Achim Walter: Catalogue data in Spring Semester 2020

Name Prof. Dr. Achim Walter
FieldCrop Science
Address
Professur für Kulturpflanzenwiss.
ETH Zürich, LFW C 54.1
Universitätstrasse 2
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telephone+41 44 632 32 72
E-mailachim.walter@usys.ethz.ch
URLhttps://kp.ethz.ch/people/person-detail.MTc0NzU0.TGlzdC8xODg0LDExMzQ4NjQxMzg=.html
DepartmentEnvironmental Systems Science
RelationshipFull Professor

NumberTitleECTSHoursLecturers
751-0280-00LCrops in the World Food System2 credits2VA. Walter, A. Lüscher
AbstractCrops in the World Food System presents selected crop species in the context of various cropping systems in Switzerland and the tropics and depicts mutual relations. Common principles with respect to cultivation and to importance for the World Food System will be depicted for these showcase species.
ObjectiveThis course will foster comprehension for the origin of our food and for basic principles, possibilities and limits of its production. Selected showcase species will help strengthening the capability of students to analyse cropping systems and to appreciate cropping systems in the context of ecological, economical and political boundary conditions.

Successful participation in this course will enable students to
a) know the most important arable crops of Switzerland.
b) analyse cropping systems and relations between them in a global context.
c) understand the relevance of cropping systems in the context of ecological and economic boundary conditions of the World Food System.
d) comprehend the effects of the market (domestic and export-oriented) and of ecological and political boundary conditions on the intensity and the procedure of cultivating certain crops
ContentDie Veranstaltung gliedert sich in zwei Abschnitte, die von Dozierenden aus dem jeweiligen Fachgebiet unterrichtet werden.

Im ersten Abschnitt von acht oder neun Doppelstunden werden vor allem zentrale Kulturpflanzen der Schweiz und angrenzender Länder behandelt. Ein besonderer Schwerpunkt wird dabei auf Weizen gelegt. Für die wichtigsten ackerbaulichen Kulturpflanzen werden zentrale Aspekte der Produktion, aber auch der Nutzung und Qualitätskriterien der Produkte vorgestellt. Auch Weiterentwicklungsmöglichkeiten für Anbau und Entwicklung neuer Sorten sowie Forschungsfelder werden angesprochen. Ferner werden ausgewählte tropische Nutzpflanzen in für sie typischen Nutzungssystemen dargestellt. Bei allen Kulturpflanzen werden folgende Themen in unterschiedlicher Intensität behandelt: Ihre Bedeutung im Ernährungssystem, daraus gewonnene Produkte, Botanik, Oekophysiologie, Anbautechnik, Züchtung sowie ernährungsphysiologische Aspekte.

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.
751-1000-00LInterdisciplinary Project Restricted registration - show details
Only for Master Students in Agricultural Sciences and Food Sciences.

Prerequisite: successful completion of the bachelor programme.
4 credits3UB. Dorn, C. Hartmann, M. Schuppler, A. Walter, H. Adelmann, J. Baumgartner, U. Brändle, T. Dalhaus, M. Erzinger, I. Gangnat, A. K. Gilgen, A. Grahofer, A. Hofmann, G. Kaufmann, M. Kreuzer, M. M. Nay, C. E. Pohl, M. Wiggenhauser
AbstractDie Studierenden der Agrar- und Lebensmittelwissenschaft erarbeiten in interdisziplinären Teams Lösungen für Fragestellungen, welche ihnen von Projektpartnern entlang der Nahrungsmittelwertschöpfungskette gestellt werden. Die Studierenden präsentieren und diskutieren die Lösungen an der Schlussveranstaltung und verfassen einen Projektbericht.
ObjectiveDie Studierenden
- können für Fragestellungen aus der Schweizer Nahrungsmittelwertschöpfungskette wissenschaftlich fundierte und praxistaugliche Lösungen entwickeln. Sie arbeiten dabei inter- und transdisziplinär;
- können mit Hilfe von Grundlagen des Projektmanagements die Lösungsentwicklung zielgerichtet und effizient abwickeln sowie steuern;
- können die Grundlagen der Gestaltung effektiver Teamarbeit für eine erfolgreiche Lösungsentwicklung in einem Projektteam einsetzen;
- können die entwickelten Lösungen in mündlicher und schriftlicher Form nachvollziehbar, überzeugend und adressatengerecht präsentieren;
- können den Arbeitsprozess und die Projektergebnisse individuell und in Projektteams reflektieren und daraus Konsequenzen für erfolgreiches Handeln in Projektteams ziehen.
ContentDie Studierenden der Agrar- und Lebensmittelwissenschaften bearbeiten Fragestellungen, welche ihnen von Projektpartnern aus der Praxis entlang der Schweizer Nahrungsmittelwertschöpfungskette gestellt werden. Dabei werden sie von einem Coach beider Studienrichtungen angeleitet und unterstützt. Sie lernen zudem selbstorganisiert ein praxisorientiertes Projekt in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner und dem Coach abzuwickeln. Die Studierenden wenden ihre erworbenen fachlichen und überfachlichen Kompetenzen in ihrem Projektteam zur Erarbeitung und Entwicklung von Lösungen für die Fragestellungen des Projektpartners an. Die Studierenden präsentieren und diskutieren die Lösungen an der Schlussveranstaltung mit den Projektpartnern und verfassen einen schriftlichen Projektbericht zuhanden des Projektpartners. Die Studierenden reflektieren die geleistete Projektarbeit sowie ihre Team- und Projektmanagementkompetenzen.

Vorlesungszeit, Selbststudium, externe Projekttage:
Die Lehrveranstaltung findet am Donnerstag während dem Semester von 12:30-15:00 statt. Ausnahme ist der Donnerstag 5.3.20 an welchem die Lehrveranstaltung von 12:00-18:00 stattfindet. Während der Semesterzeit arbeiten die Studierenden zudem ausserhalb der Vorlesungszeit im Selbststudium an den Projekten. Die externen Projekttage werden vom 15.6.20-18.6.20 im Seminarhaus Herzberg durchgeführt.
Prerequisites / NoticeUnterrichtssprache: Deutsch
751-4106-00LCrop Phenotyping4 credits4GA. Hund, H. Aasen, J. Leipner, F. Liebisch, A. Walter
AbstractPhenotyping is mostly understood as a non-invasive, quantitative assessment of plant and organ morphology at different wavelengths. In this course, standard and customized phenotyping platforms and approaches are introduced and applied to characterize crop performance in the field and in the lab. The relevance of phenotyping for breeding, field management and precision agriculture is shown.
ObjectiveAt the end of the course you will know a range of different phenotyping methods and how to assess their utility for different issues. You also know the critical stages of individual crops and you can identify promising traits and phenotyping approaches that are appropriate to improve a crop or its management in the field.
ContentBasic knowledge in physiology, breeding and management of our major crops will be combined with concepts of inheritance, experimental design, crop modelling and abiotic stress. By lectures, discussions, and hands-on experiments, you will learn to use image-based phenotyping methods for a performance assessment of genotypes of a breeding population and to assess the efficiency of measures of field management.
Crops are exposed to different abiotic stress factors during their development. Adaptation of crops to extreme environmental conditions likely to be encountered in the course of the year (e.g. cold and heat stress; water-saturated or dry soils) has been achieved by plant breeding to a good extent. In many cases, however, there is enormous potential for optimization.
The most important mechanisms of plant adjustment towards stress will be explained, as well as critical stages identified in which stress affects yield most severely. You will learn methods by which the response of plants to environmental parameters is quantified non-destructively. You learn how to deal with the challenge of spatial variability in the field, when it is necessary to analyze a lot of genotypes. You will get to know different phenotyping methods in the field and under controlled conditions. An important parameter of analysis will be the measurement of the growth of roots and shoots and the response of this parameter to environmental stress. Moreover, you will apply thermography and multispectral image analysis as exemplary remote sensing methods and you will use these methods to calculate parameters such as canopy cover, water status and leaf greenness of individual plants or crop stands. Also, you will learn the use of chlorophyll fluorescence to assess the efficiency of the photosynthetic apparatus.
751-4107-00LProduction of Crops and Forage, Including Aspects of Herbology and Plant Taxonomy4 credits4GA. Walter, U. J. Haas, S. Hassold, V. Klaus, A. Lüscher, W. Richner, B. Streit
AbstractThis lecture provides an introduction into crop and forage sciences. Aspects of sustainable production, interaction with and control of weeds will be topics as well as an introduction to the wide diversity of local plants and their groups in general. Scientific and application-related literature will be discussed; excursions provide an in-depth-learning experience.
ObjectiveDie Studierenden kennen die grundlegenden Prozesse und Bewirtschaftungsmethoden des Acker- und Futterbaus in der Schweiz und in Mitteleuropa. Die Studierenden können den Einfluss von Umweltfaktoren und Bewirtschaftung nicht nur auf Einzelpflanzen, sondern auch auf Wiesen- und Weidebestände und auf ihre Erträge beurteilen. Sie kennen darüber hinaus die wichtigsten Unkräuter und sind über Wirkungsmechanismen und Konsequenzen verschiedener Verfahren zur Kontrolle der Unkräuter informiert. Die wichtigsten Pflanzenfamilien des schweizerischen Mittellandes sind den Studierenden bekannt und können von ihnen im Feld erkannt werden. Sie können mit Hilfe eines Bestimmungsschlüssels einige Familien, Gattungen und Arten selbständig identifizieren und lernen, wie man sich dank systematischer Botanik Artenkenntnisse selbst aneignen kann. Sie verstehen die Relevanz von Fruchtfolgemassnahmen und können Empfehlungen zur Etablierung von Landbewirtschaftungsmethoden geben. Den Studierenden sind nachhaltige, klimaneutrale und die Biodiversität erhaltende oder fördernde Bewirtschaftungsmassnahmen bekannt, und sie verstehen den Wert einer artenreichen Vegetation für die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Sie können sowohl mit praxisnaher als auch mit wissenschaftlicher Literatur dieses Fachgebietes umgehen und die darin enthaltene Information analysieren, kritisch reflektieren und ihre Meinung dazu angemessen schriftlich auf Deutsch zum Ausdruck bringen.
ContentDie Vorlesung ist in vier grosse inhaltliche Abschnitte untergliedert. Dies sind die Abschnitte Ackerbau, Futterbau, Herbologie und systematische Botanik. Diese Abschnitte werden durch unterschiedliche Dozierende unterrichtet. Während zweier obligatorischer Exkursionen sowie durch Literaturarbeit werden die Inhalte vertieft. Zudem werden Verbindungen zwischen den einzelnen Aspekten aufgezeigt.
Der Teil ‘Ackerbau’ befasst sich mit grundlegenden Schritten des ackerbaulichen Feldmanagements wie Bodenbearbeitung, Aussaat und Pflanzenpflege. Einwirkungen auf die Bodenstruktur, unterschiedliche Bearbeitungsmassnahmen für unterschiedliche Kulturen sowie Unterschiede in der Intensität des Eingriffes im Vergleich einer konventionellen und einer bodenschonenden Bearbeitung (z.B. Direktsaat) werden erklärt. Ebenso werden die wichtigsten Unterschiede konventioneller, integrierter und biologischer Produktion angesprochen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Etablierung von Fruchtfolgen unter Berücksichtigung der betrieblichen Gegebenheiten. Die Vorlesung bezieht sowohl wissenschaftliche Literatur als auch anwendungsnahe Publikationen ein; letztere werden mit den Studierenden im Hinblick auf acker- und futterbauliche Anwendung intensiver diskutiert.
Im Teil ‘Futterbau’ werden die verschiedenen Typen des Futterbaus und die wichtigsten Mischungen, aber auch natürliche Pflanzengemeinschaften in Mitteleuropa vorgestellt (Bestandesbeurteilung). Basierend auf der Ökophysiologie von Einzelpflanzen wird die Ökophysiologie von Pflanzenbeständen erarbeitet. Es werden verschiedene Arten der Bewirtschaftung vorgestellt (z. B. Bestandeslenkung durch Düngung, Beweidung, Schnitttermine, etc.) und ihre Auswirkungen auf die Bestandeszusammensetzung und auf die Erträge diskutiert. Feedback-Mechanismen zwischen Umwelt und Futterbausystemen werden angesprochen. Die Rolle von Biodiversität von Graslandsystemen wird thematisiert.
Der Teil ‘Herbologie’ vermittelt Grundkenntnisse über Biologie und Ökologie der Unkräuter, Unkraut-Kulturpflanzen-Interaktionen sowie Prinzipien chemischer, physikalischer und biologische Unkrautkontrolle. Weiter werden Mechanismen des gezielten Unkrautmanagements in unterschiedlichen Anbausystemen und Kulturen erläutert.
Im Teil ‘’Systematische Botanik’ werden die bedeutendsten Pflanzenfamilien, welche für den Pflanzenbau wichtig sind, systematisch vorgestellt und anhand von Pflanzenmaterial anschaulich erklärt. Der systematische Ansatz steht im Zentrum dieser Vorlesung und dient als elementares Element zum selbständigen Bestimmen und Aneignen von Artenkenntnissen. Als Grundlage dazu werden auch die wichtigen morphologischen Begriffe zum Benennen von pflanzlichen Organen vorgestellt und angewendet. Darüber hinaus hilft ein Überblick zur Systematik der Pflanzen beim Einordnen der behandelten Pflanzenfamilien.
Lecture notesKein Skript
LiteratureHandouts werden elektronisch zur Verfügung gestellt.

Teil Systematische Botanik: für einen vertieften und detaillierteren Einblick in die systematische Botanik der Schweiz wird das Buch „Botanische Systematik – Einheimische Farn- und Samenpflanzen“ von M. Baltisberger et al., 4. Auflage, 2013 empfohlen.
Prerequisites / NoticeDie Veranstaltung baut auf der Ökophysiologie-Vorlesung und anderen Veranstaltungen des 3. Semesters auf. Sie bereitet u.a. die Vorlesung Graslandsysteme vor. Der Vorlesungs-Teil Systematische Botanik baut auf den Grundlagen der Biologievorlesungen der ersten beiden Semester auf. Dieser Teil der Veranstaltung kann als Vorbereitung für Wahlfächer im Bereich Systematischer Botanik dienen (701-0362-00L, 701-0314-00L, 701-0314-01L, 701-0264-01L).
751-4107-01LIntroduction of Production of Crops and Forage
This course is a part of the greater course 751-4107-00 Production of Crops and Forage including Aspects of Herbology and Plant Taxonomy and is only intended for students from relevant minors.

This course cannot be taken by students who are NOT registered for BSc in Agricultural Sciences.
2 credits2VA. Walter, V. Klaus, A. Lüscher, W. Richner
Abstract
Objective