | 6 |
| Elementi praćenja | Maksimalno bodova ili udio u ocjeni | Bodovna skala ocjena | Ocjena | Broj sati izravne nastave | Ukupni broj sati rada prosječnog studenta | ECTS bodovi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pismeni ispit iz mikrobiologije | 75 % |
˂ 60 % 60-70 % 71-80 % 81-90 % 91-100 % |
Nedovoljan (1) Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (5) |
39 | 117 | 3,9 |
| Pismeni ispit iz Faune tla | 25% |
˂ 60 % 60-70 % 71-80 % 81-90 % 91-100 % |
Nedovoljan (1) Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (5) |
15 | 45 | 1,5 |
| Ukupno | 100 % | U slučaju da student izrazi želju za korekciju ocjene bit će organiziran usmeni ispit. Ukupna ocjene temeljit će se na rezultatima pismenih ispita i usmenom ispitu u doprinosu od po 50% u ukupnoj ocjeni. | 60 | 180 | 6 |
| Elementi praćenja | Opis | Rok | Nadoknada |
|---|---|---|---|
| Parcijalni ispit (P1) | Parcijalni ispit iz opće mikrobiologije i laboratorijskih vježbi | Tijekom semestra | Ispitni rok. |
| Parcijalni ispit (P2) | Parcijalni ispit iz mikrobiologije tla | Tijekom semestra | Ispitni rok. |
| Pismeni ispit (P3) | Pismeni ispit iz Faune tla | Tijekom semestra/ Interni ispitni rok | Ispitni rok. |
| Pismeni ispit iz mikrobiologije | Uključuje gradivo iz opće mikrobiologije, vježbi i mikrobiologije tla ukoliko student ne položi P1 i P2. | Ispitni rok | |
| Pismeni ispit iz Faune tla | Pismeni ispit iz Faune tla | Ispitni rok |
Tjedni plan nastave
- Uvod u opću mikrobiologiju - povijesni pregled i podjela mikrobiologije. Pregled mikrobnog svijeta i uvod u klasifikaciju.
- Morfologija mikroorganizama - Organizacija mikrobne stanice. Osnovni oblici mikroorganizama. Podjela mikroorganizama prema veličini.
- Prokariotski mikroorganizmi – podjela prokariota, karakteristike eubakterija. Struktura i funkcija prokariotske stanice.
- Eukariotski mikroorganizami – morfologija gljiva, morfologija algi, morfologija protozoa. Struktura i funkcija eukariotske stanice.
- Fiziologija mikroorganizama - mikrobni rast i stanični metabolizam. Aerobna respiracija i fermentacije. Ishrana, rast i razmnožavanje mikroorganizama.
- Ekologija mikroorganizama - Utjecaj faktora sredine (temperatura, vlaga, kisik, reakcija sredine, svjetlost) na mikrobne populacije i biocenoze. Simbiotski mikrobni odnosi. Utjecaj abiotičkih i biotičkih ekoloških čimbenika na rast mikroorganizama u laboratoriju.
- Priprema hranjivih podloga. Nutritivne potrebe mikroorganizama. Metode sterilizacije u mikrobiologiji. Metode izolacije i uzgoja mikroorganizama u laboratorijskim uvjetima. Metoda razrjeđenja i iscrpljenja.
- Istraživanje mikroorganizama mikroskopima. Priprava uzoraka za mikroskopiranje. Priprema nativnih i bojanih preparata, mikroskopske tehnike promatranja ultrastrukture prokariotskih i eukariotskih stanica. Diferencijalno bojanje- vizualizacija bakterijskih struktura (spore, kapsule, bičevi).
- Mikrobiološka analiza uzoraka tla. Određivanje CFU vrijednosti po gramu tla. Morfološka i fiziološka karakterizacija pojedinih mikrobnih skupina. Karakterizacija kolonija i bakterijskih stanica. Bojanje po gramu.
- Mikrobiologija prirodnih sredina - Mikroorganizmi u pedosferi. Mikroorganizmi u biosferi- rizosferna, epifitna i spermatosferna mikrobiota. Uloga mikroorganizama u razgradnji organskih ostataka - Organski ostaci u tlu, Humifikatori, Utjecaj faktora sredine na humifikaciju, Transformacije organskih ostataka i sinteza humusa, tipovi humusa, Razgradnja humusnih tvari u tlu
- Mikroorganizmi i kruženje tvari u prirodi – uloga mikroorganizama u kruženju ugljika u prirodi. Mikrobiološki procesi u kruženju dušika u prirodi - Mikrobiološki procesi u očuvanju plodnosti tla
- Uvod u faunu tla – Osnovne podjele faune tla (mikrofauna, mezofauna, makrofauna)
- Morfološke i razvojne osobine glavnih predstavnika faune tla - Podjela životinjskog svijeta i morfološke karakteristike najvažnijih predstavnika faune tla –nematoda, puževa, grinja, pauka, stonoga i kukaca. Biologija glavnih predstavnika faune tla
- Ekologija glavnih predstavnika faune tla - Utjecaj biotskih i abiotskih čimbenika na sastav i brojnost faune tla, utjecaj agrotehničkih mjera i mjera zaštite bilja na sastav i brojnost faune tla;
- Važnost faune tla u očuvanju plodnosti tla - Biološke osobine i zastupljenost pripadnika faune tla ovisno o tipu tla, godišnjem dobu i klimatskim čimbenicima. Uloga faune tla u podizanju plodnosti tla- primjeri
Obvezna literatura
- Duraković, S., Redžepović, S.: Uvod u opću mikrobiologiju. Kugler,2002.
- Gobat, J.M., Aragno, M., Mattey,W.:The Living Soil – Fundamentals of Soil Science and Soil Biology. I`Universite de Nuechatel, Switzerland Buy Now, 2004.
- Bardgett, R.D. : The Biology of Soil. Oxford University Press, 2005.
Preporučena literatura
- Ingham, E.R., Moldenke, A.R., Edwards, C.A.: The Soil Biology Primer. Soil and Water Conservation Society, 2000.
- van Elsas, J.D., Trevors, J.T., Wellington, E.M.H.: Modern Soil Microbiology. Marcel Dekker Inc.1997.
- Oštrec: Zoologija
- Oštrec, Gotlin- Čuljak: Opća entomologija
Sličan predmet na srodnim sveučilištima
- Introducion to soil biology, University of Hohenheim
- Soil microbiology, BOKU