but.committee	prof. Ing. Martina Klučáková, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Vojtěch Enev, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc. (člen) prof. Ing. Peter Šimon, DrSc. (člen) doc. RNDr. Karol Hensel, Ph.D. (člen) doc. Mgr. Karel Kubíček, Ph.D. (člen) Assoc. Prof. Joanna Pawlat (člen)	cs
but.defence	Předsedkyně komise představila doktorandku a předala jí slovo. Ing. Čechová absolvovala stáž v Bulharsku. Má již řadu pracovních zkušeností, např. OSEVA, a.s., Bzenec, asistentka v laboratoři, 2016-2020; CEITEC, vědkyně, 4/2022 - dosud. Zúčastnila se rovněž 4 mezinárodních konferencí, na nichž měla ústní prezentaci nebo poster. Je spoluautorkou 3 článků v impaktovaných časopisech, ve 2 případech je uvedena jako první autorka.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Fyzikální chemie	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Kozáková, Zdenka	en
dc.contributor.author	Čechová, Ludmila	en
dc.contributor.referee	Pawlat, Joanna	en
dc.contributor.referee	Hensel, Karol	en
dc.date.created	2024	cs
dc.description.abstract	Tato disertační práce se zabývá charakterizací a využitím plazmatem aktivované vody v zemědělských aplikacích. Působením plazmatu na vodní hladinu nebo přímým v kapalině vzniká tzv. plazmatem aktivovaná voda (PAW), která díky ionizaci molekul kyslíku, dusíku a vody (vodní páry) v plazmatu obsahuje reaktivní formy kyslíku a dusíku vyznačující se zejména vyšším redoxním potenciálem. Tyto reaktivní částice mají za následek změněné vlastnosti vody, jako je změna pH, vodivosti, a následné zlepšení růstu rostlin nebo antibakteriální efekt. Tato disertační práce shrnuje možnosti konfigurací elektrických výbojů vhodných pro generování plazmatu v kapalinách nebo v kontaktu s kapalinami, chemické reakce probíhající v plazmatem ošetřené kapalině a možnosti její analýzy. Experimentální část je rozdělena do několika úloh. Nejprve popisuje konkrétní zařízení používaná pro přípravu plazmatem aktivované vody, která byla navržena v naší laboratoři, a její analýzu pomocí spektrometrických a chromatografických metod. Po analýze PAW byl zkoumán její vliv na vybrané rostliny formou testů klíčivosti, nádobových a polních pokusů a také hydroponických pokusů v prostředí kontaminovaném těžkými kovy. V testech klíčivosti byl testován vliv PAW na semena vybraných modelových rostlin: hořčice bílá (Sinapis alba), pšenice ozimá (Triticum aestivum), pšenice tvrdá (Triticum durum), kukuřice (Zea mays) a řeřicha zahradní (Lepidium sativum). Testy klíčivosti prokazují různé účinky PAW na klíčení a raný růst semen. Semena kukuřice (Zea mays) a řeřichy zahradní (Lepidium sativum) byla podrobena komplexní analýze signálních látek a rostlinných hormonů po ošetření PAW. Bylo zjištěno, že PAW zvyšuje hladiny hormonů souvisejících se stresem, jako jsou abscisáty a brassinosteroidy, které přímo souvisí se zvýšeným růstem rostlin. Při nádobových pokusech s ředkví (Raphanus sativus) byl pozorován vliv na růst celé rostliny, listů i kořenů. Bylo zjištěno, že ředkvičky zavlažované PAW mají vyšší čerstvou hmotnost, avšak sušina nebyla významně vyšší ve srovnání s kontrolou. Také byl pozorován vliv PAW na fluorescenci chlorofylu. Dále byla elementární analýzou zjištěna vyšší hladina dusíku v rostlinách ošetřených PAW, avšak obsah dusičnanových a dusitanových iontů v ředkvičce nepřekročil povolené hodnoty. V unikátním hydroponickém experimentu byl sledován vliv PAW na růst a akumulaci těžkých kovů průmyslovým konopím (Cannabis sativa). Bylo zjištěno, že PAW snižuje negativní účinek olova na růst konopí. Ke studiu akumulace a distribuce těžkých kovů v rostlinné tkáni byla použita spektroskopie laserem indukovaného plazmatu (LIBS). Kombinace plazmatem aktivované vody a techniky LIBS nebyla použita v žádné předchozí studii. Celkově tato práce přináší nové pohledy na vliv PAW na růst rostlin, komplexní analýzu různých skupin rostlinných hormonů a vliv na rostliny pěstované v prostředí kontaminovaném těžkými kovy.	en
dc.description.abstract	This dissertation thesis deals with the characterization and use of plasma activated water in agricultural applications. The contact of plasma with the water surface or direct ignition of plasma in the water produces so-called plasma activated water (PAW), which due to the ionization of oxygen, nitrogen and water molecules (water vapor) in the plasma contains reactive forms of oxygen and nitrogen with higher redox potential. These reactive particles result in altered water properties such as a change in pH, conductivity, plant growth enhancement or antibacterial activity. This dissertation summarizes the possibilities of configurations of electrical discharges suitable for the generation of plasma in liquids or in contact with liquids, the chemical reactions taking place in the plasma treated liquid and the possibilities of its analysis. The experimental part is divided into several tasks. Firstly, it describes the specific devices used for the preparation of plasma activated water, which were designed in our laboratory, and its analysis using spectrometric and chromatographic methods. After PAW analysis, its effect on selected plants was investigated in a form of germination tests, pot and field experiments, as well as hydroponic experiments in an environment contaminated with heavy metals. In germination tests, seeds of selected model plants were tested: white mustard (Sinapis alba), winter wheat (Triticum aestivum), durum wheat (Triticum durum), maize (Zea mays) and garden cress (Lepidium sativum). The germination tests demonstrate different effects of PAW on germination and early growth of seedlings. Seeds of maize (Zea mays) and garden cress (Lepidium sativum) were subjected to complex analysis of signalling compounds and plants hormones after the PAW treatment. It was found that PAW increases the levels of stress related hormones such as abscisates and brassinosteroids, which are directly related to the increased plant growth. In pot experiments with radish (Raphanus sativus), the effect on the growth of the whole plant, leaves and roots was observed. It was found that the PAW irrigated radishes had higher fresh mass, however, the dry mass was not significantly higher compared to control. The effect on chlorophyll fluorescence after plant irrigation with PAW was observed. Furthermore, elemental analysis revealed higher levels of nitrogen in PAW treated plants, however, the content of nitrate and nitrite ions in radish did not exceed the permitted values. In the unique hydroponic experiment, the effect of PAW on growth and accumulation of heavy metals by industrial hemp (Cannabis sativa) was observed. It was found that PAW decreased the negative effect of lead on the growth of hemp. To study the accumulation and distribution of heavy metals in plant tissue, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) was employed. The combination of plasma activated water and the LIBS technique has not been used in any previous study. Overall, this thesis brings new insights into PAW effects on the plant growth, a complex analysis of different groups of plant hormones and effects on plants grown in heavy metal contaminated environment.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	ČECHOVÁ, L. Plazmatem aktivovaná voda pro zemědělské aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024.	cs
dc.identifier.other	162750	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/249769
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	nízkoteplotní plazma	en
dc.subject	plazmatem aktivovaná voda	en
dc.subject	zemědělství	en
dc.subject	spektroskopie laserem buzeného plazmatu	en
dc.subject	klíčivost semen	en
dc.subject	růst rostlin	en
dc.subject	rostlinné hormony	en
dc.subject	kontaminace	en
dc.subject	těžké kovy	en
dc.subject	non-thermal plasma	cs
dc.subject	plasma activated water	cs
dc.subject	agriculture	cs
dc.subject	laser-induced breakdown spectroscopy	cs
dc.subject	seed germination	cs
dc.subject	plant growth	cs
dc.subject	plant hormones	cs
dc.subject	contamination	cs
dc.subject	heavy metals	cs
dc.title	Plazmatem aktivovaná voda pro zemědělské aplikace	en
dc.title.alternative	Plasma activated water for agriculture applications	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2024-10-31	cs
dcterms.modified	2024-12-05-07:38:36	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta chemická	cs
sync.item.dbid	162750	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 11:52:52	en
sync.item.modts	2025.01.15 16:57:14	en
thesis.discipline	bez specializace	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. Ústav fyzikální a spotřební chemie	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Plazmatem aktivovaná voda pro zemědělské aplikace

Files

Original bundle

Collections