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Agrarchemie und Bodenwissenschaften haben eine lange Geschichte an der ETH. Die Lehrtätigkeit wurde von Anfang an etabliert, und die Forschung begann schon früh im zwanzigsten Jahrhundert. Viele berühmte Bodenkundler gingen aus der Schule hervor. Heute, 150 Jahre später, wird die Tradition immer noch fortgesetzt.
Der Unterricht in Bodenkunde und Düngung für die ETH-Studenten der Landwirtschaft begann 1871. Er wurde von Anton Nowacki, Professor für Pflanzenproduktion und Ackerbau, geleitet, der das erste Schweizer Lehrbuch über praktische Bodenkunde schrieb, das bis 1920 als Referenz galt. Er interessierte sich auch sehr für Stickstoffumwandlungen in Böden und führte bereits Düngungsversuche auf den Feldern der Landwirtschaftsschule Strickhof durch.
Physikalische Chemie als Grundlage
Die Forschung begann erst mit der Ankunft von Georg Wiegner an der ETH im Jahr 1913. Wiegner, der zum Professor für Agrikulturchemie ernannt wurde, entschied sich, Grundprinzipien aus der physikalischen Chemie und einfache experimentelle Modelle zu nutzen, um das Bodenverhalten zu verstehen. Er wandte diese Prinzipien an, um den Ionenaustausch bei Mineralien und Humus, die Kolloidkoagulation, die Umwandlung und die Sedimentation zu untersuchen. Neben den zeitgenössischen klassischen chemischen Methoden nutzte er auch ein Ultramikroskop, das damals ein revolutionäres Instrument zur Untersuchung von Kolloiden war. Diese grundlegende Arbeit machte seine Gruppe in der ganzen Welt berühmt. Daneben entwickelten Wiegner und seine Mitarbeitenden unter dem Motto «von der Theorie zur Praxis» Forschung zu ökologischen Aspekten der Bodenkunde.
Erste Bodenkarte der Schweiz
Einer von Wiegners berühmten Mitarbeitern war Hans Jenny, der 1922 sein Diplom als Ingenieur-Agronom an der ETH erhielt. Er promovierte über Ionenaustausch an Permutitgrenzflächen und forschte gleichzeitig mit Josias Braun-Blanquet, einem der Begründer der Geobotanik, zur Wechselwirkung zwischen Pflanzengemeinschaften und Bodenentwicklung. 1925 schlug Jenny die erste Bodenkarte der Schweiz (1:600'000) vor, die an der Schweizerischen Land-, Forst- und Gartenbauausstellung in Bern präsentiert wurde, wo das Agrikulturchemische Institut der ETH einen Stand hatte. Nach seiner Promotion ging Jenny in die USA, wo er sich mit Bodenmikrobiologie, -chemie und -morphologie beschäftigte. Er arbeitete bis 1967 als Professor für Bodenchemie und -morphologie an der UC Berkeley. An der UC Berkeley entwickelte er seine bahnbrechenden Arbeiten zur quantitativen Pedologie, die auf den fünf Zustandsfaktoren der Bodenbildung (Zeit, Ausgangsmaterial, Topografie, Klima, Vegetation) basieren, denen er später den Menschen hinzufügte.
Klassifikation des Schweizer Bodens
Ein weiterer berühmter Mitarbeiter von Wiegner war Hans Pallmann. Nach der Pensionierung von Wiegner wurde er Professor für Agrikulturchemie an der ETH. Pallmanns Forschung widmete sich der Bodenentwicklung, den Bodeneigenschaften und der Bodenklassifikation, der Kolloidchemie der Böden und insbesondere des Humus, den Beziehungen zwischen Pflanzengesellschaften und der Bodenentwicklung sowie der Verbesserung von Bodenanalysen. Seine Arbeiten zur Bodenklassifikation bildeten die Grundlage für die heutige Schweizer Bodenklassifikation. Pallmann wurde Rektor der ETH und später Präsident des heutigen ETH-Bereichs.
Unter Pallmanns Kollegen ist Hans Deuel zu nennen, der nach Pallmann Professor für Agrikulturchemie wurde und die Forschungen über Ton, Ionenaustausch und Kolloidchemie fortsetzte. Deuel widmete sich intensiv der Charakterisierung von Bodenpolysacchariden, Huminstoffen und dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen anorganischen und organischen Verbindungen im Boden. Das Agrikulturchemische Institut wurde nach dem Tod von Hans Deuel nicht weitergeführt. Seine Professur wurde in zwei Bereiche aufgeteilt: die erste Professur für Bodenkunde unter der Leitung von Roman Bach (ebenfalls Ingenieur-Agronom der ETH) und die erste Professur für Lebensmittelchemie unter der Leitung von Johannes Neukom.
Forschung und Lehre in den verschiedenen Teildisziplinen der Bodenkunde sind an der ETH weiterhin stark vertreten und beantworten grundlegende Forschungsfragen und gesellschaftliche Herausforderungen in der Schweiz und international.