Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2015
Agrarwissenschaft Master | ||||||
Vertiefungen | ||||||
Vertiefung in Crop Science | ||||||
Disziplinäre Kompetenzbereiche | ||||||
Cropping Systems | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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751-4704-00L | Weed Science II | W+ | 2 KP | 2G | B. Streit, N. Delabays, U. J. Haas | |
Kurzbeschreibung | Im Rahmen eines modernen Unkrautbekämpfungs-Systems werden Kenntnisse zur Unkrautbiologie, -ökologie, die Populationsdynamik, zu Saaten-Unkraut Interaktionen und zu unterschiedlichen Unkrautbekämpfungsmassnamen vermittelt. Unkraut wird als Teil eines Habitats verstanden und nicht bloss als unerwünschte Pflanzen innerhalb einer Saat. | |||||
Lernziel | ||||||
Inhalt | Modern weed management comprises competent knowledge of weed biology, weed ecology, population dynamics, crop-weed-interactions and different measures to control weeds. Weeds are understood to be rather part of a habitat or a cropping system than just unwanted plants in crops. Accordingly, this knowledge will be imparted during the course and will be required to understand the mechanisms of integrated weed control strategies. | |||||
751-3604-00L | Plant Breeding Findet dieses Semester nicht statt. | W+ | 3 KP | 3G | A. Hund, B. Boller, C. Grieder, R. Kölliker, B. Studer | |
Kurzbeschreibung | Successful plant breeding requires knowledge of genetics, the methods to detect genetic variation and to utilize it for selection. The course builds on the course "Pflanzengenetik" and illustrates these basics by means of exercises and practical examples. This will be complemented by lessons in molecular breeding and latest developments in genotyping and phenotyping. | |||||
Lernziel | At the end of the course you will be able to design, assess and analyze variety test experiments. You will have basic knowledge on phenotyping and genotyping technologies, and know how to connect this information for quantitative trait loci (QTL) mapping and association analysis. Furthermore, you will be able to assess relationships among genotypes by means of multivariate statistics (e.g. cluster analysis) using genetic and phenotypic information. | |||||
Inhalt | The course is organized in the following three modules: Module 1: Phenotyping of plant breeding experiments in the field phenotyping platform (FIP) at Eschikon Field Station. Module 2: Statistical evaluation of the assessed data in R Module 3: Molecular breeding The course will be held at Eschikon Field Station, where 12 computers will be available for exercises with R. We will observe the development of crops planted in the unique filed phenotyping platform. The field part includes two full days (July 02/03) during the summer semester break. The dates are chosen to allow you assessing buckwheat and wheat plants at stages of development, when meaningful measurements can be taken. In case somebody can't attend the course at these two days for justified reasons, we will seek for an alternative exercise. During the course, we will have a closer look at wheat and buckwheat. In wheat, we aim to teach the basic skills of phenotyping of plant development. You will assess the development using the simple scoring method, to train your breeder's eyes. Furtheremore, you will use sensors and indices used in the novel Field Phenotyping Platform (FIP), such as normalized difference vegetation index (NDVI), thermography and multispectral sensing. At the end of the course you will be able to judge the advantages of the "NDV-eye" vs. your Breeder's eye. With Buckwheat we aim to establish a breeding program at ETH which is mainly operated by students. Here we need your enthusiasm, experience and input in order to succeed. You will score different traits of agronomic importance during the field day in summer. At the end of the course you should be able to pick the best varieties to make crosses for a planned breeding program organized by you and your fellow students of subsequent semesters. In the statistical part of the course (module 2), you will learn how to process your data using the statistic package R and ASREML-R. For example, you will use the data assessed in module 1 to calculate heritabilities by means of analysis of variance. This part requires a basic understanding of R as taught in "Experimental Design and Applied Statistics in Agroecosystem Science" as well as of quantitative genetics as taught in "Pflanzengenetik". However these courses are not mandatory to enroll in plant breeding. In the third module, you will learn about the genetic toolbox that is available for molecular breeding. Starting with the latest developments in DNA marker and genotyping technologies, the basic principles of genetic linkage mapping and QTL analysis will be illustrated. Novel breeding concepts such as genomic selection or breeding by design will be explained, discussed and evaluated for their potential to accelerate breeding progress in different crop species. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | You need a Basic understanding of R as taught in "Experimental Design and Applied Statistics in Agroecosystem Science" as well as quantitative genetics as taught in "Pflanzengenetik". However these courses are not mandatory to enroll in plant breeding. | |||||
751-4106-00L | Crop Phenotyping | W | 4 KP | 4G | A. Walter, A. Hund, J. Leipner, F. Liebisch | |
Kurzbeschreibung | Phänotypisierung 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. | |||||
Lernziel | Am 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. | |||||
Inhalt | Grundlegende 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. | |||||
751-3606-00L | Molecular Plant Breeding | W | 3 KP | 2G | B. Studer, C. Grieder, A. Hund, R. Kölliker | |
Kurzbeschreibung | Molecular tools have contributed significantly to improve the process of plant breeding throughout the last decades. The course Molecular Plant Breeding illustrates - on the basis of lectures, exercises and practical examples - the most important molecular breeding tools (QTL, association studies..) and how these tools are applied to plant breeding by means of marker-assisted or genomic selection. | |||||
Lernziel | At the end of the course Molecular Plant Breeding you will be able to: - design and statistically analyze genetic experiments for important characteristics such as repeatability, heritability, or least square means - understand different molecular marker technologies and genotyping methods, and how the generated data can be used for genetic distance measures and multivariate statistics in experimental and natural populations - use the most important molecular breeding tools such as genetic linkage mapping, QTL analysis, genome-wide association studies and to apply these tools to plant breeding by marker-assisted and genomic selection - describe different sequencing technologies and strategies for genome sequencing, transcriptome profiling (RNAseq) and genotyping by sequencing - apply basic bioinformatics tools for sequence data management and comparative genomics (BLAST, simple assemblies, alignments and gene annotations) | |||||
Inhalt | The course Molecular Plant Breeding is based on complementing lectures, exercises and practical examples. The examples cover a wide range of species and traits and will be taught by four different experts in the field. A detailed program including dates and specific contents will be provided by the end of 2014. | |||||
Skript | Scripts and slides for each lecture and will be made available through eDoz. | |||||
Literatur | For each lecture, additional literature covering the topic will be provided. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | The course will be held at Eschikon Field Station, where 12 computers will be available for exercises with R or - if necessary - other specific software packages. Attendance of the courses Pflanzenzüchtung and Plant Breeding II is recommended; basic understanding of R (as taught in Experimental Design and Applied Statistics in Agroecosystem Science) is advantageous. | |||||
751-4204-01L | Horticultural Science (FS) | W | 2 KP | 2G | L. Bertschinger, R. Baur, C. Carlen | |
Kurzbeschreibung | ||||||
Lernziel | ||||||
Crop Health | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
751-5110-00L | Insects in Agroecosystems | W+ | 2 KP | 2V | S. Halloran, K. Mauck | |
Kurzbeschreibung | This class will focus on insect-plant interactions in Central European agroecosystems, and on regulators of insect pest populations. Lectures will cover important crop systems in central European agriculture. Within each system, major pests and their interactions will be described in an ecological context, focusing on key concepts in pest prediction and management. | |||||
Lernziel | At the end of this course, students will have gained in-depth knowledge of the ecology of major pest species and their impacts within specific crop systems in Central Europe. Our approach will allow students to transfer this knowledge to related questions in other systems. Additionally, students will learn about current research goals in agroecology and how these goals are being addressed by scientists engaged in agricultural research. | |||||
Inhalt | Insect-plant interactions in middle European agroecosystems are the focus of this course. Always starting from an important perennial or annual crop, specific insect species of economic significance are presented along with the life cycles, population dynamics, and the insect-plant interactions relevant to economic impacts on the crop. Natural factors which limit such damage are introduced, e.g. parasitoids and predators. Each section of the course is complemented by a basic ecological, biological or engineering theme or approach such as host shift, physiological time, or sampling techniques. Recent advances in research will also be addressed throughout the course and reinforced with periodic readings of recent primary literature. | |||||
Skript | Provided to students through ILIAS | |||||
Literatur | Selected required readings (peer reviewed literature, selected book chapters). | |||||
751-4904-00L | Mikrobielle Schädlingsbekämpfung | W+ | 2 KP | 2G | J. Enkerli, G. Grabenweger, S. Kuske Pradal | |
Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt konzeptionelle, sowie biologische und ökologische Grundlagen in mikrobieller Schädlingsbekämpfung. Anhand von Beispielen werden die Methoden und Techniken zur Entwicklung und Überwachung von mikrobiellen Schädlingsbekämpfungsmitteln erarbeitet. | |||||
Lernziel | Kennenlernen der wichtigsten Gruppen von insektenpathogenen Mikroorganismen und deren Eigenschaften. Vertraut werden mit den nötigen Schritten für die Entwicklung von Schädlingsbekämpfungsmitteln. Verstehen der Techniken und Methoden, die für das Überwachen von Feldapplikationen benützt werden, und Kennen der Registrierungsanforderungen für mikrobielle Schädlingsbekämpfungsmittel. | |||||
Inhalt | Die in der biologischen Schädlingsbekämpfung gebrauchten Definitionen und generell verwendete Ausdrücke werden erarbeitet. Ferner werden biologische und ökologische Aspekte aller Arthropoden-pathogenen Gruppen (Viren, Bakterien Pilze, Protozoen und Nematoden) und ihre Vor- und Nachteile in Bezug auf biologische Schädlingsbekämpfung diskutiert. Ein Schwergewicht wird dabei auf die Pilzgruppen Hypocreales und Entomophtorales gelegt. Anhand von Beispielen wird aufgezeigt, wie Projekte in biologischer Schädlingsbekämpfung aufgebaut werden können, wie Pathogene appliziert werden und wie die Effizienz, Effekte auf Nicht-Zielorganismen, Persistenz und Verbreitung überwacht werden. Im Weiteren werden die nötigen Schritte in der Entwicklung eines Produktes, kommerzielle Aspekte und die Registrierungsanforderungen besprochen. | |||||
Skript | Die grundlegenden Aspekte werden als Skript (Präsentationsunterlagen) abgegeben. | |||||
Literatur | Hinweise auf zusätzliche Literatur werde in der Lehrveranstaltung gegeben. | |||||
751-4902-00L | Moderne Pflanzenschutzmittel - Wirkungsweise, Rückstandsbildung und Umweltverhalten | W+ | 2 KP | 2V | M. Müller, I. J. Bürge, T. Poiger | |
Kurzbeschreibung | Die biochemischen Wirkmechanismen von modernen Pflanzenschutzmitteln (Herbizide, Fungizide, Insektizide) werden erläutert. Es werden Ursachen für Selektivität, Resistenzentwicklung u.a. erklärt und diskutiert. Wichtige Aspekte sind u.a. Rückstände in Lebensmitteln und Lebensmittelsicherheit und das Verhalten von Wirkstoffen in der Umwelt. | |||||
Lernziel | Vermitteln der grundlegenden Kenntnisse von Aufbau und Wirkungsweise moderner Pflanzenschutzmittel (chemisch-synthetische Wirkstoffe, Naturstoffe). Verknüpfung von Strukturen und Wirkungsweisen mit den aktuellen Einsatzbedingungen in Kulturen (z.B. Fungizide im Weinbau), Rückstandsbildung in essbaren Pflanzenteilen, Umweltverhalten und Nebenwirkungen. | |||||
Inhalt | Nach einer kurzen Übersicht über die rechtlichen Grundlagen des Pflanzenschutzes (Bewilligungsverfahren, Rückstände, Schweiz und EU) werden die biochemischen Wirkmechanismen (mode of action) wichtiger Gruppen von Pflanzenschutzmitteln vorgestellt. In der Vorlesung wird u.a. auf folgende Aspekte eingegangen: Selektivität von Wirkstoffen, Grundwassergefährdung durch Herbizide im Feldbau, Akkumulation von Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffen im Boden, Resistenzentwicklung bei Fungiziden im Weinbau, Rückstände in Lebensmitteln am Beispiel von Insektiziden im Gemüsebau, Nebenwirkungen auf Nicht-Zielorganismen. | |||||
Skript | Ein e-Skript (pdf-Dateien) wird vor Beginn der Vorlesung den eingeschriebenen Studentinnen und Studenten als download zur Verfügung gestellt. | |||||
Literatur | keine | |||||
Agriculture and Environment | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
751-5118-00L | Global Change Biology | W+ | 2 KP | 2G | H. Bugmann, N. Buchmann, C. Emmel, L. Hörtnagl | |
Kurzbeschreibung | This course focuses on the effects of anthropogenic climate change as well as land use and land cover change on terrestrial systems. Our current understanding of the coupled human-environmental systems will be discussed, based on observations, experiments and modeling studies. Different management options for sustainable resource use, climate mitigation and adaptation will be studied. | |||||
Lernziel | Students will understand consequences of global change at various spatial and temporal scales, be able to synthesize their knowledge in various disciplines in view of global change issues, know international and national treaties and negotiations concerning management and climate and land use/land cover change, and be able to evaluate different management options, including sustainable resource use and climate mitigation as well as adaptation options. Students will learn to present scientific information to an audience of educated laymen by preparing an executive summary and an oral presentation to answer a specific scientific question. Students will get extensive feedback from teachers and peers. Thereby, students will also learn how to give constructive feedback to peers. | |||||
Inhalt | Changes in climate and land use are major issues that students will be faced with during their working life, independently of where they will work. Thus, an advanced understanding on how global change, biogeochemistry, land use practices, politics, and society interact is critical to act responsibly and work as agricultural or environmental scientists in the future. Thus, during this course, the effects of global change (i.e., changes in climate, atmospheric chemistry as well as land use and land cover) on forest and agro-ecosystems will be presented and discussed. Effects on ecosystem structure, composition, productivity and biogeochemical cycling, but also on stability of production systems against disturbances will be addressed. Current scenarios and models for coupled human-environmental systems will be discussed. The advantages and disadvantages of different management options will be studied, including the sustainable resource use and climate mitigation as well as adaptation. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | This course is based on fundamental knowledge about plant ecophysiology, soil science, and ecology in general. | |||||
751-3404-00L | Nutrient Fluxes in Soil-Plant Systems | W+ | 4 KP | 4G | A. Oberson Dräyer, E. K. Bünemann König | |
Kurzbeschreibung | Der Kurs vermittelt Fachwissen und experimentelle Techniken um Nährstoffflüsse in Boden-Pflanzen-Systemen zu untersuchen. Es werden Methoden erlernt um i) die Nährstoffdynamik, ii) die Ausnutzungseffizienz von Nährstoffen durch Pflanzen iii) das Schicksal von Düngernährstoffen die nicht durch Pflanzen aufgenommen werden und iv) symbiotische N2-Fixierung von Leguminosen zu untersuchen. | |||||
Lernziel | Am Beispiel des Elementes Stickstoff (N) werden die Studierenden mit Techniken vertraut, welche der Untersuchung der Dynamik und der Verfügbarkeit von Elementen im Boden-Pflanzensystem dienen. Die Studierenden erlernen die Anwendung von stabilen Isotopen zwecks Erfassung von Nährstoffflüssen in Boden-Pflanzensystemen. Sie lernen biochemische Methoden kennen, welche Indikatoren zu Nährstoffflüssen liefern. Die Studierenden werden befähigt, die Ansätze, Ergebnisse und die Interpretation von agronomischen und umweltwissenschaftlichen Studien kritisch zu überprüfen. Das Fachwissen über Prozesse und Kompartimente, welche Nährstoffkreisläufen in Boden-Pflanzensystemen zu Grunde liegen, wird vertieft. Die Studierenden lernen im Labor in einem kleinen Team zu arbeiten, Arbeit in Gruppen zu organisieren, Informationen auszutauschen, Information ausserhalb des Kurses zu beschaffen (z.B. in der Bibliothek, im Internet), diese Informationen kritisch zu lesen und zu analysieren, und die Ergebnisse ihrer Experimente mit den Informationen anderer Quellen zu verbinden. Die mündliche und schriftliche Präsentation von Ergebnissen wird geübt. | |||||
Inhalt | This course teaches knowledge and methods to analyze the dynamics of elements in soil-plant systems and to determine the use efficiency by crops of nutrients added with mineral and organic fertilizers. It provides knowledge about various techniques (isotopic, chemical, biochemical) that can be used to evaluate i) content of elements in fertilizers, soils and plants; ii) availability of elements in soils and fertilizers for plants; iii) transfer of elements from a fertilizer to a crop; iv) symbiotic N2 fixation by legumes. Nitrogen will be used as model case. The course will start with the discussion of analytical results on elemental contents in an organic fertilizer (e.g. animal manure, plant material) that has previously been labeled with the isotope 15N. To test the N efficiency of this fertilizer, a pot experiment (glasshouse study) will be designed. It will include soils with different characteristics, two test plants and fertilization treatments including the 15N labeled organic fertilizer and appropriate reference treatments. Soils will be characterized for basic chemical properties and for biochemical characteristics that are related to the N dynamics. Plants will be harvested and analyzed for their dry matter production, their N isotope composition and for elemental contents. From the direct (15N) labeling approach, the proportion of N in the plant derived from the added fertilizers and the percentage of added fertilizer recovered in plant material will be calculated. The 15N analyses in the soil and in the plant material after the crop cycle will allow drawing a balance of the added fertilizer and discussing N losses. The comparison of 15N excess in legume and non-legume test plants will demonstrate the use of the enriched dilution method to estimate symbiotic N2 fixation by the legume. The experiments are discussed and carried out by the students supervised by group members (two senior scientists, PhDs, laboratory staff). The students carry out the data analysis and report their findings in a written report and in an oral presentation. | |||||
Skript | Documentations will be made available during the course. | |||||
Literatur | Indications during the course. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Students from the D-AGRL can get travel expenses (Zurich-Eschikon) reimbursed. | |||||
751-4003-02L | Current Topics in Grassland Sciences (FS) | W+ | 2 KP | 2S | N. Buchmann | |
Kurzbeschreibung | Research results in grassland will be presented by experienced researchers as well as Ph.D. students and graduate students. Citation classics as well as most recent research results from published or on-going studies will be presented and discussed. Topics will range from plant ecophysiology, biodiversity and biogeochemical cycling to management aspects in agro- and forest ecosystems. | |||||
Lernziel | Students will be able to understand and evaluate experimental design and data interpretation of on-going studies, be able to critically analyze published research results, practice to present and discuss results in the public, and gain a broad knowledge of recent research and current topics in agro- and forest ecosystem sciences. | |||||
Inhalt | Citation classics as well as most recent research results from published or on-going studies will be presented and discussed. Topics will range from plant ecophysiology, biodiversity and biogeochemical cycling to management aspects in agro- and forest ecosystems. | |||||
Skript | none | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Prerequisites: Attendance of the courses "Öko- und Ertragsphysiologie", "Futterbau", "Graslandsysteme" in the Bachelor or similar courses. Language will be English. | |||||
751-5102-00L | Biogeochemical Modeling | W | 2 KP | 2G | J. Lee, J. Six, A. Hofmann, M. Necpalova | |
Kurzbeschreibung | This class provides an introduction to biogeochemical modeling in the context of agricultural systems. It covers the general background and principles of modeling agroecosystem biogeochemistry. The topical focus is on soil processes. Plant growth and development is included as a side topic. The course consists of lectures and modeling exercises. | |||||
Lernziel | The focus during the modeling exercise sessions is on the testing and application of the biochemical model DAYCENT to agroecosystems. This includes model parameterization, sensitivity analysis, validation, and uncertainty analysis. | |||||
Inhalt | - Introduction to biogeochemical cycles - Overview of ecosystem models - Spatial and temporal scales in modeling - Century and DAYCENT model - Controls on biogeochemical processes - Modeling plant growth and development (DAYCENT) - Modeling soil organic matter and nutrient dynamics (DAYCENT) - Model testing and evaluation - Sensitivity analysis - Uncertainty analysis - Bio-economic modeling - Policy and agent-based modeling | |||||
Literatur | Smith, J., Smith, P. (2007) Introduction to environmental modelling. Oxford University Press, 180 p. Wallach, D., Makowski, D., Jones, J.W., Brun, F. (2014) Working with dynamic crop models: Methods, tools and examples for agriculture and environment. Academic Press, 2nd ed., 487 p. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Students signing up for this course should have a strong interest in modeling. |
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