Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Ogrodnictwo (S2)
specjalność: Zrównoważona produkcja roślinna
Sylabus przedmiotu Fizjologia i ekologia roślin:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Ogrodnictwo | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister | ||
| Obszary studiów | nauki rolnicze, leśne i weterynaryjne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Fizjologia i ekologia roślin | ||
| Specjalność | Zrównoważona produkcja roślinna | ||
| Jednostka prowadząca | Inni | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Andon Vasilev <bulgaria@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Malgorzata Berova <bulgaria@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | angielski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Student posiada wiadomości z botaniki, biochemii, fizjologii, agrometeorologii, gleboznawstwa, chemii rolnej, ogólnej uprawy roślin, herbologii, entomologii, fitopatologii i mechanizacji. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z mechanizmami, przez które rośliny dostosowują się do konkretnych warunków środowiska oraz uszkodzeniami funkcjonalnymi w roślinach w warunkach stresu. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z mechanizmami dostosowania i uszkodzeniami fizjologicznymi roślin przez tradycyjne czynniki abiotyczne (niskie i wysokie promieniowanie świetlne, niskie i wysokie temperatury, susza, niedobór składników mineralnych i inne). |
| C-3 | Zapoznanie studentów z zagadnieniami absorpcji, asymilacji/degradacji, inaktywacji i efektami działania w roślinach ksenobiotyków, (herbicydy, zanieczyszczenia powietrza, metale ciężkie i inne). |
| C-4 | Zapoznanie syudentów z zagadnieniami dotyczącymi korzystnego i patofizjologicznego współdziałania biotycznego (mikoryza, wiązanie azotu, allelopatia, pasożytnictwo i choroby infekcyjne). |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zakładanie doświadczeń laboratoryjnych i wegetacyjnych w kontrolowanych warunkach w celu badania wpływu na rośliny różnych czynników stresowych (metale ciężkie, zasolenie, susza). | 4 |
| T-L-2 | Wizualna diagnostyka uszkodzeń roślin wywołanych czynnikami stresowymi środowiska. Odczyt danych biometrycznych roślin kontrolnych i poddanych czynnikom stresowym. | 4 |
| T-L-3 | Pomiar parametrów fluorescencji chlorofilu i wymiany gazowej liści roślin z funkcjonalnymi uszkodzeniami spowodowanymi czynnikami stresowymi. | 4 |
| T-L-4 | Określanie wskaźników biochemicznych funkcjonalnych uszkodzeń roślin spowodowanych czynnikami stresowymi (aktywność enzymatyczna, wyciek elektrolitów i in.). | 4 |
| T-L-5 | Prezentacje i dyskusja na tematy, zadane jako indywidualna praca studentów. | 4 |
| T-L-6 | Seminarium końcowe | 2 |
| 22 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Zakres przedmiotu Fizjologia i ekologia roślin. Ogólne pojęcie stresu roślin. Strategia i mechanizmy adaptacji roślin do czynników stresowych. Receptory komórkowe stresu. Odpowiedź organizmu roślinnego na czynniki stresowe na różnych poziomach organizacji strukturalnej i funkcjonalnej. Uszkodzenia oksydacyjne w komórce roślinnej i system ochrony antyoksydacyjnej. | 2 |
| T-W-2 | Adaptacja i uszkodzenia roślin wywołane promieniowaniem świetlnym. Różnice strukturalno-funkcjonalne aparatu fotosyntetycznego liści adaptowanych do światła i adaptowanych do ciemności. Zaburzenia fizjologiczne przy niedoborze lub nadmiarze promieniowania świetlnego. Etiolowanie. Fotoinhibicja – działanie szkodliwe i mechanizmy obronne. Zmiany fizjologiczne i ochrona roślin przed promieniowaniem ultrafioletowym (UV-B). | 2 |
| T-W-3 | Adaptacja i uszkodzenia roślin spowodowane niską temperaturą i towarzyszącymi jej niekorzystnymi warunkami w okresie działania niskich temperatur. Mechanizmy odporności roślin na mróz i chłód. Hartowanie roślin. Charakterystyczne uszkodzenia roślin rolniczych przez niskie temperatury i towarzyszące im niekorzystne warunki w okresie zimy. Możliwości ograniczenia uszkodzeń spowodowanych niskimi temperaturami. | 2 |
| T-W-4 | Adaptacja roślin do warunków suszy i wysokich temperatur. Anatomiczno-morfologiczna i metaboliczna adaptacja roślin do warunków suszy i wysokich temperatur. Zaburzenia fizjologiczne w roślinach wywołane działaniem suszy i wysokich temperatur. Możliwości zwiększania tolerancjii roślin na suszę i wysokie temperatury. | 2 |
| T-W-5 | Adaptacja i zaburzenia fizjologiczne w roślinach, uprawianych na glebach zasolonych. Strategia i mechanizmy tolerancji roślin na warunki zasolenia. Mechanizmy tolerancji u roślin słonolubnych – zmniejszone pobieranie i daleki transport Na+ и Cl-, kompartmentacja wewnątrzkomórkowa, oddzielanie soli i samoregulacja osmotyczna. Negatywne efekty osmotyczne i jonowe, związane z zasoleniem. Multiplikacja zaburzeń podstawowych procesów fizjologicznych. Wrażliwość gatunków roślin na zasolenie. | 2 |
| T-W-6 | Zaburzenia fizjologiczne i adaptacja roślin do uprawy na glebach kwaśnych. Przyswajanie, transport bliski i daleki kationów glinu i manganu w roślinach. Efekty toksycznego wpływu wysokich koncentracji kationów glinu i manganu na funkcje komórkowe i membranowe i ich wpływ na procesy fizjologiczne. Rola kwasów organicznych w adaptacji roślin do kwaśnych gleb. Wrażliwość gatunków roślin na odczyn gleby. | 2 |
| T-W-7 | Adaptacja i zaburzenia fizjologiczne u roślin, uprawianych na glebach zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Strategia i mechanizmy tolerancji roślin na metale ciężkie (unikanie i tolerancja, wiązanie, kompartmentacja, i zmniejszanie stresu oksydacyjnego). Hiperakumulatory metali ciężkich. Zmiany i uszkodzenia wywoływane metalami w roślinach uprawnych – stres oksydacyjny, zaburzenia w membranach i systemach enzymatycznych. Multiplikacja zaburzeń podstawowych procesów fizjologicznych w roślinach – fitotoksyczność metali. Fitotechnologie w celu zrównoważonego użytkowania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. | 2 |
| T-W-8 | Uszkodzenia fizjologiczne i mechanizmy tolerancji roślin na zanieczyszczenia atmosferyczne. Wnikanie, bezpośrednie i pośrednie skutki substancji zanieczyszczających na rośliny. Wrażliwość i odporność roślin na gazy. Negatywne skutki fizjologiczne w roślinach wywołane ozonem, dwutlenkiem siarki i tlenkami azotu. Możliwości ograniczania uszkodzeń roślin przez utleniacze atmosferyczne. | 2 |
| T-W-9 | Działanie fizjologiczne i detoksykacja herbicydów w roślinach. Podział herbicydów ze względu na mechanizm szkodliwego działania (inhibitory (1) biosyntezy chlorofili, izoprenoidów, aminokwasów, kwasów tłuszczowych i in,; (2) fotosyntetyczny transport elektronów i in.). Skutki toksyczne i oznaki wizualne uszkodzeń spowodowanych przez herbicydy. Fizjologiczne podstawy selektywności. Detoksykacja herbicydów – rola glutationu i cytochromu P450. | 2 |
| T-W-10 | Wzajemne oddziaływania biotyczne. Mikoryza (efekty fizjologiczne ekzo- i endomikoryzy), symbiotyczne wiązanie azotu (szczepienie i mechanizm wiązania azotu). Allelopatia (wydzielanie związków i ich funkcja ochronna; ochrona roślin przez ich własne substancje toksyczne), pasożytnictwo (wpływ pasożyta na procesy fizjologiczne gospodarza). Patofizjologia - zaburzenia fizjologiczne roślin, wywołane przez wirusy, grzyby i bakterie. Mechanizmy biochemiczne ochrony przed patogenami. | 2 |
| 20 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 22 |
| A-L-2 | konsultacje związane z tematyką ćwiczeń | 7 |
| A-L-3 | przygotowanie pracy kontrolnej | 8 |
| A-L-4 | Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń | 8 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-W-2 | konsultacje związane z tematyką wykładów | 6 |
| A-W-3 | przygotowanie do egzaminu | 12 |
| A-W-4 | studiowanie fachowej literatury | 7 |
| 45 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykłady - materiał teoretyczny przedmiotu przedstawiany jest w formie wykładów problemowych. |
| M-2 | Cwiczenia laboratoryjne - pod kierunkiem nauczyciela studenci zakładają doświadczenia w fitotronach i szklarniach katedry. Poznają współczesne metody badania roślin doświadczalnych i z pomocą nauczyciela wykonują badania roślin doświadczalnych. |
| M-3 | Dyskusja dydaktyczna związana z tematyką prac kontrolnych. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: atywność w czasie zajęć laboratoryjnych |
| S-2 | Ocena formująca: aktywność podczas dyskusji dydaktycznej |
| S-3 | Ocena formująca: ocena ze sprawdzianów |
| S-4 | Ocena podsumowująca: egzamin pisemny |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ZPR_2A_D12-zpr_W01 Student ma wiedzę na temat mechanizmów działania, poprzez które rośliny przystosowują się do konkretnych warunków środowiska, uszkodzeń fizjologicznych spowodowanych przez abiotyczne czynniki stresowe. | ZPR_2A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8 | M-1, M-3 | S-2, S-4 |
| ZPR_2A_D12-zpr_W02 Student ma wiedzę na temat korzystnego i patofizjologicznego współdziałania biotycznego (mikoryza, wiązanie azotu atmosferycznego, allelopatia, pasożytnictwo, choroby infekcyjne). | ZPR_2A_W01 | — | — | C-3, C-4 | T-W-9, T-W-10 | M-1, M-3 | S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ZPR_2A_D12-zpr_U01 Student wykonuje podstawowe badania i obserwacje w celu oceny wpływuna rośliny czynników stresowych | ZPR_2A_U03 | — | — | C-1, C-2 | T-L-1 | M-2 | S-1 |
| ZPR_2A_D12-zpr_U02 Student posiada umiejętnośc prawidłowego odczytywania danych przy zastosowaniu aparatury pomiarowej. Ocenia uzyskane wyniki i wyciąga wnioski. | ZPR_2A_U03 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6 | M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ZPR_2A_D12-zpr_K01 Student ma świadomość znaczenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego na produkcję plonów wysokiej jakości. | ZPR_2A_K03 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| ZPR_2A_D12-zpr_K02 Student właściwie ocenia ryzyko zanieczyszczenia środowiaska, potrafi ocenić skutki społeczne wykonywanej działalności w zakresie szeroko rozumianej produkcji roślinnej. | ZPR_2A_K04 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-L-5, T-L-6 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ZPR_2A_D12-zpr_W01 Student ma wiedzę na temat mechanizmów działania, poprzez które rośliny przystosowują się do konkretnych warunków środowiska, uszkodzeń fizjologicznych spowodowanych przez abiotyczne czynniki stresowe. | 2,0 | |
| 3,0 | Student wymienia i charakteryzuje mechanizmy działania, poprzez które rośliny przystosowują się do czynników steresowych śtodowiska. Wymienia i charakteryzuje podstawowe uszkodzenia fizjologiczne roślin spowodowane przez abiotyczne czynniki stresowe. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ZPR_2A_D12-zpr_W02 Student ma wiedzę na temat korzystnego i patofizjologicznego współdziałania biotycznego (mikoryza, wiązanie azotu atmosferycznego, allelopatia, pasożytnictwo, choroby infekcyjne). | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna i opisuje podstawowe pojęcia odnośnie korzystnego i patofizjologicznego współdziałania biotycznego roślin. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ZPR_2A_D12-zpr_U01 Student wykonuje podstawowe badania i obserwacje w celu oceny wpływuna rośliny czynników stresowych | 2,0 | |
| 3,0 | Student wykonuje badania laboratoryjne pod kierunkiem i przy pomocy prowadzącego ćwiczenia. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ZPR_2A_D12-zpr_U02 Student posiada umiejętnośc prawidłowego odczytywania danych przy zastosowaniu aparatury pomiarowej. Ocenia uzyskane wyniki i wyciąga wnioski. | 2,0 | |
| 3,0 | Student w dostatecznym stopniu opanował umiejętnośc prawidłowego pomiaru i odczytu danych przy użyciu aparatury pomiarowej. Prawidłowo ocenia uzyskane wyniki. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ZPR_2A_D12-zpr_K01 Student ma świadomość znaczenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego na produkcję plonów wysokiej jakości. | 2,0 | |
| 3,0 | Student uczestniczy w zajęciach, wykazuje niewielkie zainteresowanie tematyką przedmiotu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ZPR_2A_D12-zpr_K02 Student właściwie ocenia ryzyko zanieczyszczenia środowiaska, potrafi ocenić skutki społeczne wykonywanej działalności w zakresie szeroko rozumianej produkcji roślinnej. | 2,0 | |
| 3,0 | Student biernie uczestniczy w zajęciach, wykazuje niewielką inicjatywę własną. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- H. Lambers, F. Stuart Chapin,Thijs Pons, Plant Physiological Ecology, 1998, Springer, 540 pp.
- E.-D.Schulze, E. Beck, K. Muller-Hohenstain, Plant Ecology, 2005, 700 pp.