Membahas integrasi iptek multidisipliner terkini untuk mengatasi permasalahan ilmu tanaman. Pendekatan mutakhir (pembelajaran mesin,  kecerdasan buatan dan big data) dan literasi digital dalam pemecahan masalah agronomi, proteksi tanaman dan tanah. Kajian pada mata kuliah ini juga mencakup aplikasi model berbasis pembelajaran mesin tradisional dan pembelajaran mesin terkini, piranti lunak dan server web untuk prediksi masalah-masalah dalam kajian ilmu tanaman mulai dari percobaan genotip, fenotip sampai produksi tanaman. Sumber dan piranti analisis big data genomik dan proteomik, fenotip dan produksi tanaman. Mata kuliah ini juga menjadikan literasi digital menjadi aktivitas keseharian mahasiswa ilmu tanaman yang mencakup  diseminasi, publikasi, dan komunikasi akademik ilmu tanaman via web, sosial media dan jejaring peneliti.

Mata kuliah ini membahas kegiatan dan metabolisme organisme tanah (makroba dan mikroba) dalam hubungannya dengan kesuburan tanah dan peningkatan produksi tanaman, antara lain: 1) metoda penetapan biomassa, aktivitas dan populasi organisme tanah serta faktor-faktor yang mempengaruhinya; 2) peranan organisme tanah dalam menentukan sifat fisik, kimia dan biologi tanah serta ketersediaaan hara baik pada tanah kering maupun tergenang; 3) manipulasi proses metabolik mikroba tanah yang memberikan dampak positif terhadap pertumbuhan tanaman yang meliputi daur karbon, daur nitrogen, daur fosfor dan daur beberapa unsur hara lainnya; 4) asosiasi mikroba tanah dengan tanaman yang bersifat mutualistik dan protokoordinatif.

Membahas sifat dan ciri parasitoid dan predator, perilaku dan perkembangan parasitoid dan predator, dinamika populasi,  pengenalan dan identifikasi serangga parasitoid dan predator sampai tingkat famili, hubungan antar taksa, hubungan inang dan parasitoid, hubungan mangsa dan predator, koleksi dan pemeliharaan parasitoid dan predator, arti penting parasitoid dan predator dari berbagai taksa dalam pengendalian serangga hama. Bahasan juga mencakup teknik identifikasi akurat parasitoid dan predator serta hubungannya dengan data zoogeografis, data biologi dan data tingkah laku.

Membahas konsep dan arti penting penyakit tumbuhan;  karakteristik penyebab penyakit tumbuhan; interaksi patogen dan tanaman inang serta faktor-faktor yang mempengaruhi-nya;  pengukuran penyakit tanaman, epidemiologi dan dasar-dasar pengelolaan penyakit tumbuhan. Kajian juga mencakup patosistem, patogenisitas dan virulensi patogen, infeksi patogen biotroph dan nektrotrof, sistem pertahanan tanaman, resistensi tanaman terhadap penyakit, pengaruh infeksi patogen terhadap metabolisme tanaman, pengaruh faktor lingkungan terhadap penyakit, genetika penyaki tanaman, dan epidemiologi penyakit tanaman.

Sitem transport hara dari dalam tanah ke permukaan akar, ke dalam akar, dan ke tubuh tanaman untuk fotosintesis, sistem distribusi fotosintesa ke organ tanaman, faktor-faktor yang mempengaruhi kedua proses tersebut. Mata kuliah ini menjelaskan tentang  tanah sebagai sistem tiga fase. Konsep keseimbangan hara pada kompleks jerapan dan larutan tanah. Efek aerasi terhadap mobilitas hara. Difusi, aliran masa, intersepsi akar kaitannya dengan pergerakan hara dalam tanah. Pergerakan air dalam tanah. Interface akar-tanah. Transpirasi kaitannya dengan serapan hara. Tekanan akar dan gutasi. Mekanisme serapan hara melalui akar dan daun. Serapan hara secara aktif dan pasif. Angkutan hara secara simplasmic dan apoplasmic. Pergerakan hara dalam xylem dan floem.