Stofftransfer im System Boden - Kulturpflanze

Fakultät

Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur (AuL)

Version

Version 1 vom 26.08.2025.

Modulkennung

44M0021

Niveaustufe

Master

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Sommersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Die Entwicklung und Anwendung effizienter und umweltschonender Düngungsstrategien sind zentrale Herausforderungen in der Pflanzenproduktion, um die Nahrungsmittelversorgung der wachsenden Weltbevölkerung langfristig zu sichern. An vielen Standorten begrenzen ungünstige Bodenverhältnisse (z. B. Versalzung, niedrige pH-Werte) das Pflanzenwachstum. Die äußere und innere Qualität der Ernteprodukte wird ebenfalls maßgeblich durch das Mineralstoffangebot des Bodens beeinflusst. Auf Grundlage aktueller wissenschaftlicher Publikationen werden diese Themenstellungen erörtert und Ansätze für einen nachhaltigen Einsatz von Düngemitteln im Pflanzenbau aufgezeigt. Schadstoffe in Kulturpflanzen sind ein weiteres Problemfeld in der Lebensmittelproduktion. Aus diesem Grunde sind Kenntnisse über die unterschiedlichen Schadstoffe, ihre Bewertung und ihre Vermeidung von großer Bedeutung.

Lehr-Lerninhalte

1     Effiziente und umweltverträgliche Düngungsstrategien
1.1  Erhöhung der Nährstoffeffizienz (N, P) in der Pflanzenproduktion
1.2  Ernährung der Pflanze unter abiotischem Stress (Salzbelastung, Trockenheit, niedrige oder hohe pH-Werte)
1.3  Biofortifikation von Nahrungsmittelpflanzen mit Mineralstoffen (Fe, Zn, Se, I)
1.4  Einfluss von Mineralstoffen auf die Qualität pflanzlicher Erzeugnisse (sensorischen Eigenschaften, gesundheitlicher Wert, verarbeitungstechnologische Eignung)
1.5  Zusammenhänge zwischen der Nährstoffversorgung und der Pflanzengesundheit (Befall mit Krankheitserregern und tierischen Schädlingen)

2     Schadstoffe in Böden und Pflanzen
2.1  Übersicht über die wichtigsten Schadstoffgruppen
2.2  Verhalten im Boden und Transfer in die Pflanzen
2.3  Ursachen der Schadstoffbelastung
2.4  Schadstoffbewertung
2.5. Maßnahmen zur Minderung der Schadstoffbelastung von Nahrungspflanzen
2.6  Fallbeispiele

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30VorlesungPräsenz-
10SeminarPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
30Literaturstudium-
30Referatsvorbereitung-
20Prüfungsvorbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • mündliche Prüfung und Referat (mit schriftlicher Ausarbeitung) oder
  • Klausur und Referat (mit schriftlicher Ausarbeitung)
Unbenotete Prüfungsleistung
  • regelmäßige Teilnahme
Bemerkung zur Prüfungsart

Standardprüfungsart ist die Kombination aus Klausur und Referat (im Falle der Abweichung wird die genannte alternativen Prüfungsart von den Prüfenden ausgewählt und bei Veranstaltungsbeginn bekannt gegeben)

unbenotete Prüfungsleistung ist die regelmäßige Teilnahme an den Seminaren

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Klausur, 2-stündig (50 %) und Referat (50 %) mit 20-minütigem Vortrag und 10-minütiger Diskussion

Empfohlene Vorkenntnisse

Vertiefte Kenntnisse in Bodenkunde und Pflanzenernährung

Wissensverbreiterung

Die Studierenden sind in der Lage, wichtige anorganische und organische Umweltkontaminanten einzuordnen und darzustellen, die beim Anbau von Nahrungspflanzen im Boden die Qualität der Ernteprodukte beeinträchtigen können.

Wissensvertiefung

Die Studierenden können erörtern, welche Faktoren die Effizienz und Umweltverträglichkeit von Düngemaßnahmen maßgeblich beeinflussen.

Wissensverständnis

Die Studierenden können die Dynamik von Nährstoffen und Schadstoffen in agrarisch genutzten Böden bewerten sowie die Aufnahme und Anreicherung dieser Stoffe in Kulturpflanzen einschätzen.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden sind befähigt, agronomische Maßnahmen zur Optimierung der Qualität von pflanzlichen Erzeugnissen in Abhängigkeit von der Schadstoffbelastung und dem Mineralstoffangebot des Bodens aufzuzeigen.

Wissenschaftliche Innovation

Die Studierenden sind in der Lage, Ansätze zur Effizienzsteigerung bei der Nährstoffnutzung und zur Reduktion der Schadstoffbelastung in der Pflanzenproduktion zu entwickeln. Sie können außerdem die Implikationen, die sich bei der Umsetzung dieser Maßnahmen in die landwirtschaftliche und gartenbauliche Praxis ergeben, kritisch reflektieren.

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können neue Erkenntnisse in den behandelten Themenfeldern auf Basis der einschlägigen wissenschaftlichen Literatur analysieren und in Vortragsform vor Fachpublikum präsentieren.

Wissenschaftliches Selbstverständnis / Professionalität

Die Studierende sind in der Lage, Aufgaben im Bereich der Düngung und der Schadstoffminimierung beim Anbau von Kulturpflanzen wissenschaftlich fundiert zu bearbeiten.

Literatur

Rengel et al. (2023): Marschner‘s Mineral Nutrition of Plants, 4. Auflage, Elsevier – Academic Press, Amsterdam

Havlin et al. (2014): Soil Fertility and Fertilizers – An Introduction to Nutrient Management, 8. Auflage, Pearson, Boston

Naeem et al. (2022): Hazardous and Trace Materials in Soil and Plants: Sources, Effects, and Management, 1. Auflage, Elsevier – Academic Press, Amsterdam

Meuser (20109): Contaminated Urban Soils, 1. Auflage, Springer, Dordrecht

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Angewandte Pflanzenwissenschaften
    • Angewandte Pflanzenwissenschaften M.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Daum, Diemo
    Lehrende
    • Daum, Diemo
    • Meuser, Helmut