Výzkumný tým 23: Funkce biodiverzity bezobratlých a rostlin v agrosystémech

Vedoucí týmu: doc. RNDr. Pavel Saska, Ph.D.

Pracovní pozice a specializace: vedoucí vědecký pracovník – ekologie zemědělských škůdců a jejich přirozených nepřátel, predace semen plevelů, faktory časoprostorové variability v rozšíření hmyzu v agroekosystémech

Při řešení výzkumných otázek klademe důraz na multidisciplinární přístup a proto spolupracujeme s řadou výzkumných týmů v rámci VÚRV, v.v.i. (Epidemiologie a ekologie mikroorganismů, Integrovaná ochrana zemědělských plodin proti škůdcům, Fytochemie, Biologie stresu a biotechnologie ve šlechtění, Produkční fyziologie a výživa rostlin, Zemědělská pedologie a pedobiologie), mimo instituci (např. ČZU v Praze, Botanický ústav AV ČR, Mikrobiologický ústav AV ČR, Masarykova univerzita v Brně, Workswell s.r.o., aj.) i v zahraničí (INRA, Wageningen University, National Chung Hsing University, National Environment Research Council, University of Nottingham, aj.), přičemž do spoluprací vnášíme znalosti a zkušenosti z oborů entomologie, arachnologie, botaniky, herbologie, ekologie, statistického zpracování dat, získávání a zpracování obrazových dat, aj.

Další činnosti

Jiné činnosti

RNDr. Jiří Skuhrovec, Ph.D.: vědecký pracovník – ekologie invazí, ekologie hmyzu včetně jejich nedospělých stadií, biologická i chemická ochrana proti škůdcům, interakce rostlina-fytofág

Ing. Jan Lukáš, Ph.D.: vědecký pracovník – Precizní zemědělství, využití dálkového průzkumu Země, obrazová analýza

RNDr. Milan Řezáč, Ph.D.: vědecký pracovník – arachnologie, botanika, ochrana biotopů v agroekosystémech, subletální efekty pesticidů

Ing. Jan Štrobach, Ph.D.: vědecký pracovník – herbologie

doc. RNDr. Alois Honěk, CSc.: vědecký pracovník – zemědělská entomologie, ekologie hmyzu

doc. Ing. Zdenka Martinková, CSc.: vědecký pracovník – herbologie

Ing. Hana Vašková, Ph.D.: vědecký pracovník (postdok) – ekologie semen plevelů, obrazová analýza

Dr. Ambre Sacco–Martret de Préville: vědecký pracovník (postdok) – ekologické modelování, potravní sítě, analýza biodiverzity

Ing. Jan Procházka: asistent výzkumu (PhD student) – precizní zemědělství, využití dálkového průzkumu Země, GIS

Bc. David Houdek: samostatný technik – precizní zemědělství, obrazová analýza, GIS, pilot dronu

Bc. Nela Gloríková: samostatný technik – biologické pokusy v laboratoři a v terénu, analýza dat, grafika

Hana Smutná: samostatný laborant – biologické pokusy v laboratoři a v terénu

Helena Uhlířová: samostatný laborant – biologické pokusy v laboratoři a v terénu

Kontakty na pracovníky týmu (odkaz na osobní stránku, telefon, mobil, e-mail) naleznete zde.

Vliv herbicidu na bázi glyfosátu na demografické parametry mšic a jejich slunéčkovitých predátorů
Glyfosát je v současnosti na světě jedna z nejpoužívanějších látek s herbicidním účinkem. V rámci projektu GAČR byl sledován vliv tohoto herbicidu na demografické parametry a vývoj populace mšice kyjatky travní (Metopolophium dirhodum) a slunéčkovitého predátora slunéčka východního (Harmonia axyridis). Bylo zjištěno, že aplikace herbicidu negativně ovlivňuje jak herbicidem postiženou generaci, tak generace následující, což vede k poklesu růstu populace této obilní mšice. Rozdíl ve velikosti populace mšic mezi kontrolou a maximální použitou koncentrací 60 dní od aplikace herbicidu činil dva řády. Letální koncentrace herbicidu byla pro kyjatku travní stanovena na 174,9 mmol dm-3. Oproti tomu vývoj slunéčka východního nebyl nijak negativně ovlivněn v situacích, kdy byly larvy krmeny mšicemi kontaminovanými mšicemi. Aplikace glyfosátu tak má odlišný efekt na necílové organismy v různých úrovních potravního řetězce porostů polních plodin.Obr. 1: Kyjatka travní (Metopolophium dirhodum) na listu pšenice (foto Jiří Skuhrovec)
Citace:
Saska, P., Skuhrovec, J., Lukáš, J., Chi, H., Tuan, S. & Honěk, A. 2016. Treatment by glyphosate-based herbicide alters life history parameters of the rose-grain aphid Metopolophium dirhodum. Scientific Reports, 6: 27801
Saska P., Skuhrovec J., Lukáš J., Vlach M., Chi H., Tuan S.-J., Honěk A., 2017: Treating prey with glyphosate does not alter the demographic parameters and predation of the Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). Journal of Economic Entomology 110: 392–399

Pozitivní efekt střídání živné rostliny hmyzím vektorem bakterie Xyllela fastidiosa předpovídá úspěšné šíření této karanténní bakterie
Kolla paulula (Walker), křísek sající na xylemu, je vektorem karanténní baktérie Xyllela fastidiosa. Na Tchaj-wanu se vyskytuje zejména na plevelech v sadech. Předběžné výsledky ukazovaly, že se tento druh vyvíjel špatně, pokud byl chován pouze na Bidens pilosa L. var. radiata (PB) či Wedelia triloba (L.) (TW), byl K. paulula chován na smíšené dietě z obou druhů rostlin za účelem zjistit význam živných rostlin na úrovni populace. Během života jedinci strávili 95,6% času na hlavní živné rostlině (PB) a pouze 4,4% na minoritní živné rostlině (TW). Vnitřní rychlost růstu (r), konečná rychlost růstu (k), reprodukční rychlost (R0) a generační doba (T) byla pro K. paulula 0,0487, 1,0500 d-1, 35,86 potomků a 73,4 d. Protože více než 95% jedinců bylo pozorováno sát na obou rostlinách, lze očekávat velký význam minoritního hostitele pro zachování fitness K. paulula bez ohledu na krátkou dobu sání na minoritním hostiteli. Proto byl spočítán přínos minoritního hostitele pro populační parametry. Data ukazují, že efekt střídání živné rostliny je přínosné pro růst populace K. paulula a tedy i pro úspěšné šíření karanténní bakterie X. fastidiosa.
Citace:
Tuan, S., Chang, P., Saska, P., Atlihan, R. & Chi, H. 2017. Host plants mixture and fitness of Kolla paulula: with an evaluation of the application of Weibull function. Journal of Applied Entomology, 141(5): 329-338.

Časoprostorová variability v abundanci a diverzitě společenstev slunéčkovitých brouků (Coleoptera: Coccinellidae)
Vzhledem ke své užitečnosti predátorů fytofágních škůdců jsou slunéčka (Coleoptera: Coccinellidae) intenzivně studována. Studium dlouhodobé variability ve složení společenstev slunéčkovitých brouků bylo stimulováno zejména nedávnými nápadnými změnami v abundanci některých druhů. Změny v zemědělském hospodaření a managementu biotopů ovlivňuje jejich abundanci jak negativně, tak pozitivně. V mírném pásu se dominantní druhy objevují nejčastěji s populacemi škůdců na zemědělských plodinách, plevelech a dřevinách. Invazní druhy slunéčkovitých mohou ohrozit původní druhy skrze predaci a kompetici o zdroje, ale jejich vliv se může významně lišit mezi druhy. Klimatické změny mohou ovlivnit slunéčka různými způsoby včetně nepřímých efektů, jako např. skrz nižší patra potravní sítě nebo desynchronizací fenologií hostitelské rostliny, kořisti a populací slunéček. V blízké budoucnosti neočekáváme dramatické globální změny ve společenstvech slunéčkovitých brouků díky oteplování, nicméně lokálně se mohou takové změny vyskytnout.
Citace:
Honěk, A., Dixon, A., Soares, A., Skuhrovec, J. & Martinková, Z. 2017. Spatial and temporal changes in the abundance and composition of ladybird (Coleoptera: Coccinellidae) communities. Current Opinion in Insect Science, 20: 61-67.
Soares, A., Honěk, A., Martinková, Z., Skuhrovec, J., Cardoso, P. & Borges, I. 2017. Harmonia axyridis failed to establish in the Azores: the role of species richness, intraguild interactions and resource availability. BioControl, 62(3): 423-434.
Viglášová, S., Nedvěd, O., Zach, P., Kulfan, J., Parák, M., Honěk, A., Martinková, Z. & Roy, H. 2017. Species assemblages of ladybirds including the harlequin ladybird Harmonia axyridis: a comparison at large spatial scale in urban habitats. BioControl, 62(3): 409-421.

Nedospělá stadia rodu Larinus, přírodních nepřátel bodláků
Dospělá larva a kukla druhu Larinus vulpes (Olivier, 1807) (Curculionidae: Lixinae: Lixini) byly poprvé popsány a srovnány se známými larvami dalších druhů tohoto rodu. Bělotrny Echinops ruthenicus a E. sphaerocephalus byly zjištěny jako hostitelské rostliny pro dospělce i larvy. Přezimující brouci se objevují na konci května a po úživném žíru se páří na hostitelských rostlinách. Největší aktivita dospělců byla pozorována na konci června. Larvy se vyvíjejí endofágně uvnitř úborů a kuklí se v červenci-srpnu. Dospělci se líhnou ke konci srpna. L. vulpes tak díky své vazbě na hostitelskou rostlinu může sloužit jako přirozený nepřítel bělotrnů rodu Echinops, jež se nyní v Evropě šíří jako těžko hubitelný plevel v travních porostech, pastvinách a polopřírodních biotopech zemědělské krajiny.
Citace:
Skuhrovec, J., Volovnik, S. & Gosik, R. 2017. Description of the immature stages of Larinus vulpes and notes on its biology (Coleoptera, Curculionidae, Lixinae). ZooKeys, 679: 107-137.

 

Řešené projekty (pouze kde je člen týmu hlavním řešitelem za instituci):

• DLOUHODOBÁ KONCEPCE ROZVOJE VÝZKUMNÉHO ÚSTAVU ROSTLINNÉ VÝROBY, V. V. I. (následně CARC) NA OBDOBÍ LET 2023-2027
  • VZ03: Precizní zemědělství, digitální a smart technologie v rostlinné výrobě (Jan Lukáš)
  • VZ12: Výzkum biodiverzity agroekosystémů jako důležitého stabilizačního faktoru zemědělské krajiny (Pavel Saska)
• SS71020001: Pro praxi přijatelná obnova mimoprodukčních ploch za účelem omezení spotřeby herbicidů, Poskytovatel: TA0 – Technologická agentura ČR, Hlavní příjemce: Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. , Řešitel: doc. RNDr. Pavel Saska, Ph.D., Období řešení projektu: 2022 – 2025
• SS72010001: Living Labs jako prostředek pro zavádění kvetoucích pásů pro ochranu biodiversity a maximalizaci ekosystémových služeb v evropské krajině, Poskytovatel: TA0 – Technologická agentura ČR, Hlavní příjemce: Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. , Řešitel: doc. RNDr. Pavel Saska, Ph.D., Období řešení projektu: 2023 – 2026
• SQ01020315: Ozelenění kolejových řádků polních plodin jako prostředek pro podporu biodiverzity a ekosystémových služeb v zemědělské krajině, Poskytovatel: TA0 – Technologická agentura ČR, Hlavní příjemce: Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. , Řešitel: doc. RNDr. Pavel Saska, Ph.D., Období řešení projektu: 2025 – 2028
• SS07010195: Navržení a ověřování lokálních opatření na podporu bezobratlých živočichů a půdních organismů na intenzivně zemědělsky obhospodařovaných plochách, Poskytovatel: TA0 – Technologická agentura ČR, Hlavní příjemce: Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. , Řešitel: RNDr. Milan Řezáč, Ph.D., Období řešení projektu: 2024 – 2026
• QL25020034: Optimalizace používání přípravků na ochranu rostlin plošně diferencovanou aplikací metodami precizního zemědělství, Poskytovatel: MZE – Ministerstvo zemědělství, Hlavní příjemce: Mendelova univerzita v Brně / Agronomická fakulta, Řešitel: doc. Ing. Vojtěch Lukas, Ph.D., Období řešení projektu: 2025 – 2027 (Jan Lukáš)
• QK22010348: Autonomní systémy jako nástroje integrované produkce zeleniny., Poskytovatel: MZE – Ministerstvo zemědělství, Hlavní příjemce: Česká zemědělská univerzita v Praze / Technická fakulta, Řešitel: doc.Ing. Milan Kroulík, Ph.D., Období řešení projektu: 2022 – 2025 (Jan Lukáš)
• QK22010014: Volně dostupné družicové snímky v mikrovlnné části spektra jako zdroj informací pro optimalizaci rostlinné výroby, Poskytovatel: MZE – Ministerstvo zemědělství, Hlavní příjemce: Česká zemědělská univerzita v Praze / Technická fakulta, Řešitel: doc. Mgr. Jitka Kumhálová, Ph.D., Období řešení projektu: 2022 – 2025 (Jan Lukáš)
• QK23020044: Hodnocení ekologického a konvenčního zemědělství z pohledu jejich dopadů na ekosystémové služby pro podporu strategických a rozhodovacích procesů, Poskytovatel: MZE – Ministerstvo zemědělství, Hlavní příjemce: Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem / Fakulta sociálně ekonomická, Řešitel: Ing. Jiří Louda, Ph.D., Období řešení projektu: 2023 – 2025 (Jan Lukáš)