SISTEMI COLTURALI ERBACEI

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1 DIPARTIMENTO DI AGRICOLTURA, ALIMENTAZIONE E AMBIENTE (Di3A) Corso di laurea magistrale in Scienze e tecnologie agrarie Anno accademico 2017/ anno - Curriculum Produzioni vegetali SISTEMI COLTURALI ERBACEI 12 CFU - 1 semestre Docenti titolari dell'insegnamento GIOVANNI MAUROMICALE - Modulo [email protected] Edificio / Indirizzo: Via Valdisavoia, 5, Catania Telefono: Orario ricevimento: Tutti i giorni previo appuntamento concordato via mail o telefono DANILO SCORDIA - Modulo [email protected] Edificio / Indirizzo: Edificio Valdisavoia / Via Valdisavoia, 5 - Catania Telefono: Orario ricevimento: martedì e giovedì ore OBIETTIVI FORMATIVI Fornire conoscenze approfondite sul ruolo, sulle funzioni e sull assorbimento degli elementi nutritivi nelle piante coltivate, nonché sulla biologia, sull ecologia, sul ruolo e sull impatto delle malerbe negli agroecosistemi. Fare acquisire capacità nella formulazione dei piani di concimazione e nelle tecniche di gestione della fertilizzazione, nonché sulla gestione dei mezzi di controllo fisici, agronomici, chimici, biologici ed integrati delle malerbe nelle principali colture mediterranee. Fornire le conoscenze per una gestione razionale delle colture da biomassa per energia nell ambito delle filiere agroenergetiche per la produzione di energia termoelettrica, di biogas, di bioetanolo e di biodiesel. Il corso fornirà inoltre, conoscenze sugli argomenti necessari per lo sviluppo di una filiera agroenergetica: Legislazione, Reperimento Biomasse, Logistica, Processi di trasformazione, Impianto di trasformazione, Uso finale, Sostenibilità (Energetica, Ambientale, Economica, Sociale). PREREQUISITI RICHIESTI Nessuno Nessuno

2 FREQUENZA LEZIONI La frequenza durante lo svolgimento del corso è consigliata Non obbligatoria, ma vivamente consigliata CONTENUTI DEL CORSO Gestione delle malerbe Concetto di infestante. Strategie di adattamento delle infestanti. Seed-bank. Germinazione e fattori fisiologici, ambientali ed agronomici. Dinamica delle popolazioni e fattori agronomici che la influenzano. Danni dovuti alle infestanti. Competizione tra colture agrarie e infestanti. Tipo di entità del danno. Periodo critico di competizione. Mezzi di lotta preventivi o indiretti. Mezzi di lotta diretti: meccanici, fisici, chimici, biologici, ecologici e integrati. Erbicidi e pianta: penetrazione, traslocazione, biotrasformazione, meccanismi d azione, selettività. Dinamica ambientale degli erbicidi. Per le colture maggiormente diffuse in ambiente mediterraneo, saranno esaminate le principali specie infestanti e le tecniche di controllo. Gestione della concimazione Concetto di fertilità. Forma e dinamica negli agroecosistemi di azoto, fosforo, potassio, zolfo, calcio e magnesio. I microelementi. Classificazione dei concimi e tecniche di somministrazione. Concimazione: efficienza, efficacia e qualità del prodotto. Concimazione ecocompatibile. Concimazione nell agricoltura biologica. Concimazione fogliare. Principi tecnico-agronomici della fertirrigazione. Redazione di un piano di concimazione. Piani di concimazione per le principali colture mediterranee. Legislazione regionale, nazionale ed Europea; Coltivazioni di colture da energia: (i) specie oleaginose, (ii) specie zuccherine/amidacee, (iii) specie lignocellulosiche, (iv) altre specie. Residui colturali: (i) da colture erbacee, (ii) da colture legnose, (iii) residui silvicolturali. Logistica. Scarti della lavorazione del legno, dei prodotti agroalimentari. Processi di trasformazione: termochimiche e biochimiche. Impianto di trasformazione per combustione, produzione di bioetanolo, biodiesel, biogas Sostenibilità (Energetica, Ambientale, Economica, Sociale)

3 TESTI DI RIFERIMENTO Testo 1: Giardini L., 2012 L Agronomia per conservare il futuro. Patron Editore, Bologna. Testo 2: Ceccon P., Fagnano M., Grignani C., Monti M., Orlandini S. (a cura di), 2017 Agronomia. EdiSES, Napoli. Testo 3: Perelli M. (a cura di), 2009 Nutrire le piante, trattato di scienza dei fertilizzanti. Arvan. Testo 4: Catizone P., Zanin G., 2002 Malerbologia, Patron Editore, Bologna. Schemi e appunti delle fornite dal docente pubblicate su STUDIUM 1. Appunti del docente. 2. Schemi del docente. PROGRAMMAZIONE DEL CORSO * Argomenti Riferimenti testi 1 * Cenni storici sulla fertilizzazione. Concetto di fertilità. I fattori della fertilità del terreno 2 * Rapporti tra le caratteristiche del terreno e fertilità: conoscenze del terreno agrario; costituzione; struttura; caratteristiche chimiche; caratteristiche biologiche. 3 * Classificazione dei concimi. Concimi minerali: semplici, composti, complessi. Concimi organici e organominerali. Efficacia di impiego dei concimi. Redditività e uso dei principali elementi nutritivi. 4 * Azoto: forma e dinamica negli agroecosistemi. Il processo di azotofissazione. Tecniche di gestione della concimazione azotata. 5 * Fosforo: forma e dinamica negli agroecosistemi. Tecniche di gestione della concimazione fosfatica. 6 * Potassio: forma e dinamica negli agroecosistemi. Tecniche di gestione della concimazione potassica. Materiale del Docente: lez. 1 fertilizzazione Testo 1: capp.3, 4, 5, 8 e 9. Testo1: capp. 14 e 15. Materiale del Docente: lez. 2 fertilizzazione. Testo 1: cap. 15. Testo 2: cap. 9. Testo 3: capp. 3, 11. Materiale del Docente: lezz. 3 e 4 fertilizzazione. Testo 1: cap. 15. Testo 2: cap 9. Testo 3: capp. 3, 12 e 16. Materiale del Docente: lez. 5 fertilizzazione. Testo 1: cap. 15. Testo 2: cap 9. Testo 3: capp. 3, 13 e 16. Materiale del Docente: lez. 6 fertilizzazione.

4 7 * Lo zolfo, il calcio, il magnesio, il ferro, il manganese, il rame, lo zinco, il boro, il cobalto, il molibdeno, il cloro, il sodio, il silicio. 8 * Il terreno e l alimentazione delle piante. Le sostanze alimentari e l assorbimento radicale. Il terreno e le sostanze alimentari. Testo 1: cap. 15. Testo 3: capp. 14 e 15. Materiale del Docente: lezz. 7, 11 e 11 bis fertilizzazione. Testo 1: cap * I concimi organo-minerali Testo 3: cap 20. Materiale del Docente: lez. organo-minerali 10 * La fertilizzazione organica Testo 1: cap. 14. Testo 2: cap 9. Testo 3: capp. 17 e 22. Materiale del Docente: lez. su fertilizzazione organica. 11 * La concimazione nell agricoltura biologica. Testo 3: cap 32. Materiale del Docente: lez. 8 fertilizzazione 12 * La concimazione fogliare. Testo 1: cap * Principi tecnico-agronomici della fertirrigazione. Testo 1: cap * Programma di concimazione per le principali colture mediterranee Materiale del Docente: lez. 9 fertilizzazione e lez. 13 piano concimazione agrumi 15 * Redazione di un piano di concimazione di una coltura a scelta da portare al momento dell esame 16 * Concetto di infestante. Strategie biologiche delle infestanti. Specie competitrici, stress-tolleranti e ruderali. Seed-bank. Germinazione e fattori fisiologici, ambientali ed agronomici. Dinamica delle popolazioni, fattori agronomici che la influenzano 17 * Danni dovuti alle infestanti. Competizione tra colture agrarie e infestanti. Tipo di entità del danno. Infestazione critica. Periodo critico di competizione. Testo 2: cap. 10. Testo 4: Parte I - cap. 1; Parte II capp. 1, 2, 3 e 4; Parte III capp 1 e 2. Materiale del Docente: lezz. 1, 2 e 3 malerbologia Testo 2: cap. 10. Testo 4: Parte III cap. 3. Materiale del Docente: lezz. 4 e 5 malerbologia 18 * Mezzi di lotta preventivi o indiretti. Testo 2: cap. 10. Materiale del Docente: lez. 5 malerbologia 19 * Mezzi di lotta diretti: biologici, ecologici, meccanici, fisici e chimici. Testo 2: cap. 10. Testo 4: Parte IV capp. 1 e 2; Parte V capp. 1, 2 e 3. Materiale del Docente: lezz. 5 e 6 malerbologia

5 20 * Erbicidi e pianta: penetrazione, traslocazione, biotrasformazione, meccanismi d azione, selettività. Erbicidi ed atmosfera, microflora, fauna ed ecosistemi. Dinamica ambientale degli erbicidi. 21 * Per le colture maggiormente diffuse in ambiente mediterraneo (colture orticole, patata, frumento, agrumi e vigneto) saranno esaminate le principali specie infestanti e le tecniche di controllo. Testo 2: cap. 10. Testo 4: Parte V capp. 4, 5, 6 e 8. Materiale del Docente: lez. 5 malerbologia e lez. lotta chimica Testo 2: cap. 10. Testo 4: Parte VII cap. 2. Materiale del Docente: lezz. diserbo colture orticole, diserbo patata, diserbo frumento. 22 * Erbario di una ventina di piante infestanti comuni * Argomenti Riferimenti testi 1 * Legislazione regionale, nazionale ed Europea 2 * Coltivazioni di colture da energia - Specie oleaginose (Colza, Brassica, Ricino, Camelina sativa, Jatropha, Girasole) 3 * Coltivazioni di colture da energia - Specie zuccherine/amidacee (Mais e altri cereali, Sorgo, Barbabietola) 4 * Coltivazioni di colture da energia - Specie lignocellulosiche (Arundo, Miscanthus, Saccharum, Canapa, Kenaf, Sorgo da fibra, Cardo, altre specie minori) 5 * Residui colturali, da colture erbacee, da colture legnose, residui silvicolturali 6 * Scarti della lavorazione del legno, dei prodotti agroalimentari 7 * Logistica 8 * Processi di trasformazione (termochimici e biochimici) 9 * Impianti di trasformazione termochimici (torrefazione, pirolisi, gassificazione, combustione) 10 * Impianti di trasformazione biochimici (bioetanolo di prima e seconda generazione, biogas, biodiesel) 11 * Sostenibilità (Energetica, Ambientale, Sociale, Life Cycle Assesment)

6 * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. MATERIALE DIDATTICO Materiale didattico del Docente: slide proiettate durante le disponibili su STUDIUM ( PROVA D'ESAME MODALITÀ D'ESAME Gli studenti sostengono l esame orale nelle date ufficiali degli appelli previsti dal calendario Esame orale DATE D'ESAME Period_xlsx.pdf PROVE IN ITINERE Non vi sono prove in itinere Ad ogni studente verrà assegnata la progettazione di una filiera energetica, in relazione al quale dovrà predisporre una breve relazione scritta. Il progetto dovrà essere discusso in aula. PROVE DI FINE CORSO

7 Non vi sono prove di fine corso Non sono previste prove di fine corso. ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI Classificazione dei concimi. Azoto: forma e dinamica negli agroecosistemi, il processo di azotofissazione e la concimazione azotata. Fosforo: forma e dinamica negli agroecosistemi e la concimazione fosfatica. Potassio: forma e dinamica negli agroecosistemi e la concimazione potassica. Macroelementi secondari. Microelementi. La fertilizzazione organica. Piano di concimazione di una coltura a scelta dello studente. Il concetto di infestante e classificazione delle infestanti. Danni provocati dalle infestanti. Dinamica della competizione e soglie di intervento. Mezzi di lotta preventivi o indiretti. Mezzi di lotta meccanici o agronomici. Mezzi di lotta fisici. Lotta chimica. Diserbo della patata Diserbo del carciofo Diserbo delle colture arboree Illustrazione di un erbario di una ventina di piante infestanti comuni. Il candidato descriva le metodologie di propagazione dell'arundo donax e le pratiche colturali. Il candidato individui e descriva le possibili valorizzazioni energetiche di una coltura zuccherina/amidacea. Il candidato individui e descriva la coltura oleaginosa che meglio si adatta alle condizioni

8 pedoclimatiche siciliane.