Achim Walter: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2016

NameHerr Prof. Dr. Achim Walter
LehrgebietKulturpflanzenwissenschaften
Adresse
Institut für Agrarwissenschaften
ETH Zürich, LFW C 54.1
Universitätstrasse 2
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 32 72
E-Mailachim.walter@usys.ethz.ch
DepartementUmweltsystemwissenschaften
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
751-0280-00LBio IV: Nutzpflanzen im World Food System1 KP2VA. Walter, A. Lüscher, U. Scheidegger
KurzbeschreibungNutzpflanzen im World Food System stellt ausgewählte Nutzpflanzen im Kontext verschiedener Nutzungssysteme der Schweiz und der Tropen dar und zeigt gegenseitige Beziehungen auf. Am Beispiel dieser Nutzpflanzen werden allgemeine Prinzipien des Anbaus und der Bedeutung im World Food System dargestellt.
LernzielDie Lehrveranstaltung zielt darauf ab, unter den Studierenden das Verständnis zu fördern für die Herkunft unserer Nahrungsmittel und für die Grundlagen, Möglichkeiten und Einschränkungen bei deren Erzeugung. Am Beispiel ausgewählter Nutzpflanzen stärkt sie die Fähigkeit der Studierenden, Nutzungssysteme zu analysieren, Anbausysteme von Nutzpflanzen als Ausdruck ökologischer und ökonomisch-politischer Rahmenbedingungen zu verstehen.

Nach Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage:
• Nutzungssysteme im weltweiten Kontext und ihre Beziehungen untereinander zu analysieren
• Anbausysteme von Nutzpflanzen und ihre Bedeutung im Food System als Ausdruck ökologischer und betrieblicher Rahmenbedingungen zu verstehen
• Auswirkung des Marktes (Inland, Export) und ökologisch-politischer Rahmenbedingungen auf Anbausystem und –intensität der jeweiligen Nutzpflanzen zu erfassen
InhaltDie Veranstaltung gliedert sich in drei aufeinander folgende Abschnitte von jeweils drei oder vier Doppelstunden.

Im ersten Abschnitt werden zentrale Kulturpflanzen der gemässigten Breiten behandelt. Ein besonderer Schwerpunkt wird dabei auf Weizen gelegt. Ausgehend von diesem Fallbeispiel werden die wichtigsten Aspekte der agrarwissenschaftlichen Forschung an verschiedenen Arten erläutert. Dazu gehören Anbau, Umweltansprüche, Herkunft, Morphologie, Physiologie, Geno- und Phänotypisierung sowie Produktqualität der Kulturpflanzenart. Auch Weiterentwicklungsmöglichkeiten, Chancen und Risiken von Ökolandbau, Züchtungsanstrengungen und transgenen Modifikationen werden angesprochen.

Im zweiten Abschnitt werden die Bedeutung der Wiesen und Weiden als Landnutzungsform und das Leitbild des Schweizerischen Futterbaus vorgestellt. Morphologische Eigenschaften und Ansprüche der wichtigsten Gräser- und Leguminosenarten zur Raufutterproduktion im gemässigten Klima werden dargestellt. Darauf aufbauend wird beispielhaft die Bewirtschaftung intensiv und extensiv genutzter Wiesen behandelt und aufgezeigt wie sich diese unterschiedliche Bewirtschaftung auf die botanische Zusammensetzung und die Leistungen der Wiese auswirkt.

Im dritten Abschnitt werden ausgewählte tropische Nutzpflanzen in für sie typischen Nutzungssystemen dargestellt. So kann der Anbau in einen lokalspezifischen Zusammenhang gestellt werden. Schwerpunkte (je nach Kultur) sind Bedeutung im Food System, Botanik und Oekophysiologie, Anbautechnik, Züchtung, Saat- oder Pflanzgut. Spezifische Fragen des tropischen Pflanzenbaus (Bodenfruchtbarkeit, Mischanbau) werden exemplarisch behandelt.
• Reis - Rückgrat der Ernährungssicherung, Philippinen
• Maniok - Mehrwert für Bäuerinnen, Kamerun
• Kaffee – alles für den Export, Nicaragua, Kolumbien
• Hirse, Sorghum, Erdnuss – Ackerbau in Grenzlagen, Sahel
• Bananen - Selbstversorgung und Export, Zentralamerika
751-1000-00LInterdisziplinäre Projektarbeit Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Voraussetzung: abgeschlossenes Bachelorstudium!
3 KP3UB. Dorn, E. Frossard, L. Meile, H. Adelmann, N. Buchmann, E. Buff Keller, C. De Moraes, R. Finger, P. A. Fischer, M. C. Härdi-Landerer, G. Kaufmann, M. Kreuzer, U. Merz, S. Peter, M. Schuppler, M. Siegrist, J. Six, S. E. Ulbrich, A. Walter
KurzbeschreibungDie Studierenden der Agrar- und Lebensmittelwissenschaft erarbeiten in interdisziplinären Teams Lösungen für Probleme, welche ihnen von Projektpartnern entlang der Nahrungsmittelwertschöpfungskette gestellt werden. Die Studierenden präsentieren und diskutieren die Lösungsvorschläge an der Schlussveranstaltung mit den Projektpartnern und verfassen einen schriftlichen Projektbericht.
LernzielDie Studierenden kennen
- die Grundlagen des Zeit- und Projektmanagements und können diese in einem konkreten Beispiel anwenden,
- Vorgehensweisen, um Fragen, die ihnen von Projektpartnern gestellt werden, zielorientiert zu lösen,
- die Grundregeln der transdisziplinären Zusammenarbeit mit Projektpartnern. Sie begegnen Projektpartnern auf Augenhöhe, legen zusammen mit ihnen die Fragestellung fest und bearbeiten diese in Absprache mit ihnen,
- Elemente einer erfolgreichen Teamarbeit, wenden diese in ihrem Projektteam an und reflektieren die Zusam-menarbeit in ihrem Projektteam.
InhaltDie Studierenden der Agrar- und Lebensmittelwissenschaft erarbeiten in interdisziplinären Teams Lösungen für Probleme, welche ihnen von Projektpartnern entlang der Nahrungsmittelwertschöp-fungskette gestellt werden. Die Studierenden präsentieren und diskutieren die Lösungen an der Schlussveranstaltung mit den Projektpartnern und verfassen einen schriftlichen Projektbericht zu handen des Projektpartners. Die Lehrveranstaltung beinhaltet Grundlagen des Zeit- und Projekt-managements, des zielorientierten Lösen von Projekten sowie der Teamarbeit, welche beim Bear-beiten des Projektes angewandt, umgesetzt und reflektiert werden.
751-3000-00LPflanzenbauwissenschaften2 KP2VA. Walter
KurzbeschreibungIn diesem Kurs werden kausale Zusammenhänge zwischen Morphologie, Wachstum, Entwicklung und Ertragsbildung von Kulturpflanzen vorgestellt. Darauf aufbauend werden systemorientierte Aspekte der pflanzlichen Lebensstrategie, der Gestaltung von Anbausystemen und der Erfassung und Bewertung von Wechselwirkungen zwischen Kulturpflanzen und ihrer biotischen und abiotischen Umwelt diskutiert.
LernzielIm Verlauf des Kurses erlernen die Studierenden wesentliche Grundlagen der Erzeugung von gesunden, qualitativ hochwertigen Nahrungs- und Futtermitteln sowie wirtschaftlich verwertbarer Rohstoffe. Durch Vorlesungen und ‚hands-on‘ Erfahrungen wird ein verbessertes Verständnis für die nachhaltige Nutzung der Ressourcen Boden, Nährstoffe und Wasser erlangt. Darüber hinaus wird die Basis für eine intensivere Beschäftigung mit der zielgerichteten Weiterentwicklung von Kulturpflanzen durch züchterische Massnahmen und moderne pflanzenwissenschaftliche Methoden geschaffen.
751-4106-00LCrop Phenotyping4 KP4GA. Walter, A. Hund, J. Leipner, F. Liebisch
KurzbeschreibungPhänotypisierung bezeichnet eine nicht-invasive, quantitative Analyse der Pflanzen- und Organ-Morphologie in verschiedenen Spektralbereichen. Im Kurs werden diverse Phänotypisierungs-Techniken vorgestellt und angewendet und damit die Leistungsfähigkeit von Kulturpflanzen in Labor und Feld analysiert. Die Relevanz der Techniken für Züchtung, Agronomie und Präzisionslandwirtschaft wird diskutiert.
LernzielAm Ende des Kurses werden Sie die unterschiedlichen Phänotypisierungsmethoden kennen und ihre Nutzbarkeit für unterschiedliche Fragestellungen einschätzen können. Sie kennen die kritischen Stadien einzelner Kulturpflanzen und können vielversprechende Merkmale und Phänotypisierungsmethoden benennen, um eine Kulturart oder deren Feldmanagement zu verbessern.
InhaltGrundlegende Kenntnisse der Physiologie, Züchtung und des Managements unserer Hauptkulturarten werden in einen Zusammenhang gebracht mit Konzepten der Erblichkeit, des experimentellen Designs, der Modellierung von Pflanzen und des abiotischen Stresses. Durch Vorlesungen, Übungen, Diskussionen, eigene Messungen und Analysen der Resultate lernen Sie, moderne bildgebende Methoden der Phänotypisierung zu nutzen, um die Leistungsfähigkeit verschiedener Genotypen einer Züchtungspopulation zu charakterisieren oder die Wirksamkeit einer Feldmanagement-Massnahme zu quantifizieren.
Kulturpflanzen sind in im Laufe ihrer Entwicklung unterschiedlichen abiotischen Stressfaktoren ausgesetzt. Die Züchtung hat teilweise schon sehr gute Arbeit geleistet, um unsere Kulturpflanzen an die wahrscheinlich im Laufe des Jahres auftretenden Extreme möglichst gut anzupassen. Vielfach gibt es jedoch enormes Optimierungspotential. Extreme Umweltbedingungen sind zum Beispiel Frost und Hitze sowie wassergesättigte oder trockene Böden. Anhand von Übungen im Feld wird vermittelt, wie unterschiedliche Arten bzw. unterschiedliche Genotypen innerhalb einer Art mit diesen Bedingungen umgehen. Die wichtigsten Anpassungsmechanismen werden erläutert, sowie kritische Stadien identifiziert, in denen sich Stress besonders stark auf den Ertrag auswirkt.
Sie lernen Methoden kennen, mit denen die Reaktion von Pflanzen auf Umweltparameter nicht-destruktiv quantifiziert wird. Sie lernen, wie man dem Problem der räumlichen Variabilität im Feld Herr wird, wenn es gilt, viele Genotypen zu messen. Sie lernen unterschiedliche Phänotypisierungsmethoden im Feld und unter kontrollierten Bedingungen kennen. Ein wichtiger Parameter ist dabei die Messung des Wachstums von Wurzeln und Sprossen und deren Reaktion auf Umweltstress. Sie lernen, wie man über zeitlich wiederholte Messungen Wachstum erfasst, dieses Wachstum über Modelle parametrisiert, und die Verlässlichkeit dieser Parameter über Erblichkeitsschätzung evaluiert. Zentrale Methoden der Phänotypisierung stammen aus dem Bereich des Remote Sensings. Methoden, über die Sie aus diesem Forschungsfeld mehr lernen, umfassen Thermographie und die multispektrale Bildanalyse. Diese Methoden dienen der Berechnung von Parametern wie dem Deckungsgrad, dem Wasserstatus und der Blattgrüne von Einzelpflanzen oder Pflanzenpopulationen. Aus dem Bereich der Pflanzenphysiologie lernen Sie die Nutzung der Chlorophyll Fluoreszenz zur schellen Erfassung der Effizienz des Photosynthese-Apparates kennen.