O PROJEKTU

Biougljen kao ekološki prihvatljiv i održiv način upravljanja ishranom vinove loze u kontekstu klimatskih promjena

Trajanje projekta: 01.01.2020 – 31.12.2024

Vrijednost financijranja: 1.986.300,00 kn

Ustanove: Institut za poljoprivredu i turizam, Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet

SAŽETAK

Konvencionalno vinogradarstvo može dovesti do degradacije tala u smislu gubitka organske tvari tla, zbijanja tla i smanjene infiltracije vode, smanjenja sadržaja hraniva i akumulacije teških metala. S druge strane, znanstveni dokazi ukazuju da klimatske promjene predstavljaju dominantan izazov za vinogradarstvo u nadolazećim desetljećima, budući da emisije stakleničkih plinova, temperatura, oborine i drugi čimbenici mogu izravno utjecati na ekosustave. Predloženo istraživanje ima za cilj integrirati alate za ublažavanje ova dva vrlo aktualna problema globalnog vinogradarstva – klimatske promjene i degradaciju tla, koristeći koncept kružne ekonomije i valorizacije otpada, putem korištenja ostataka rezidbe vinove loze i njihovu transformaciju u biougljen. Cilj predloženog istraživanja je postići: moguće smanjenje emisije stakleničkih plinova u vinogradima; ublažavanje stresa od suše poboljšanjem kapaciteta tla za vodu; i održivo upravljanje ishranom vinove loze vraćanjem hraniva koja bi se inače nepovratno iznijela tijekom rezidbe. Nadalje, prema dostupnoj literaturi, ovo će biti prvi eksperiment dugotrajne primjene biougljena u vinogradarskim tlima koje će istražiti i utjecaj na kvalitetu vina. Glavni elementi predloženog projekta su: a) prikupljanje i karakterizacija ostataka rezidbe vinove loze; b) laboratorijska proizvodnja i karakterizacija biougljena iz ostataka ostataka rezidbe (PRDB); c) proizvodnja i karakterizacija većih količina PRDB-a za primjenu u vinograd; d) stacionarni pokus u vinogradu (pet tretmana – PRDB, PRDB obogaćen UREA-om, ostaci rezidbe, gnojivo i kontrola; tri vegetacije će biti obrađene projektom, ali eksperiment će se nastaviti i nakon završetka projekta); e) eksperiment s folijarnim tretmanima (s ciljem razvoja novog proizvoda). Rezultati projekta bit će od praktične važnosti za poljoprivredni i vinogradarski sektor te obećavajući alat za ekološki prihvatljivo i održivo upravljanje ishranom vinove loze i ublažavanje klimatskih promjena.

ISTRAŽIVAČKI TIM

dr.sc. Igor Palčić

VODITELJ

dr.sc. Igor Pasković

SURADNIK

dr.sc. Marko Černe

SURADNIK

dr.sc. Ivan Nemet

SURADNIK

Zoran Užila, mag.ing.agr.

SURADNIK

Danko Cvitan, mag.ing.agr.

DOKTORAND NA PROJEKTU

Dominik Anđelini, mag.ing.agr.

DOKTORAND NA PROJEKTU

Melissa Prelac, mag.ing.agr.

DOKTORAND NA PROJEKTU

NOVOSTI

OBJAVLJEN 4. RAD PROIZAŠAO IZ PROJEKTA BIONUTRIVINE U ČASOPISU ANTIOXIDANTS

Objavljen je rad naslova “Valorization of Olive Leaf Polyphenols by Green Extraction and Selective Adsorption on Biochar Derived from Grapevine Pruning Residues” u časopisu Antioxidants (Q1, IF=7.3).

Poveznica na rad u otvorenom pristupu:

https://www.mdpi.com/2076-3921/13/1/1

19/12/2023

ODRŽAN 3. GODIŠNJI SASTANAK ISTRAŽIVAČKE GRUPE

Održan je planirani 3. godišnji sastanak istraživačke grupe na kojemu su prokomentirani dosadašnji rezultati i planirane buduće aktivnosti. Sastanku su prisustvovali svi članovi istraživačke grupe uživo. 

18/12/2023

OBAVLJENA BERBA 2023.

Ubrano grožđe je vinificirano, provedena je alkoholna fermentacija te su analizirani uzorci prije i nakon fermentacije (mošt i vino).

10/09/2023

PROVEDEN JE FOLIJARNI POKUS U VINOGRADU

Provedena je 3. godina folijarnih pokusa u vidu terenskog istraživanja potencijala biougljena za folijarnu primjenu na vinovoj lozi. Mjereni su vegetacijski pokazatelji, uzorkovan biljni materijal te provedena vinifikacija grožđa iz pokusa..

10/09/2023

OBJAVLJEN 3. RAD PROIZAŠAO IZ PROJEKTA BIONUTRIVINE U ČASOPISU ANTIOXIDANTS

Objavljen je rad naslova “From Waste to Green: Water-Based Extraction of Polyphenols from Onion Peel and Their Adsorption on Biochar from Grapevine Pruning Residues” u časopisu Antioxidants (Q1, IF=7.3).

Poveznica na rad u otvorenom pristupu:

https://www.mdpi.com/2076-3921/12/9/1697

31/08/2023

OBAVLJENA VEGETACIJSKA MJERENJA

Tijekom vegetacije su provedena sva planiranja mjerenja (vodni potencijal, emisije GHG, intenzitet fotosinteze), izmjeren je prinos po trsu te su sakupljeni uzorci listova vinove loze za daljnje analize.

31/08/2023

OBJAVLJEN 2. RAD PROIZAŠAO IZ PROJEKTA BIONUTRIVINE U ČASOPISU MATERIALS

Objavljen je rad naslova “Biochar from Grapevine Pruning Residues as an Efficient Adsorbent of Polyphenolic Compounds” u časopisu Materials (Q2, IF=3.4).

Poveznica na rad u otvorenom pristupu:

https://www.mdpi.com/1996-1944/16/13/4716

29/06/2023

SUDJELOVANJE NA OIV KONGRESU 2023

U periodu od 5. do 9. lipnja 2023. godine doktorandi Dominik Anđelini i Danko Cvitan sudjelovali su na 44. Svjetskom kongresu za vinovu lozu i vino koji se održao u Jerezu u Španjolskoj. Predstavili su postere koji su nastali kao rezultat istraživanja u sklopu projekta BIONUTRIVINE.

10/06/2023

ODRŽANA ISTRAŽIVAČKA RADIONICA U SKLOPU VINISTRE

Dana 6.5.2023., u sklopu 29. Vinistre – međunarodne izložbe vina, održana je radionica naslova ‘Biougljenom iz ostataka rezidbe do održivog vinogradarstva’. Na istoj su prikazani dosadašnji rezultati projekta s naglaskom na potencijalu biougljena u prilagodbi klimatskim promjenama. .

06/06/2023

PONOVNO PRIMJENJENI ISTRAŽIVANI MATERIJALA

U trećoj godini pokusa su ponovno primijenjeni istraživani materijali.

Primijenjeno je pet tretmana:

  1. biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze;
  2. biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze obogaćen UREA-om; 
  3. malčirani ostaci rozgve;  
  4. peletirano organski gnojivo;
  5. kontrola – bez dodatka materijala.

10/04/2023

OBJAVLJEN 1. RAD PROIZAŠAO IZ PROJEKTA BIONUTRIVINE U ČASOPISU SUSTAINABILITY

Objavljen je rad naslova “Biochar from Grapevine-Pruning Residues Is Affected by Grapevine Rootstock and Pyrolysis Temperature” u časopisu Sustainability (Q1, IF=4.089).

Poveznica na rad u otvorenom pristupu:

https://www.mdpi.com/2071-1050/15/6/4851

 

06/03/2023

U SKLOPU EMISIJE ‘BOJE ZEMLJE’ OBJAVLJEN PRILOG O PROJEKTU BIONUTRIVINE

U sklopu poljoprivredne emisije ‘Boje zemlje’ predstavljen je projekt Bionutrivine. Prikazano je istraživanje dugotrajne primjene biougljena u vinogradarskim tlima.

25/01/2023

ODRŽAN 2. GODIŠNJI SASTANAK ISTRAŽIVAČKE GRUPE

Održan je planirani godišnji sastanak istraživačke grupe na kojemu su prokomentirani dosadašnji rezultati i planirane buduće aktivnosti. Sastanku su prisustvovali svi članovi istraživačke grupe (neki putem digitalne platforme).

05/12/2022

ODRŽANA PREZENTACIJA NA 10. KONGRESU PREHRAMBENIH TEHNOLOGA, BIOTEHNOLOGA I NUTRICIONISTA

U sklopu 10. Međunarodnog kongresa prehrambenih tehnologa, biotehnologa i nutricionista doktorandica Melissa Prelac održala je predavanje naslova “A study on ultrasound and microwave assisted water-based extraction of polyphenolic compounds from olive leaves” u sklopu sekcije “Sustainability and Industry 4.0”. Predavanje predstavlja preliminarno istraživanje korištenja biougljena od ostataka rezidbe vinove loze u kontekstu zelene ekstrakcije vrijednih fitokemikalija. Isto se temelji na korištenju biougljena kao adsorpcijsko sredstvo u koloni za HPLC (tekućinska kromatografija visoke djelotvornosti).

05/12/2022

IZVRŠENA OBUKA NA INSTITUTU JOŽEF STEFAN U LJUBLJANI

Od 14.11. do 25.11. doktorandi Danko Cvitan i Dominik Anđelini su proveli obuku pri Institutu Jožef Stefan u Ljubljani, Zavod za znanosti o okolišu, kako bi stekli nova znanja i vještine iz područja upravljanja laboratorijem, analize količine elemenata u biološkim i okolišnim uzorcima nakon mikrovalne digestije te detekcije ICP-MS tehnikom.

28/11/2022

ODRŽANO PREDAVANJE U SKLOPU SABATINE 2022

Na 32. Međunarodnom susretu vinogradara i vinara Sabatina 2022, u sklopu Znanstveno-stručnog skupa u organizaciji Agrononskog fakulteta doktorand Dominik Anđelini je održao predavanje na temu “Proizvodnja i primjena biougljena u vinogradarstvu”.

10/11/2022

PROVEDEN JE FOLIJARNI POKUS U VINOGRADU

Proveden je folijarni pokus u vidu terenskog istraživanja potencijala biougljena za folijarnu primjenu na vinovoj lozi. Mjereni su vegetacijski pokazatelji, uzorkovan biljni materijal te provedena vinifikacija grožđa iz pokusa.

06/09/2022

OBAVLJENA BERBA 2022.

Ubrano grožđe je vinificirano, provedena je alkoholna fermentacija te su analizirani uzorci prije i nakon fermentacije (mošt i vino).

06/09/2022

OBAVLJENA VEGETACIJSKA MJERENJA

Tijekom vegetacije su provedena sva planiranja mjerenja (vodni potencijal, emisije GHG, intenzitet fotosinteze), izmjeren je prinos po trsu te su sakupljeni uzorci listova vinove loze za daljnje analize.

29/08/2022

PONOVNO PRIMJENJENI ISTRAŽIVANI MATERIJALA

U drugoj godini pokusa su ponovno primijenjeni istraživani materijali.

Primijenjeno je pet tretmana:

  1. biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze;
  2. biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze obogaćen UREA-om; 
  3. malčirani ostaci rozgve;  
  4. peletirano organski gnojivo;
  5. kontrola – bez dodatka materijala.

06/04/2022

PRIHVAĆENE TEME DOKTORATA 

Doktorandi Danko Cvitan i Dominik Anđelini su uspješno javno obranili svoje teme doktorskih radova te su iste prihvaćene na Senatu Sveučilišta u Zagrebu.

24/03/2022

UZETI UZORCI TLA

Prije ponovne aplikacije materijala za pokus u vinogradu radi utvrđivanja početnog stanja uzeti su uzorci tla. Tlo je uzeto za svaku podlogu  (420A i SO4) odvojeno u zoni korijenovog sustava. Uzorci su uzeti na više pozicija u vinogradu (3 repeticije).

16/03/2022

ODRŽAN 1. GODIŠNJI SASTANAK ISTRAŽIVAČKE GRUPE

Održan je planirani godišnji sastanak istraživačke grupe na kojemu su prokomentirani dosadašnji rezultati i planirane buduće aktivnosti. Sastanku su prisustvovali svi članovi istraživačke grupe. U prilogu je prezentacija s održanog sastanka te je na poveznici vidljiva vijest o održavanju istog.

03/12/2021

PROVEDENA VINIFIKACIJA

Paralelno s berbom grožđa, u podrumu Instituta za poljoprivredu i turizam provedena je vinifikacija grožđa sorte Malvazije istarske iz svih istraživanih tretmana i podloga u pet repeticija.

14/09/2021

PROVEDENA BERBA GROŽĐA

Na pokusnom imanju Instituta za poljoprivredu i turizam u stacionarnom pokusu projekta Bionutrivine uspješno je provedena berba sorte Malvazija istarska. Berba je podijeljena u dva dijela, prema istraživanim podlogama vinove loze na kojima je pokus postavljen (420A i SO4).

13/09/2021

SUDJELOVANJE NA 56. HRVATSKOM I 16. MEĐUNARODNOM SIMPOZIJU AGRONOMA

Prezentirani su rezultati 1. godine projekta na 56. hrvatskom i 16. međunarodnom simpoziju agronoma gdje su doktorandi održali prezentacije „Mogućnost korištenja ostataka rezidbe vinove loze kao alat za planiranje gnojidbe vinograda“ i „Potencijal proizvodnje biougljena iz ostataka rezidbe vinove loze“ te je voditelj predstavio poster „Biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze kao poboljšivač kiselih tala“.

10/09/2021

PROVEDENA PRELIMINARNA ISTRAŽIVANJA FOLIJARNE PRIMJENE BIOUGLJENA

Provedeni su folijarni eksperimenti primjene biougljena dobivenog iz ostataka rezidbe vinove loze. Također, u vinogradu se provodilo istraživanje na sortama vinove loze ‘Malvazija istarska’ i ‘Teran’. 

01/08/2021

NASTAVLJAJU SE VEGETACIJSKA MJERENJA U VINOGRADU

U sklopu redovitih mjerenja na stacionarnom pokusu provode se mjerenje vodnog potencijala tla i vinove loze, mjerenje intenziteta fotosinteze vinove loze te uzimaju se uzorci za kemijske analize.

01/06/2021

INSTALIRANI LIZIMETRI U SKLOPU STACIONARNOG POKUSA

Nakon oborina sakupljat će se procjedak pomoću lizimetara METER G3 i analizirati na elementarni sastav, pH i EC.

21/04/2021

INSTALIRANI SENZORI VODNOG POTENCIJALA TLA

Početkom vegetacije su instalirani senzori vodnog potencijala tla TEROS 21 povezani s data loggerima ZL6. Vodni potencijal tla bilježi se na svakom tretmanu svakih sat vremena te se isti pohranjuju na cloud

20/04/2021

ZAPOČETA MJERENJA EMISIJA STAKLENIČKIH PLINOVA U STACIONARNOM POKUSU

Emisije stakleničkih plinova u tlu mjere će se sa svake pokusne parcele u ključnim fenofazama rasta vinove loze primjenom komore za mjerenje emisija iz tla LICOR LI-6800-09.

19/04/2021

POSTAVLJEN STACIONARNI POKUS U VINOGRADU PRIMJENOM ISTRAŽIVANIH MATERIJALA

Stacionarni pokus postavljen je u vinogradu Instituta za poljoprivredu i turizam. Riječ je o 10-godišnjem vinogradu u kojem je zasađena autohtona sorta Malvazija istarska s razmakom od 1,0 m unutar reda i 2,5 m između redova. Tlo u vinogradu je tipična, srednje duboka, antropogena mediteranska crvenica (Terra rossa).

Primijenjeno je pet tretmana:

  1. biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze;
  2. biougljen proizveden iz ostataka rezidbe vinove loze obogaćen UREA-om; 
  3. malčirani ostaci rozgve;  
  4. peletirano organski gnojivo;
  5. kontrola – bez dodatka materijala.

31/03/2021

PROJEKT BIONUTRIVINE PREDSTAVLJEN U SKLOPU EMISIJE AGROISTRA

U sklopu specijalizirane emisijie Agroistra predstavljen je uspostavni istraživački projekt HRZZ-a BIONUTRIVINE te je detaljno prikazan proces proizvodnje biougljena iz ostataka rezidbe vinove loze korištenjem KonTiki sustava. Također, prikazan je stacionarni pokus u vinogradu na kojemu istraživanja upravo kreću.

29/03/2021

NASTAVLJAJU SE RADOVI PROIZVODNJE BIOUGLJENA IZ OSTATAKA REZIDBE KORIŠTENJEM KONTIKI SUSTAVA

Nastavlja se s radovima rezidbe i sakupljanja ostataka rezidbe vinove loze. Ostaci se potom skladište na suho mjesto, kako bi se pripremili za postupak proizvodnje biougljena korištenjem Kon-Tiki sustava prema Cornelissen et al. (2016). Temperatura se prati korištenjem NiCrNi termoelementa te postupak se zaustavlja zalijevanjem vodom.  

25/01/2021

USPJEŠNO PROVEDENE ANALIZE BIOUGLJENA PROIZVEDENOG KORIŠTENJEM MUFOLNE PEĆI I KON-TIKI SUSTAVA

Karakteristike proizvedenih biougljena analizirani su na:

  • ukupni ugljik i ukupni dušik pomoću TOC-L uređaja s TN i SSM jedinicama (HRN ISO 10694:2004);
  • makroelementi (P, K, Ca, Mg, Na), mikroelementi (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo) i teški metali (Cd, Cr, Ni, Pb) ICP-OES tehnikom nakon mikrovalne digestije uzoraka (HRN EN ISO 11885:2010);
  • pH i EC pomoću pH/EC metra u ekstraktu omjera uzorak:voda 1:5;
  • količina pepela – nakon sušenja na 105°C u trajanju 5 h, 0.30 g uzorka stavljeno je u keramičku posudicu i grijano u mufolnoj peći pri 750 °C u trajanju 5 h. Dobiveni pepeo se odvagao te izrazio u postotku mase u odnosu na ishodišni uzorak. 
  • površinska topografija uzoraka analizirana je pretražnom mikroskopijom emisijom elektrona primjenom polja (FESEM). 
  • specifična površina je mjerena pomoću Micromeritics Gemini 2380 aparata (Micromeritics. Co., USA), i izračunata prema Brunauer, Emmett i Teller (BET) metodi;
  • FTIR analize će se provoditi iz KBr peleta. Spektri su snimljeni pomoću FTIR spektrometra u području spektra od 4000 do 400 cm-1 s rezolucijom od 4 cm-1 s 45 skeniranja po uzorku.

23/12/2020

USPJEŠNO ZAPOČETA PROIZVODNJA BIOUGLJENA IZ OSTATAKA REZIDBE VINOVE LOZE KORIŠTENJEM KON-TIKI SUSTAVA

Biougljen je proizveden korištenjem Kon-Tiki sustava prema Cornelissen et al. (2016). Temperatura se prati korištenjem NiCrNi termoelementa te postupak se zaustavlja zalijevanjem vodom.  

10/11/2020

USPJEŠNO PROIZVEDEN BIOUGLJEN IZ OSTATAKA REZIDBE VINOVE LOZE KORIŠTENJEM MUFOLNE PEĆI

 

Biougljen je proizveden laboratorijskom metodom. Prije zagrijavanja, ostaci rezidbe vinove loze su pripremljeni prema Ouyang i Zhang et al. (2013). Ukratko, nakon sušenja na zraku, uzorci su preneseni u keramičke lončiće zapečaćene poklopcima kako bi se spriječio ulaz kisika. Uzorci su zatim pirolizirani u mufolnoj peći s povećanjem temperature brzinom od 10° C/min i držanjem na različitim temperaturama (400, 500 i 600 °C).

20/10/2020

PROVEDENE ANALIZE SAKUPLJENIH OSTATAKA REZIDBE VINOVE LOZE

 

Ostaci rezidbe svjetskih sorata i hrvatskih autohtonih sorata vinove loze prikupljeni su u mediteranskom dijelu Hrvatske. Svaki uzorak je samljeven pomoću Retsch Ultra Centrifugal Mill ZM 200 i pohranjen za analizu. Potom, provedena je kemijska karakterizacija uzoraka ostataka rezidbe vinove loze. Sakupljanje i analiza istih ponovit će se krajem listopada i početkom studenog zbog otežanih okolnosti prilikom prvog uzorkovanja (COVID-19).

01/10/2020

ZAPOSLENI DOKTORANDI

 

U sklopu redovitih aktivnosti projekta, zaposleni su doktorandi. 

Dominik Anđelini zaposlen je kroz „Projekt razvoja karijera mladih istraživača – izobrazba novih doktora znanosti“, za rad na projektu „Biougljen kao ekološki prihvatljiv i održiv način upravljanja ishranom vinove loze u kontekstu klimatskih promjena – BIONUTRIVINE“ (UIP-2019-04-7370)

Danko Cvitan zaposlen je za rad na projektu „Biougljen kao ekološki prihvatljiv i održiv način upravljanja ishranom vinove loze u kontekstu klimatskih promjena – BIONUTRIVINE“ (UIP-2019-04-7370)

01/09/2020

SAKUPLJENI UZORCI OSTATAKA REZIDBE VINOVE LOZE

 

U sklopu redovitih aktivnosti projekta, uzorci ostataka rezidbe vinove loze sakupljeni s hrvatskog obalnog područja. Na istim su lokacijama uzeti i uzorci tla iz zone rizosfere. Svi su uzorci prosušeni, samljeveni i pripremljeni za daljnje analize.

24/02/2020

ODRŽAN PRVI SASTANAK ISTRAŽIVAČKE GRUPE PROJEKTA

U Poreču je 28.01.2020. održan inicijalni sastanak istraživačke grupe projekta BIONUTRIVINE koju čine: dr.sc. Igor Palčić, dr.sc. Igor Pasković, dr.sc. Marko Černe, Tea Zubin Ferri, dipl.ing.chem. i Zoran Užila, dipl.ing.agr.

28/01/2020

KONTAKT

Znak Instituta

  

 

INSTITUT ZA POLJOPRIVREDU I TURIZAM

Karla Huguesa 8, 52440 Poreč

palcic@iptpo.hr