Bachelor's Thesis

Influence of plasma activated water on plant growth under abiotic stress

Final Thesis 2.6 MB

Author of thesis: Julie Višinková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Ludmila Čechová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Tomáš Vozár

Abstract:

The aim of this bachelor thesis was to study the effect of plasma activated water (PAW) on the growth of cress (Lepidum sativum) exposed to abiotic stress. The stress was induced by increased salinity and dryness of the growth substrate. The work focused on potential agricultural applications, as increased salt levels in the soil has a negative effect on plant growth. Lower water usage during growth can be useful for reducing water during watering, but also for areas where water dificiency is a long-term problem. Growth lasted one to two weeks, and germination, fresh biomass weight, plant height, and chlorophyll and polyphenol content in the plants were measured. For salt stress, the distribution of elements was examined using laser induced breakdown spectrometry. The results confirmed that plasma activated water had a positive effect on stress caused by both salinity and drought.

Keywords:

Plasma activated water, PAW, cress, drought, salinity, abiotic

Date of defence

08.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Obhajoba proběhla podle následujícího schématu: prezentace student-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Studentka přednesla velmi dobrý výtah výsledků své bakalářské práce, zodpověděla dotazy oponentské i členů komise, reagovala na připomínky k bakalářské práci. V diskusi tak studentka prokázala velmi dobrou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky bakalářské práce. Komise, s uvážením hodnocení v posudku a vyjádření vedoucí/ho, zhodnotila její bakalářskou práci celkově jako velmi dobrou. Klučáková: Proč pro experiment jste zvolila destilovanou vodu? Je to relevantní z hlediska případné aplikace? Veselý: Co kdybyste do destilované vody přidala srovnatelné množství živin z anorganických solí? Jaké výsledky očekáváte? Enev: Jaký substrát byl zvolen pro pěstování testovacích rostlin? Při přípravě PAW zřejmě vzniká celá řada vysoce reaktivních meziproduktů… jaký vliv na půdní biotu očekáváte?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Chemistry and Chemical Technologies (BPCP_CHCHTE)

Composition of Committee

prof. Ing. Martina Klučáková, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Vojtěch Enev, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Ludmila Čechová, Ph.D.

Bakalářská práce se zabývala přípravou plazmatem aktivované vody (PAW) a jejím působením na rostliny, které byly vystaveny abiotickému stresu salinity a sucha. Jako modelová rostlina byla vybrána řeřicha zahradní. Vliv PAW a abiotického stresu byl posouzen jak z pohledu klíčivosti a vývoje rostliny, tak i z hlediska obsahu chlorofylu a sekundárních metabolitů, polyfenolů. Nakonec byla zkoumána distribuce nutrientních prvků a sodíku v rostlinách pomocí spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS).
Při řešení bakalářské práce studentka pracovala velmi pečlivě a prokázala velkou míru samostatnosti. Výsledky pravidelně konzultovala jak s vedoucí práce, tak i s konzultantkou doc. Kozákovou. Práce je po odborné stránce velmi dobře zpracovaná a logicky členěná, nicméně jazyková a stylistická úroveň práce vykazuje dílčí nedostatky. V textu se objevují nepřesné formulace vět, terminologické nepřesnosti a stylistické nedostatky, které místy snižují čtivost textu. Výsledky jsou prezentovány formou tabulek a grafů spolu se statistickým zpracováním výsledků. Závěry jsou jasně formulovány a diskutovány. Cíle této práce byly splněny a doporučuji ji k obhajobě. Bakalářskou práci hodnotím známkou A.
Evaluation criteria Grade
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování B
Využití poznatků z literatury B

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Vozár

Predložená bakalárska práca študentky Julie Višinkovej sa zaoberá problematikou vplyvu plazmou aktivovanej vody na rast rastlín vystavených abiotickému stresu. Študentka v práci študuje rastliny žeruchy záhradnej stresované suchom a zvýšenou salinitou. Porovnáva odozvu stresovaných rastlín zalievaných plazmou aktivovanou vodou s odozvou rastlín zalievaných destilovanou vodou. Práca sa tak dotýka veľmi aktuálnej a významnej témy klimatickej zmeny, ktorej jedným zo základných prejavov je práve sucho a zvýšené zasolenie pôd.

V teoretickej časti práce sa študentka venuje súčasnému poznaniu plazmy ako takej a jej využitia či už v oblasti  medicíny alebo poľnohospodárstva. Následne popisuje odozvu rastlín na abiotický stres a nakoniec v krátkosti popisuje teoreticky použité metódy. Experimentálna časť popisuje dôkladne postup práce, tak aby bol uchopiteľný aj pre čitateľa a zopakovanie experimentu podľa nej nebude problém. Rozsah prevedenej experimentálnej práce považujem za pomerne veľký. V kapitole Výsledky a diskusia sú experimentálne dáta prezentované a diskutované prehľadne prostredníctvom grafov, tabuliek a heat máp, čo zvyšuje ich názornosť a zrozumiteľnosť.

Avšak množstvo preklepov, zbytočne dlhé súvetia, ktoré sú miestami nezrozumiteľné, a občas chýbajúce slová uberajú práci na čítavosti. Za ďalší nedostatok formálnej úpravy považujem nezjednotený font so zvyškom práce na strane č. 5. Študentka uviedla, že využila celkovo 42 literárnych zdrojov, čo síce považujem za dôkaz dostatočnej literárnej  rešerše a orientácie v danej problematike, avšak nie všetky referencie uvedené v zozname literatúry sú použité v texte a miestami nie je dodržané ich poradie podľa zoznamu.

Celkovo však typografické nedostatky nemajú zásadný vplyv na vedecký význam ani kvalitu práce, a preto ju doporučujem ku obhajobe s hodnotením B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Využití literatury a její citace C
Úroveň jazykového zpracování C
Formální úroveň práce – celkový dojem B
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. Bolo NaCl do destilovanej vody pridané pred alebo po ošetrení výbojom? Myslíte si, že by sa vlastnosti plazmou aktivovanej vody líšili v prípade, ak by bola pripravená z destilovanej vody bez prídavku NaCl a z destilovanej vody s prídavkom NaCl pred výbojom? Bolo by v budúcnosti možné použiť PAW pripravenú z morskej vody na zálievku?
  2. V kapitole 4.4 na strane 38. tvrdíte, že „Byly změřeny koncentrace polyfenolů a chlorofylů v extraktu z rostlin, koncentrace chlorofylů byla dále převedena na mg polyfenolů na gram hmotnosti vzorku rostlin“. Môžete prosím toto tvrdenie vysvetliť? V tabuľke 13 je koncentrácia chlorofylu uvedená v mg/ml.
  3. Ako si vysvetľujete pokles obsahu chlorofylu a v 1- a 2-týždňovom experimente, zatiaľ čo koncentrácia chlorofylu b sa pri aplikácii roztokov s NaCl zvýšila? Existuje medzi chlorofylom a a chlorofylom b biochemický alebo funkčný rozdiel, ktorý by mohol tento jav vysvetliť?
  4. V kapitole 4.3.4 boli študované zmeny obsahu nutrientných prvkov v rastline pomocou metódy LIBS. Myslíte si, že zvýšený obsah sodíka by mohol nahrádzať/vytláčať niektoré nutrientné prvky , ktoré rastlina prijíma?
  5. V kapitole 2.7.1 popisujete UV-Vis spektrofotometriu, a tvrdíte že: „UV-VIS spektrofotometrie je analytická metoda založená na měření absorbance nebo transmitance...“. Môžete prosím toto tvrdenie správne upresniť?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová