Raziskovalni programi

Raziskovalna skupina je multidisciplinarna. Sestavlja jo 23 raziskovalcev, specialistov iz področij  agronomije, znanosti o tleh, botanike, agrometeorologije, okoljskih znanosti, statistike in informacijskih znanosti. Vodja programske skupine je prof. dr. Domen Leštan.

Hitra rast števila svetovnega prebivalstva in posledično večje potrebe po hrani povečujejo pritisk na naravne vire in še posebej na ekosisteme. Delež prehranske samooskrbe v Sloveniji se konstantno zmanjšuje zaradi posebnosti naše krajine, ekonomike proizvodnje in socialnih dejavnikov. Cilji delovanja programske skupine so multidisciplinarne raziskave dinamike, delovanja, raznolikosti, rabe in upravljanja različnih agroekosistemov. Raziskave so osredotočene na okoljske vplive ter vplive človekovega delovanja na posamezne komponente agroekosistemov (rastline/vegetacija, tla in talni mikroorganizmi, tla in vodna vsebina tal, podnebje in atmosfera) ter procese, ki vplivajo na odziv teh komponent (kroženje hranil, vodni krog, ogljikov krog, izmenjava energije, raba tal, biotska raznolikost ter medsebojne interakcije).

Pomemben dejavnik agroekosistemov je trajnostno kmetijstvo, katerega osnova so primerna kmetijska zemljišča in zaloge vode, oboje pa je močno odvisno od konkurenčnih zahtev drugih sektorjev in naravnih dejavnikov kot je podnebje. Prednostni področji naših raziskav sta prilagajanje rabe tal ter učinkovita raba vode. Prizadevamo si za izboljšanje učinkovitosti trajnostnih kmetijskih praks: za dosego večje rodnosti zgornje plasti tal z ohranitveno (konzervacijsko) obdelavo tal ali s povečanim vnosom organske snovi rastlinskih ostankov. Spremembe podnebja ter sestave atmosfere so glavni dejavniki, ki lahko v prihodnosti močno vplivajo na delovanje ekosistemov in njihove funkcije, prav tako na proizvodnjo in upravljanje v kmetijstvu ter degradacijo tal. Raziskave so osredotočene na razumevanje, spremljanje in napovedovanje podnebnih sprememb ter njihove vplive na agroekosisteme v Sloveniji, kar bo osnova priporočil za vzpostavitev ustreznih učinkovitih strategij za prilagajanje. Procesi degradacije tal povečujejo pritisk na degradirana in kontaminirana zemljišča, kot na primer v Sloveniji na zemljišča v okolici opuščenih rudnikov ali na urbana hortikulturna območja, ki izpolnjujejo različne funkcije, vključno s pridelavo hrane ter gradnjo bivališč. Razvijamo učinkovite in trajnostne načine  rehabilitacije tal ter remediacijske tehnologije za kmetijsko rabo zemljišč. Odziv rastlin, ki so primarni proizvajalci, je eden od pokazateljev agroekosistemske produktivnosti. Vpliv okoljskih abiotskih in biotskih dejavnikov  se odraža v rasti in strukturi rastlin ter njihovi uporabnosti za prehrano ljudi in živali. Preučujemo fiziološke in biokemične procese v rastlinah, izpostavljene abiotskim stresorjem, različnim pridelovalnim procesom kot na primer namakanju ter nekaterim postopkom za izboljšanje tal (ohranitvena obdelava, remediacija), prav tako pa ugotavljamo vplive spremenjenega podnebja na rastline.

Pregled najpomembnejših objav programske skupine v letu 2017

• V petih evropskih mestih smo testirali, kako so ljudje iz različnih sociokulturnih okolij (3.716 anketirancev) vrednotili tri stopnje biotske raznovrstnosti (bogastvo rastlinskih vrst) v štirih povsod prisotnih vrstah zelenih površin (park, gozd, opuščeno zemljišče in obcestna zelenica). Naša raziskava je pokazala, da je biotska raznovrstnost pomembna: ljudje prepoznajo razlike, večinoma imajo raje večjo biotsko raznovrstnost v mestnih zelenih površinah in se strinjajo, da večja biotska raznovrstnost rezultira bolj prijetno mesto (FISCHER, Leonie K., HONOLD, Jasmin, CVEJIĆ, Rozalija, DELSHAMMAR, Tim, HILBERT, Sven, LAFORTEZZA, Raffaele, NASTRAN, Mojca, NIELSEN, Anders Busse, PINTAR, Marina, VAN DER JAGT, Alexander, KOWARIK, Ingo. Beyond green: Broad support for biodiversity in multicultural European cities. Global environmental change, 49: 35-45). 
• Opisali smo časovno dinamiko razvoja prevodnih tkiv puhastega hrasta, fenološkega razvoja ter letni hod transpiracijskega toka. Predstavljena je bila povezanost omenjenih parametrov in njihova odzivnost na okoljske razmere, npr. na razpoložljivost vode v okolju (LAVRIČ, Martina, ELER, Klemen, FERLAN, Mitja, VODNIK, Dominik, GRIČAR, Jožica.2017. Chronological sequence of leaf phenology, xylem and phloem formation and sap flow of Quercus pubescens from abandoned karst grasslands. Frontiers in plant science, 8: 314-325).
• Aktivno raziskujemo podnebne spremembe in njihove vplive, predvsem vročinske valove v povezavi z biometeorologijo. Od leta 2016 sodelujemo v evropskem projektu  Heat-Shield (https://www.heat-shield.eu/) v okviru programa Obzorja 2020. V objavo v reviji International Journal of Biometeorology je bil sprejet članek 'The effect of hot days on occupational heat stress in the manufacturing industry: implications for workers' well-being and productivity'.
• Podnebne spremembe povzročajo daljša in intenzivnejša sušna obdobja, kar predstavlja stres za talne mikroorganizme. Namen raziskave je bil ovrednotiti učinek ekstremnih sušnih razmer na splošno združbo bakterij, gliv in arhej, kot tudi na funkcionalno združbo nitrifikatorjev in denitrifikatorjev pri minimalni in konvencionalni obdelavi (KAURIN, Anela, MIHELIČ, Rok, KASTELEC, Damijana, GRČMAN, Helena, BRU, David, PHILIPPOT, Laurent, SUHADOLC, Marjetka. Resilience of bacteria, archaea, fungi and N-cycling microbial guilds under plough and conservation tillage, to agricultural drought. Soil biology & biochemistry, 120: 233–245).
• Razvili smo novo tehnologijo remediacije tal onesnaženih s Pb in drugimi nevarnimi kovinami. Tla ostanejo rodovitna in omogočajo pridelavo varne hrane (LEŠTAN, Domen. Novel chelant-based washing method for soil contaminated with Pb and other metals - a pilot-scale study. Land degradation & development, 2017, 28: 2585-2595).