Μέθοδοι μελέτης των μικροοργανισμών του εδάφους – σύγχρονες και μοριακές τεχνικές. Τα ένζυμα ως δείκτες. Κατανομή των μικροοργανισμών στο έδαφος, παράγοντες βιοποικιλότητας του εδάφους. Επικοινωνία και ανταλλαγή μηνυμάτων στο έδαφος – ριζόβια και ξενιστές. Επίδραση διαταραχών στη μικροβιακή κοινότητα, αντίσταση και ανθεκτικότητα. Αέρια του θερμοκηπίου και μικροοργανισμοί. Επίδραση της κλιματικής αλλαγής στους μικροοργανισμούς. Καταπονήσεις υγρασίας, ξηρασίας και αλατότητας και μικροοργανισμοί του εδάφους. Μέταλλα και
μικροοργανισμοί. Φυτοφάρμακα και αντιβιοτικά στο έδαφος και επίδραση στους μικροοργανισμούς του εδάφους. Εφαρμογές κατσίγαρου, λυματολάσπης, κοπριάς, κομπόστας και μικροοργανισμοί του εδάφους – κολοβακτηρίδια και ιοί στο έδαφος.  Βακτήρια προωθητικά της φυτικής ανάπτυξης, εμβόλια και εφαρμογές. Γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί και αλληλεπίδραση με την εδαφική μικροβιακή κοινότητα.  
Methods in soil microbiology – molecular and other novel techniques. Soil enzymes as indicators. Distribution of microorganism in soil and factors affecting soil microbial diversity. Communication and signal exchange in the soil environment – rhizobia and their hosts. Effects of various disturbances in the soil microbial community, resilience and resistance. Greenhouse gasses and soil microorganisms. Climate change and its effects on soil microorganisms. Metals and soil microorganisms. Effects of pesticides and antibiotics on soil microorganisms. Application of olive mill residues, sewage sludge, manure, compost and soil microorganisms – fecal coliforms and viruses in soil. Plant growth promoting microorganisms, bio-inocula and applications. Genetically modified organism and interactions with soil microbial community

Κτηνοτροφικά απόβλητα (ζωική κόπρος, χρησιμοποιημένη στρωμνή, νερά καθαρισμού κ.α.) Αγροτοβιομηχανικά απόβλητα (απόβλητα σφαγείων, απόβλητα τυροκομείων, απόβλητα βιομηχανιών τροφίμων κ.α.). Τύποι και λειτουργία βιοαντιδραστήρων (CSTR, UASB, BATCH, FED-BATCH), οργανική φόρτιση OLR, υδραυλικός συγκράτησης των αποβλήτων HRT, καλλιέργεια μικροοργανισμών σε βιοαντιδραστήρες, αναερόβια αποικοδόμηση και παραγωγή βιοαερίου, καλλιέργεια μονοκυτταρικής πρωτεΐνης, αναβάθμιση βιοαερίου με υδρογονοτροφικούς μικροοργανισμούς, Ασκήσεις και εργασία.

Εγγειοβελτιωτικά έργα. Επιφανειακά και υπό πίεση αρδευτικά δίκτυα. Αρχές χάραξης και παράμετροι βέλτιστου σχεδιασμού των παραπάνω δικτύων. Μέθοδοι άρδευσης. Βέλτιστος σχεδιασμός, αποδοτικότητα και κριτήρια επιλογής των μεθόδων άρδευσης. Κοστολόγηση αρδευτικού νερού. Επίλυση προβλημάτων σταθερής και ασταθούς στράγγισης. Εφαρμογές στη μελέτη της ροής στο περίβλημα και στο έδαφος γύρω από στραγγιστικό σωλήνα. Εφαρμογές σε προβλήματα στράγγισης αρδευομένων εκτάσεων. Στράγγιση για τον έλεγχο της αλατότητας. Μέθοδοι στράγγισης βαρέων εδαφών.

Θεωρητικό υπόβαθρο γεωπληροφορικής και χωρικής ανάλυσης: μοντέλα χωρικών δεδομένων, ποιότητα δεδομένων, προβλήματα κλίμακας, γεωστατιστική, τοπολογία. Συλλογή, ανάλυση και απεικόνιση γεωγραφικών δεδομένων. Σχεδίαση γεωγραφικών βάσεων δεδομένων. Χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ): διαχείριση χωρικών δεδομένων, χωρική ανάλυση (υπέρθεσης, γειτνίασης), δημιουργία και ανάλυση συνεχούς επιφάνειας με μεθόδους χωρικής παρεμβολής, στοιχεία θεματικής χαρτογραφίας και χαρτογραφική απόδοση. Εφαρμογές γεωπληροφορικής στη διαχείριση εδαφικών, υδατικών πόρων και περιβάλλοντος.

Εξειδικευμένες γνώσεις και προχωρημένα μαθήματα στην γεωργία ακριβείας και την εξοικονόμηση πόρων στη γεωργία. Τεχνολογία και εξοπλισμός: παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού γεωγραφικής θέσης (GPS), δορυφόροι και drones (UAV), συστήματα χαρτογράφησης της παραγωγής, συστήματα καταγραφής ιδιοτήτων των εδαφών, μηχανήματα μεταβλητής δόσης αγροχημικών και νερού, διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων με Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (GIS) για χωρικά και χρονικά διαφοροποιημένη καλλιέργεια. Αισθητήρες εδάφους, φυτών, ζώων. Τεχνητή νοημοσύνη, δεδομένα μεγάλου όγκου και ρομποτική. Κτηνοτροφία ακριβείας. Εξοικονόμηση ενέργειας με τη χρήση αντλιών θερμότητας στις γεωργικές κατασκευές. Βιοκλιματικός σχεδιασμός θερμοκηπίων και κτηνοτροφικών κτιρίων. Ανάκτηση υλικών από τα αγροτικά απόβλητα και επαναχρησιμοποίηση τους στην αγροτική παραγωγή - υιοθέτηση του μοντέλου της κυκλικής οικονομίας σε επίπεδο αγρού. 

Αρχές διαχείρισης βιοσυστημάτων, τηλεπισκόπησης και φασματοσκοπίας. Χαρακτηριστικά κυρίων συστημάτων παρατήρησης Γης σε διάφορες κλίμακες και επίπεδα παρατήρησης. Ψηφιακή επεξεργασία εικόνας και φασματικών καμπυλών για δημιουργία πληροφοριών. Αλγόριθμοι και μετατροπές δεδομένων παρατήρησης Γης σε συμβουλευτικές υπηρεσίες. Εφαρμογές στην διαχείριση βιοσυστημάτων σύμφωνα με την προσέγγιση Nexus και τους Στόχους Αειφορικής Ανάπτυξης των Ηνωμένων Εθνών: χαρτογράφηση εδαφοϋδατικών πόρων, εκτίμηση της κατάστασης των αγροοικοσυστημάτων και των επιπτώσεων των διαχειριστικών μέτρων, προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή.

Εξειδικευμένες γνώσεις και προχωρημένα μαθήματα στην Επεξεργασία Δεδομένων Μεγάλου Όγκου - ΙοΤ. Γνωριμία με την τεχνολογία και τον εξοπλισμό: αισθητήρες, δίκτυα αισθητήρων, σύντηξη δεδομένων. Εφαρμογές σε παρακολούθηση καλλιεργειών και κτηνοτροφίας. Διαχείριση δεδομένων σε πλατφόρμες, Industry 4.0, αυτόματη λήψη αποφάσεων με σύντηξη δεδομένων.

 Ανάλυση, προσομοίωση και συνθετική παραγωγή χρονικών σειρών υδρολογικών μεταβλητών. Γεωστατιστική. Περιοδόγραμμα και φασματική ανάλυση υδρολογικών δεδομένων. Μη εποχιακά και εποχιακά στοχαστικά μοντέλα ARIMA. Μοντέλα συνάρτησης μεταφοράς – θορύβου. Μοντέλα ανάλυσης επεμβάσεων. Μέθοδοι βελτιστοποίησης συστημάτων υδατικών πόρων. Μεθευρετικοί αλγόριθμοι, πολυκριτηριακή ανάλυση και νευρωνικά δίκτυα. Συστήματα υποστήριξης λήψης αποφάσεων – εκτίμηση αβεβαιότητας. Μοντέλα και εφαρμογές σε Η/Υ.

Έννοια και συνιστώσες της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Ανάπτυξη στρατηγικής για τους υδατικούς πόρους. Αρχές διαχείρισης σε επίπεδο χώρας και υδατικού διαμερίσματος. Νομικό και θεσμικό πλαίσιο υδατικών πόρων. Ανάλυση των υδατικών διαμερισμάτων της χώρας. Οδηγία πλαίσιο για τα νερά 2000/60. Διαχείριση και επεξεργασία υδρολογικής πληροφορίας με σύγχρονες μεθόδους. Εκτίμηση επιφανειακού και υπόγειου υδατικού δυναμικού. Ολοκληρωμένη διαχείριση λεκάνης απορροής με τη βοήθεια υδρολογικών μοντέλων (ενιαία, ημικατανεμημένα, κατανεμημένα κ.λπ.). Υδρολογική προσομοίωση και πρόγνωση για την εκτίμηση των πιθανών επιδράσεων και επιπτώσεων της αλλαγής χρήσεων γης και κλίματος. Χωροχρονική κατανομή και προβλήματα διαθεσιμότητας – ζήτησης υδατικών πόρων. Υδρολογικός σχεδιασμός, διακινδύνευση και διαστασιολόγηση έργων διαχείρισης υδατικών πόρων (ταμιευτήρες πολλαπλού σκοπού, αντιπλημμυρικά έργα κ.λπ.). Αντιμετώπιση και διαχείριση ακραίων υδρολογικών φαινομένων (πλημμύρες, ξηρασίες). Μοντέλα λήψης αποφάσεων και τεχνικές βελτιστοποίησης (γραμμικός, ακέραιος, δυναμικός, μη γραμμικός προγραμματισμός κ.λπ.) στη διαχείριση υδατικών πόρων. Ανάλυση κόστους – οφέλους υδατικών συστημάτων. Εφαρμογές διαχείρισης υδατικών πόρων στην Ελλάδα και διεθνώς. 

Παρουσιάσεις Προσχεδίων των Διπλωματικών Εργασιών.Αναζήτηση, Διαχείριση και Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας, Μεθοδολογία, Στόχοι

Το σύστημα έδαφος-φυτό-ατμόσφαιρα. Η εδαφική κατατομή. Το έδαφος ως τριφασικό πορώδες σύστημα. Σχέσεις μάζας-όγκου των τριών φάσεων του εδάφους. Ιδιότητες του νερού σε σχέση με πορώδη μέσα. Προσρόφηση του νερού από τη στερεή φάση του εδάφους . Γωνία επαφής νερού-στερεής φάσης εδάφους. Το τριχοειδές φαινόμενον. Υφή και ειδική επιφάνεια του εδάφους. Τύποι εδαφων. Ιδιότητες των κολλοειδών του εδάφους. Δομή του εδάφους και συσσωμάτωση. Η επίδραση των δομικών ιδιοτήτων στην ανάπτυξη των φυτών. Εδαφική Υγρασία. Μέθοδοι προσδιορισμού της Εδαφικής Υγρασίας. Το δυναμικό του εδαφικού νερού. Μεθοδοι προσδιορισμού του δυναμικού του εδαφικού νερού. Χαρακτηριστικές καμπύλες συγκράτησης του εδαφικού νερού. Κατανομή μεγέθους πόρων. Επίδραση της υφής και της δομής στη συγκράτηση του νερού στο έδαφος και στο διαθέσιμο στα φυτά νερό. Κίνηση και ανακατανομή του νερού στο έδαφος. Διήθηση του νερού στο έδαφος, Μέτρηση της Διηθητικότητας και Προσεγγιστικές σχέσεις υπολογισμού της, Αρδευτικές Υγρασιακές Μεταβλητές (Υδατοϊκανότητα και Σημείο Μόνιμης Μάρανσης), Πεδοσυναρτήσεις για την εκτίμηση των Αρδευτικών Υγρασιακών Μεταβλητών, Εξατμισοδιαπνοή των καλλιεργειών, Μετεωρολογικές μεταβλητές διαμόρφωσης της Εξατμισοδιαπνοής, Άμεσες μέθοδοι μέτρησης της εξατμισοδιαπνοής των καλλιεργειών, Έμμεσες μέθοδοι εκτίμησης της εξατμισοδιαπνοής των καλλιεργειών με τη βοήθεια της εξατμισοδιαπνοής αναφοράς και των φυτικών συντελεστών, Διερεύνηση φυτικών συντελεστών σε συνθήκες διαθεσιμότητας και περιορισμένης εδαφικής υγρασίας, Απόδοση καλλιεργειών σε σχέση με τη διαθεσιμότητα νερού, Χρήσιμη βροχή, Αρδευτικές αποδοτικότητες, Έκπλυση αλάτων, Βάθος ριζικού συστήματος των καλλιεργειών, Διαθέσιμη και Ωφέλιμη υγρασία, Ύψος νερού άρδευσης, Διάρκεια και εύρος άρδευσης, Προγραμματισμός των αρδεύσεων με τη βοήθεια του εδαφικού υδατικού ισοζυγίου για πλήρη και ελλειμματική άρδευση καλλιεργειών.

Το έδαφος ως μέσο ανάπτυξης φυτών. Ανάπτυξη, κατανομή και λειτουργίες του ριζικού συστήματος. Η διεπιφάνεια ριζών-εδαφικών τεμαχιδίων. Υδατικές σχέσεις στο σύστημα έδαφος-φυτό. Απλές και συνδυασμένες επιδράσεις των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του εδάφους (δομή, μηχανική παρεμπόδιση, εδαφικό νερό, αερισμός και θερμοκρασία) στην ανάπτυξη και στις λειτουργίες των ριζών. Τροποποιήσεις του εδαφικού περιβάλλοντος για ανεμπόδιστη ανάπτυξη του ριζικού συστήματος. Επιδράσεις του ριζικού συστήματος στις ιδιότητες και συνθήκες του εδαφικού περιβάλλοντος. Βιολογικές και χημικές αλληλεπιδράσεις εδάφους-φυτών. Προσομοίωση της δυναμικής των θρεπτικών συστατικών στην επιφάνεια της ρίζας. Πρόσληψη-συσσώρευση βαρέων μετάλλων στο ριζικό σύστημα. Δράση των μικροοργανισμών στη ριζόσφαιρα 

Εξειδικευμένες γνώσεις και προχωρημένα μαθήματα στην τεχνητή νοημοσύνη και ρομποτική στη γεωργία. Γνωριμία με την τεχνολογία και τον εξοπλισμό: νευρωνικά δίκτυα, βαθιά εκμάθηση, αυτόνομα γεωργικά μηχανήματα, ρομποτικές πλατφόρμες για ειδικές εργασίες, ρομποτικά drones (UAV), σύντηξη δεδομένων, νευρομορφικά κυκλώματα, κινητά για συλλογή δεδομένων. Εφαρμογές σε παρακολούθηση καλλιεργειών: ανίχνευση ασθενειών, ζιζανίων, καταπονήσεων, κατάστασης για συγκομιδή. Διαχείριση δεδομένων με τεχνητή νοημοσύνη και αυτόματη λήψη αποφάσεων από νευρωνικά δίκτυα.