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Percorso Formativo

INSEGNAMENTOSEMESTRECFUSSDLINGUA
119413 - FONDAMENTI DI INGEGNERIA DIGITALE APPLICATA ALL'AGRICOLTURA - 12- -

Obiettivi formativi

L'obiettivo del modulo di sensoristica del corso di Fondamenti di ingegneria digitale applicato all'agricoltura è quello di fornire allo studente piena la conoscenza sia del corretto linguaggio metrologico sia del funzionamento dei principali strumenti di misura per applicazioni di agricoltura digitale. Gli strumenti verranno analizzati sia da un punto di vista realizzativo che del principio di funzionamento.
I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti:

Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscere le definizioni delle caratteristiche metro statiche e dinamiche, conoscere le definizioni delle unità di misura, comprendere il significato di distribuzione di probabilità legata alla misura in modo da saper definire l'incertezza estesa, comprendere il concetto di campionamento e conversione analogico-digitale, comprende il funzionamento di uno strumento di misura per la valutazione elettriche di grandezze meccaniche, termiche ed in applicazioni di agricoltura digitale.

Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione
Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una taratura ed associare la corretta incertezza nella funzione degli strumenti utilizzati. Comprendere attraverso la statistica applicata la significatività dei risultati. Avere la capacità di effettuare uno studio dinamico degli strumenti di misura del primo e del secondo ordine.

Abilità di giudizio
Lo studente sarà in grado di valutare i sensori più adatti ad un determinato impiego e sarà in grado di selezionare l'applicazione nel mondo dell'agricoltura corretta.

Abilità comunicativa
Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti metrologici e di incertezza, così come il principio di funzionamento dei sensori e l'importanza del mondo delle misure nel campo agricolo.

Capacità di apprendere
Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di sensori avanzati o l'utilizzo di quali l'intelligenza artificiale, oltre quelli base visti a lezione.

SENSORISTICA

GIANLUCA COLTRINARI

Primo Semestre6ING-IND/12ita

Obiettivi formativi

L'obiettivo del modulo di sensoristica del corso di Fondamenti di ingegneria digitale applicato all'agricoltura è quello di fornire allo studente piena la conoscenza sia del corretto linguaggio metrologico sia del funzionamento dei principali strumenti di misura per applicazioni di agricoltura digitale. Gli strumenti verranno analizzati sia da un punto di vista realizzativo che del principio di funzionamento.
I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti:

Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscere le definizioni delle caratteristiche metro statiche e dinamiche, conoscere le definizioni delle unità di misura, comprendere il significato di distribuzione di probabilità legata alla misura in modo da saper definire l'incertezza estesa, comprendere il concetto di campionamento e conversione analogico-digitale, comprende il funzionamento di uno strumento di misura per la valutazione elettriche di grandezze meccaniche, termiche ed in applicazioni di agricoltura digitale.

Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione
Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una taratura ed associare la corretta incertezza nella funzione degli strumenti utilizzati. Comprendere attraverso la statistica applicata la significatività dei risultati. Avere la capacità di effettuare uno studio dinamico degli strumenti di misura del primo e del secondo ordine.

Abilità di giudizio
Lo studente sarà in grado di valutare i sensori più adatti ad un determinato impiego e sarà in grado di selezionare l'applicazione nel mondo dell'agricoltura corretta.

Abilità comunicativa
Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti metrologici e di incertezza, così come il principio di funzionamento dei sensori e l'importanza del mondo delle misure nel campo agricolo.

Capacità di apprendere
Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di sensori avanzati o l'utilizzo di quali l'intelligenza artificiale, oltre quelli base visti a lezione.

BASI DI MECCATRONICA E IOT

DIEGO PENNINO

Primo Semestre6ING-IND/31ita

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti acquisiranno una solida comprensione dei fondamenti della programmazione in Python e delle basi della meccatronica e dell'Internet of Things (IoT). Saranno in grado di comprendere e spiegare i principi teorici che governano l'integrazione di componenti meccanici, elettronici e software per applicazioni in ambito agricolo e non solo.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze acquisite nella programmazione Python per sviluppare progetti pratici di meccatronica utilizzando Raspberry Pi. Saranno capaci di progettare, implementare e testare soluzioni digitali che combinano sensori, attuatori e moduli di comunicazione, con particolare attenzione alle applicazioni agricole.

Autonomia di giudizio
Gli studenti svilupperanno la capacità di analizzare criticamente le soluzioni proposte per problemi specifici di ingegneria digitale applicata all'agricoltura. Saranno in grado di valutare l'efficacia delle loro soluzioni meccatroniche e IoT, considerando vari fattori tecnici e di prendere autonomamente decisioni riguardo alle implementazioni più appropriate.

Abilità comunicative
Gli studenti saranno in grado di comunicare efficacemente i risultati dei loro progetti, sia oralmente che per iscritto, utilizzando un linguaggio tecnico appropriato. Sapranno documentare e presentare i loro lavori in modo chiaro e coerente, rendendo comprensibili anche a non specialisti le soluzioni tecnologiche adottate e i risultati ottenuti.

Capacità di apprendere
Gli studenti svilupperanno la capacità di apprendere in modo autonomo nuove tecniche e strumenti di programmazione, meccatronica e IoT. Saranno in grado di aggiornarsi continuamente, affrontando con successo nuove sfide tecnologiche e applicative, grazie a una solida base metodologica e pratica.

Scheda Docente

Programma del corso

Il corso sarà diviso principalmente in 2 parti, una prima parte dove verrà insegnata agli studenti la programmazione Python, ed una seconda parte, dove gli studenti utilizzeranno le conoscenze acquisite per affrontare progetti di meccatronica e IoT.

Modalità Esame

l'obiettivo della prova è verificare che lo studente sia in grado di affrontare progetti di agricoltura digitale, relativi a meccatronica e IoT.

Testi adottati

Nessun testo adottato

Modalità di svolgimento

Lezione frontale supportata da slides ed esercitazioni in aula

Modalità di frequenza

Frequenza in aula consigliata, e quasi indispensabile nella ultima metà del corso per svolgimento esercitazioni con strumentazione.

Bibliografia

Nessuna bibliografia di riferimento da segnalare

119466 - INNOVAZIONE NELLA GESTIONE DELLE PROBLEMATICHE FITOSANITARIE - 6- -

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è fornire le basi per imparare a valutare e monitorare i rischi fitosanitari riconducibili sia a parassiti (modulo di entomologia) che patogeni (modulo di patologia) utilizzando tecniche avanzate, inclusi sistemi di monitoraggio e previsione, e strumenti diagnostici innovativi. Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di sviluppare strategie innovative e sostenibili per la gestione delle stesse, integrando tecniche biologiche, chimiche e colturali. Acquisiranno competenze nell'utilizzo di tecnologie avanzate per migliorare l'efficacia e l'efficienza delle pratiche fitosanitarie e svilupperanno abilità comunicative per trasferire efficacemente le conoscenze e le innovazioni nel campo fitosanitario alle diverse parti interessate, inclusi agricoltori, tecnici e responsabili del territorio.

Conoscenza e Capacità di Comprensione
Dimostrare una conoscenza approfondita delle teorie e dei principi che governano le problematiche fitosanitarie e le soluzioni innovative disponibili per gestirle.

Conoscenza e Capacità di Comprensione Applicate
Applicare conoscenze teoriche e metodologiche alla diagnosi e gestione dei problemi fitosanitari concreti, utilizzando strumenti tecnologici avanzati.

Autonomia di Giudizio
Formulare giudizi autonomi e critici riguardo alle diverse opzioni di gestione delle problematiche fitosanitarie, tenendo conto delle implicazioni pratiche, economiche e ambientali.

Abilità Comunicative
Utilizzare la corretta terminologia tecnico-scientifica nella descrizione degli argomenti del corso. Capacità di sintesi ed efficacia comunicativa verso specialisti e non specialisti.

Capacità di Apprendimento
Dimostrare la capacità di apprendere in modo autonomo e continuo, aggiornandosi sulle ultime innovazioni e sviluppi nel campo della gestione fitosanitaria.

ENTOMOLOGIA

MARIO CONTARINI

Primo Semestre3AGR/11ita

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è fornire le basi per imparare a valutare e monitorare i rischi fitosanitari riconducibili sia a parassiti (modulo di entomologia) che patogeni (modulo di patologia) utilizzando tecniche avanzate, inclusi sistemi di monitoraggio e previsione, e strumenti diagnostici innovativi. Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di sviluppare strategie innovative e sostenibili per la gestione delle stesse, integrando tecniche biologiche, chimiche e colturali. Acquisiranno competenze nell'utilizzo di tecnologie avanzate per migliorare l'efficacia e l'efficienza delle pratiche fitosanitarie e svilupperanno abilità comunicative per trasferire efficacemente le conoscenze e le innovazioni nel campo fitosanitario alle diverse parti interessate, inclusi agricoltori, tecnici e responsabili del territorio.

Conoscenza e Capacità di Comprensione
Dimostrare una conoscenza approfondita delle teorie e dei principi che governano le problematiche fitosanitarie e le soluzioni innovative disponibili per gestirle.

Conoscenza e Capacità di Comprensione Applicate
Applicare conoscenze teoriche e metodologiche alla diagnosi e gestione dei problemi fitosanitari concreti, utilizzando strumenti tecnologici avanzati.

Autonomia di Giudizio
Formulare giudizi autonomi e critici riguardo alle diverse opzioni di gestione delle problematiche fitosanitarie, tenendo conto delle implicazioni pratiche, economiche e ambientali.

Abilità Comunicative
Utilizzare la corretta terminologia tecnico-scientifica nella descrizione degli argomenti del corso. Capacità di sintesi ed efficacia comunicativa verso specialisti e non specialisti.

Capacità di Apprendimento
Dimostrare la capacità di apprendere in modo autonomo e continuo, aggiornandosi sulle ultime innovazioni e sviluppi nel campo della gestione fitosanitaria.

Scheda Docente

Programma del corso

1. Importanza della gestione integrata
2. Strategie di monitoraggio tradizionali e potenziali innovazioni
3. Sistemi di supporto alle decisioni (DSS)
Modelli matematici per la descrizione e la predizione delle popolazioni di insetti
Modelli statistici e matematici per lo studio della distribuzione delle specie (MAXENT, Random Forest etc)
Misura e stima di popolazioni di insetti
Monitoraggio con trappole innovative
Casi studio
4. Proximal sensing nel monitoraggio delle problematiche entomologiche in ambito agrario e forestale
Monitoraggio con trappole automatizzate
Tecnologia YOLO e machine learning per la detection e il riconoscimento di pests
Casi studio
5. Remote sensing nel monitoraggio delle problematiche entomologiche in ambito agrario e forestale
UAV e sensori, raccolta ed elaborazione dati
L’uso dei dati raccolti da satellite per la valutazione dell’azione di insetti fitofagi
Casi studio
6. App per il riconoscimento di specie di insetti (citizen science)

Modalità Esame

La verifica delle conoscenze avverrà attraverso un esame scritto finale riguardante il programma del corso e i seminari tenuti.

Testi adottati

Agli studenti verranno fornite le slides delle lezioni. Lo studio sarà integrato con pubblicazioni scientifiche fornite dal docente


Modalità di svolgimento

Il corso si svolgerà in presenza. Agli studenti è comunque offerta la possibilità di collegarsi in streaming alle lezioni.

Modalità di frequenza


La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Si riportano, di seguito, alcune delle pubblicazioni scientifiche suggerite agli studenti:
- Review of CLIMEX and MaxEnt for studying species distribution in South Korea - Journal of Asia-Pacific Biodiversity (2018) - Dae-hyeon Byeon, Sunghoon Jung, Wang-Hee Lee
- A review: application of remote sensing as a promising strategy for insect pests and diseases management - Environmental Science and Pollution Research (2020) - Nesreen M. Abd El-Ghany, Shadia E. Abd El-Aziz, Shahira S. Marei
- Recent Advances in Forest Insect Pests and Diseases Monitoring Using UAV-Based Data: A Systematic Review - Forests (2022) - André Duarte, Nuno Borralho, Pedro Cabral, Mário Caetano
- Automatic Detection and Monitoring of Insect Pests—A Review - Agriculture (2020) - Matheus Cardim Ferreira Lima, Maria Elisa Damascena de Almeida Leandro, Constantino Valero, Luis Carlos Pereira Coronel, Clara Oliva Gonçalves Bazzo

PATOLOGIA

ANGELO MAZZAGLIA

Primo Semestre3AGR/12ita

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è fornire le basi per imparare a valutare e monitorare i rischi fitosanitari riconducibili sia a parassiti (modulo di entomologia) che patogeni (modulo di patologia) utilizzando tecniche avanzate, inclusi sistemi di monitoraggio e previsione, e strumenti diagnostici innovativi. Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di sviluppare strategie innovative e sostenibili per la gestione delle stesse, integrando tecniche biologiche, chimiche e colturali. Acquisiranno competenze nell'utilizzo di tecnologie avanzate per migliorare l'efficacia e l'efficienza delle pratiche fitosanitarie e svilupperanno abilità comunicative per trasferire efficacemente le conoscenze e le innovazioni nel campo fitosanitario alle diverse parti interessate, inclusi agricoltori, tecnici e responsabili del territorio.

Conoscenza e Capacità di Comprensione
Dimostrare una conoscenza approfondita delle teorie e dei principi che governano le problematiche fitosanitarie e le soluzioni innovative disponibili per gestirle.

Conoscenza e Capacità di Comprensione Applicate
Applicare conoscenze teoriche e metodologiche alla diagnosi e gestione dei problemi fitosanitari concreti, utilizzando strumenti tecnologici avanzati.

Autonomia di Giudizio
Formulare giudizi autonomi e critici riguardo alle diverse opzioni di gestione delle problematiche fitosanitarie, tenendo conto delle implicazioni pratiche, economiche e ambientali.

Abilità Comunicative
Utilizzare la corretta terminologia tecnico-scientifica nella descrizione degli argomenti del corso. Capacità di sintesi ed efficacia comunicativa verso specialisti e non specialisti.

Capacità di Apprendimento
Dimostrare la capacità di apprendere in modo autonomo e continuo, aggiornandosi sulle ultime innovazioni e sviluppi nel campo della gestione fitosanitaria.

Scheda Docente

Programma del corso

Importanza dell’approccio digitale e delle innovazioni tecnologiche nella gestione delle malattie delle piante.
Rilevamento e monitoraggio delle malattie e dei patogeni che le causano:
• Approccio critico alla diagnosi: quando bastano le tecniche tradizionali e quando no
• Metodi diagnostici avanzati:
o tecniche immunologiche (ELISA, DBTIA, Lateral flow, ecc.)
o molecolari (PCR standard, Real-Time PCR (qPCR), loop-mediated isothermal amplification (LAMP), digital droplet PCR (ddPCR).
o biosensori
Valutazione del danno strutturale agli alberi e rischio correlato alla stabilità delle piante in ambiente urbano:
• VTA, diagnosi strumentale (resistografo, tomografo, martello a impulsi, succhiello di Pressler, frattometro, uso degli infrasuoni, sistemi d’indagine radicale ad aria compressa, ecc.)
Valutazione dell’incidenza della malattia e del danno provocato tramite telerilevamento:
• immagini satellitari, ultraleggeri e droni.
Approccio bioinformatico alla comprensione della biologia dei patogeni attraverso le scienze omiche (genomica, trascrittomica, proteomica, ecc.);
Strategie per la prevenzione delle malattie e la gestione delle stesse nell’agricoltura di precisione:
• modelli previsionali
• reti di monitoraggio
• sistemi di supporto decisionale (DSS) per la difesa fitosanitaria.
Ottimizzazione della distribuzione dei principi attivi: vantaggi e problematiche
Strumenti innovativi per la difesa delle piante:
• il genome editing
• le nanotecnologie nella difesa fitosanitaria
Controllo delle malattie e miglioramento della loro resilienza agli stress tramite l’utilizzo di agenti biologici:
• microrganismi antagonisti,
• comunità microbiche naturali (endofiti ed epifiti),
• microrganismi di supporto: PGPR e micorrize;

Modalità Esame

L’esame, nel suo complesso, avrà come obiettivo la verifica dei seguenti obiettivi formativi:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Aver acquisito una esaustiva conoscenza delle nozioni di base della difesa fitosanitaria nel contesto dell'Agricoltura digitale:
Avendo ben chiare le nozioni di base di patologia vegetalelo studente dovrà mostrare di aver compreso le modalità di insorgenza e diffusione delle malattie dei vegetali e come valutarle con strumenti innovativi; aver compreso le principali strategie innovative diagnostiche e come applicarle correttamente; avere una solida conoscenza delle più innovazioni tecnologiche per la difesa preventiva e contenitiva dalle avversità fitosanitarie, come descritto nel corso.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Avere compreso come deve essere effettuata la gestione delle problematiche fitosanitarie tramite approcci digitali ed innnovativi, quali strategie pre- e post-insorgenza devono essere attuate per limitare al massimo il danno fitopatologico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Essere in grado di affrontare una fitopatologia con le metodologie discusse a lezione o analoghe ad esse e mostrare di saper attingere alle conoscenze acquisite nel Corso per gestire al meglio queste problematiche.

MODALITA' DI SVOLGIMENTO:
• La Prova Orale Finale verte principalmente sugli argomenti del Programma del Corso e sulle cognizioni acquisite durante seminari ed esercitazioni. A ciò si può aggiungere la discussione di un argomento di attualità assegnato dal Docente al termine delle lezioni.
• Qualora durante lo svolgimento della Prova Orale Finale emergessero lacune cognitive sulla parte concernente le basi della patologia vegetale, prerequisito fondamentale per l’accesso al corso, il docente si riserva la facoltà di approfondire l’accertamento delle conoscenze di tali argomenti da parte degli studenti, e di tenerne parzialmente conto nella valutazione finale.
• Il voto finale è formato al 90% dall’esito della prova orale, e per il 10% dalla valutazione del Docente dello studente in merito a: partecipazione attiva durante lo svolgimento del Corso e delle attività correlate; modalità di espressione e padronanza della corretta terminologia; visione critica delle opportunità offerte dalle innovazioni tecnologiche per affrontare le problematiche fitopatologiche; padronanza globale della materia (collegamento tra argomenti diversi).
• Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale di Ateneo.
• Ciascuno studente ha facoltà di sostenere l'esame non più di 3 volte per anno (accademico).

Testi adottati

Sul portale MOODLE sono rese via via disponibili le Presentazioni in PowerPoint delle lezioni, con illustrazioni grafiche, fotografie, video ed animazioni.
Vengono inoltre proposti approfondimenti ed esempi relativi ad alcune lezioni, selezione di bibliografia scientifica sull'argomento, ed è allestito un forum per lo scambio di opinioni ed informazioni con il docente.

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula, presentazioni in PowerPoint con illustrazioni grafiche, fotografie, video ed animazioni.
Su Google Classroom vengono proposti approfondimenti ed esempi relativi ad alcune lezioni, selezione di bibliografia scientifica sull'argomento, scambio di informazioni.
Sono previste anche lezioni pratiche ed esercitazioni

Modalità di frequenza

Sebbene la frequenza alle lezioni del Corso in oggetto sia facoltativa, si consiglia caldamente una assidua partecipazione

Bibliografia

Una selezione di bibliografia scientifica di riferimento viene proposta dal docente.

120463 - TECNICHE DIGITALI IN AGRICOLTURA - 13- -

Obiettivi formativi

Gli obiettivi del corso di Tecniche Agronomiche di Precisione sono quelli di fornire agli studenti la capacità di utilizzare strumenti e tecnologie digitali per il monitoraggio, l'analisi e la gestione dei sistemi colturali e per l’applicazione di tecniche agronomiche di precisione per applicazioni di pieno campo con particolare riguardo ai sistemi colturali erbacei. La frequenza alle lezioni ed esercitazioni, pur facoltativa è fortemente consigliata.

Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare negli studenti conoscenze e capacità di comprensione, quali:
• conoscere e comprendere quali sono le tecnologie utili al monitoraggio dei sistemi colturali per applicazioni agronomiche di precisione quali il telerilevamento multispettrale ed iperspettrale per stimare in maniera quantitativa variabili d’interesse agronomico della vegetazione e del suolo;
• conoscere e comprendere le tecniche e tecnologie che si possono utilizzare per analizzare la variabilità spaziale e temporale degli appezzamenti coltivati, in particolare sfruttando strumenti di modellistica agronomica process-based;
• conoscere e comprendere le modalità di sviluppo e applicazione di tecniche agronomiche di precisione quali la semina, fertilizzazione ed irrigazione.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L'insegnamento consentirà di applicare conoscenze e comprensione, permettendo ad esempio di:
• conoscere ed utilizzare i principali sistemi satellitari multispettrali adatti all’agricoltura di precisione attraverso l’utilizzo di piattaforme cloud-based per l’analisi della variabilità temporale e spaziale degli appezzamenti coltivati;
• conoscere ed utilizzare le tecniche per stimare variabili biofisiche della vegetazione e del suolo da dati satellitari ai fini del monitoraggio delle colture agrarie;
• conoscere ed utilizzare un modello agronomico proces-based per analizzare scenari di gestione agronomica;
• conoscere le tecniche e le tecnologie ed attrezzature per la semina, irrigazione e fertilizzazione di precisione.

Autonomia di giudizio
L'insegnamento consentirà di sviluppare autonomia di giudizio a vari livelli, come ad esempio:
• ipotizzare quali proprietà del suolo e dell'atmosfera influenzano la variabilità spaziale e temporale delle produzioni agrarie;
• proporre le agrotecniche di gestione di precisione più idonee per una gestione efficiente e sostenibile delle colture erbacee.

Abilità comunicative
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà lo sviluppo e l'applicazione di abilità comunicative, quali ad esempio:
• fornire una sufficiente gamma di esempi pratici di applicazione di tecniche agronomiche di precisione alle colture erbacee;
• utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico agronomico.

Capacità di apprendere
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà il consolidamento delle proprie capacità di apprendimento, permettendo ad esempio di:
• attivare un programma di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze;
• individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni;
• individuare e utilizzare le fonti di informazioni più utili al personale aggiornamento.

APPLICAZIONI DIGITALI IN ARBORICOLTURA PEDEMONTANA

VALERIO CRISTOFORI

Primo Semestre6AGR/03ita

Obiettivi formativi

Gli obiettivi formativi dell’insegnamento di Applicazioni digitali in arboricoltura pedemontana sono quelli di fornire allo studente la capacità di utilizzare strumenti e tecnologie digitali per il monitoraggio, l'analisi e la gestione dei sistemi arborei da frutto e per l’applicazione di tecniche agronomiche di precisione in campo con particolare riguardo ai fruttiferi da ambiente pedemontano.
L’insegnamento intende inoltre fornire allo studente capacità di identificazione del livello più appropriato di digitalizzazione applicabile alle differenti tipologie aziendali ad ordinamento frutticolo, insieme ad una approfondita esplorazione delle differenti forme di allevamento utilizzate nei sistemi arborei da frutto, con l’obiettivo di calibrare le applicazioni di frutticoltura 4.0 alla tipologia impiantistica e forma di allevamento utilizzata nel frutteto. Gli obiettivi sopra descritti sono perseguiti anche attraverso l’esplorazione di appropriati casi studio.

Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare negli studenti conoscenze e capacità di comprensione, quali:
• conoscere e comprendere quali sono le tecnologie utili al monitoraggio dei sistemi arborei per applicazioni agronomiche di precisione quali il telerilevamento e digital soil mapping per stimare in maniera quantitativa variabili d’interesse agronomico della vegetazione e del suolo;
• conoscere e comprendere le tecniche e tecnologie digitali che si possono utilizzare per analizzare la variabilità spaziale e temporale dei frutteti;
• conoscere e comprendere le modalità di sviluppo e applicazione di tecniche agronomiche di precisione e sistemi di supporto alle decisioni per sistemi arborei da frutto.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L’insegnamento consentirà di applicare conoscenze e comprensione, permettendo di:
• conoscere ed utilizzare i principali sistemi satellitari adatti all’agricoltura di precisione attraverso l’utilizzo di piattaforme cloud-based per l’analisi della variabilità temporale e spaziale degli appezzamenti coltivati a fruttiferi;
• conoscere ed utilizzare le tecniche per stimare variabili biofisiche della vegetazione e del suolo da dati satellitari e tramite impiego di proximal sensing ai fini del monitoraggio delle colture frutticole;
• conoscere le tecniche e le tecnologie disponibili per applicazioni digitali nella gestione delle operazioni colturali nel frutteto, esplorando anche le opportunità di impiego di droni e agribots per esecuzione automatica di operazioni colturali.

Autonomia di giudizio
L'insegnamento consentirà di sviluppare autonomia di giudizio a vari livelli, come ad esempio:
• ipotizzare quali proprietà del suolo e del clima influenzano la variabilità spaziale e temporale delle colture arboree da frutto;
• proporre le agrotecniche di gestione di precisione e digitali più idonee per una gestione efficiente e sostenibile delle colture arboree da frutto.

Abilità comunicative
La partecipazione alle lezioni e la fruizione del materiale didattico messo a disposizione faciliteranno lo sviluppo e l'applicazione di abilità comunicative, quali:
• fornire una esaustiva gamma di esempi pratici di applicazione di tecniche agronomiche di precisione alle colture arboree da frutto;
• utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico agronomico in linea con la frutticoltura 4.0.

Capacità di apprendere
Partecipare alle lezioni e usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà il consolidamento delle proprie capacità di apprendimento, quali:
• attivare un programma di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze;
• individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni tramite consultazione di database bibliografici a vari livelli (riviste peer-reviewed, riviste divulgative, atti di convegni, siti internet ecc.);
• individuare e utilizzare le fonti di informazioni più utili al personale aggiornamento.

Scheda Docente

Programma del corso

Parte 1. Idoneità del frutteto ad applicazioni di Agricoltura di Precisione e monitoraggio ecofisiologico della pianta arborea
Il corso tratta le relazioni idriche degli alberi da frutto e interazione con il suolo e l'ambiente. Relazioni degli alberi da frutto con la luce: effetti delle pratiche di coltivazione sulle interazioni pianta-luce. Scambi gassosi degli alberi da frutto: parametri di fotosintesi/traspirazione; effetti dell'ambiente e del suolo sulla fotosintesi e la produttività degli alberi. Architettura degli alberi da frutto e design del frutteto per applicazioni di Agricoltura di Precisione. Sviluppo dei frutti e maturazione: effetti della tecnica colturale e dell'ambiente sulla crescita e maturazione del frutto. modelli di crescita dei frutti e metodi di misurazione con impiego di sensoristica da campo.

Parte 2. Modelli previsionali e sensoristica per monitorare lo stato del frutteto
Il corso tratta la tipologia e l’impiego di strumentazione e sensoristica tradizionale e innovativa per misurare le variabili colturali, ambientali e del suolo. Approcci analitici di monitoraggio e gestione del frutteto e modelli di intelligenza artificiale. Elaborazione dati e integrazione delle informazioni derivate nei sistemi informativi di gestione aziendale e di supporto alle decisioni (DSS). Definizione di mappe di prescrizione ed impiego di UAV (unmanned aerial vehicle) e UGV (unmanned ground vehicle) predittivi e attuativi nel sistema arboreo.

Parte 3: Casi studio
Esperimenti sul campo e casi di studio con l'obiettivo di acquisire esperienze dirette sulle attuali tecnologie di gestione del frutteto di precisione disponibili sul mercato.

Modalità Esame

Colloquio orale sulle tematiche trattate in aula e durante le esercitazioni. Riconoscimento delle specie da frutto tramite reperti vegetali.
"Nella valutazione delle prova (o delle prove) nella attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta)."

Testi adottati

- Casa Raffaele (editore) 2016. Agricoltura di precisione: metodi e tecnologie per migliorare l’efficienza e la sostenibilità dei sistemi colturali. Edagricole New Business Media

- Gentile Alessandra, Inglese Paolo, Tagliavini Massimo (editori) 2022. Arboricoltura Speciale. Edagricole New Business Media

Appunti delle lezioni, dispense e articoli forniti dal docente attraverso i servizi internet gestiti da UNITUS

Modalità di svolgimento

Didattica frontale (40 ore), esercitazioni in campo e in laboratorio (8 ore).
Possibilità di erogazione della Didattica a Distanza tramite videoconferenze in diretta e registrate.





Modalità di frequenza

Frequenza facoltativa

Bibliografia

- Rivista di Frutticoltura e Ortofloricoltura (https://rivistafrutticoltura.edagricole.it)

- L'Informatore Agrario (https://www.informatoreagrario.it)


120464 - APPLICAZIONI DI INTELLIGENZA ARTIFICIALE

LUCIANO ORTENZI

Primo Semestre 8INF/01ita

Obiettivi formativi

Gli obiettivi del corso di Applicazioni di Intelligenza Artificiale sono quelli di fornire agli studenti competenze avanzate di informatica, quali la programmazione (R, Python) il cloud computing e le basi di dati (big data), la capacità di utilizzare strumenti di statistica avanzata come il machine learning per la comprensione, la progettazione e la soluzione di problemi riguardanti la stima di variabili quantitative o qualitative. Nell’ambito dei sistemi di accesso alle informazioni si faranno cenni anche alle reti di comunicazione (modalità fisiche di trasmissione dati, protocolli di rete).
La frequenza alle lezioni ed esercitazioni, pur facoltativa è fortemente consigliata.
Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare negli studenti conoscenze e capacità di comprensione, quali:
• conoscere e comprendere quali sono le caratteristiche di un problema di machine learning e quando è opportuno utilizzare il machine learning per risolvere un problema;
• conoscere e comprendere la logica alla base dell’apprendimento automatico e le tecniche più diffuse di machine learning;
• conoscere e comprendere le modalità di sviluppo di semplici modelli di machine learning e del loro addestramento.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L'insegnamento consentirà di applicare conoscenze e comprensione, permettendo ad esempio di:
• suddividere i problemi in categorie generali;
• abbinare i problemi agli algoritmi più adatti per risolverli;
• progettare e allenare algoritmi di machine learning in grado di stimare variabili qualitative o quantitative sulla base di dataset strutturati e non.

Autonomia di giudizio
L'insegnamento consentirà di sviluppare autonomia di giudizio a vari livelli, come ad esempio:
• riconoscere le possibili fonti di incertezza nella stima di variabili tramite machine learning (underfitting, overfitting, ecc.);
• proporre soluzioni critiche per correggere le tendenze che inficiano la bontà della stima.

Abilità comunicative
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà lo sviluppo e l'applicazione di abilità comunicative, quali ad esempio:
• fornire una sufficiente gamma di esempi pratici di applicazione di intelligenza artificiale;
• utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico informatico.

Capacità di apprendere
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà il consolidamento delle proprie capacità di apprendimento, permettendo ad esempio di:
• attivare un programma di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze;
• individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni;
• individuare e utilizzare le fonti di informazioni più utili al personale aggiornamento.

Scheda Docente

Programma del corso

Machine Learning Supervisionato

Introduzione, definizioni, concetti e applicazioni, coding (livello base).
regressione lineare (funzione di costo, algoritmo del gradiente descente,
learning rate, matrice pseudoinversa) caso multivariato
Feature scaling e Z−score, costruzione delle variabili rilevanti, regressione logistica,
Decision boundaries. Il problema dell'overfitting
regolarizzazione per la regressione lineare e logistica

2 MACHINE LEARNING NON SUPERVISIONATO
Il clustering, algoritmo K-means e knn (cenni)
Anomaly detection.

3 MACHINE LEARNING IN PRATICA
Iperparametri e strategie di training. Valutazione del modello,
overfitting, underfitting e regolarizzazione. Learning curves, analisi
dell'errore.
Transfer learning. Trading off della precision e della recall

4 NEURAL NETWORKS AND DEEP LEARNING

TensorFlow, Matlab deeplearnong toolbox
Strategie di training e funzioni di attivazione (sigmoid, ReLu, etc)
Classificazione multiclasse. Applicazioni del Deeplearning: classificazione di immagini e YOLO

Modalità Esame

Durante il corso allo studente verranno proposti dei problemi da risolvere con i metodi appresi. La valutazione finale consistera nella risoluzuione di un problema di machine learning o deep learning.

Testi adottati

- Abhishek Kumar Pandey, Pramod Singh Rathore, Dr. S. Balamurugan "A Practical Approach for Machine Learning and Deep Learning Algorithms Tools and Technique using MATLAB and Python", BPB Publications, INDIA ISBN: 978-93-88511-13-1
- Aurélien Géron, "Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow (Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems)", O'REILLY
- Ian Goodfellow_Yoshua Bengio_ Aaron Courville - Deep Learning (2016_ The MIT Press)

Modalità di frequenza

Il corso sarà svolto in Italiano

Bibliografia


- Abhishek Kumar Pandey, Pramod Singh Rathore, Dr. S. Balamurugan "A Practical Approach for Machine Learning and Deep Learning Algorithms Tools and Technique using MATLAB and Python", BPB Publications, INDIA ISBN: 978-93-88511-13-1
- Aurélien Géron, "Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow (Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems)", O'REILLY
- Ian Goodfellow_Yoshua Bengio_ Aaron Courville - Deep Learning (2016_ The MIT Press)

119427 - INGLESE AVANZATO (IDONEITà C1)

Secondo Semestre 3L-LIN/12ita

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi

Gli obiettivi didattici minimi del corso sono finalizzati a permettere allo studente/alla
studentessa di leggere e comprendere (reading-comprehension) efficacemente testi in inglese quali articoli scientifici e/o divulgativi, capitoli di libri, ecc., nonché di comunicare con stranieri dialogare, con particolare riferimento ai contenuti del corso di laurea magistrale, con interlocutori stranieri.

Conoscenze e capacità di comprensione

Lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di avere acquisito un grado di conoscenza e di comprensione di contenuti linguistici (lettura, comprensione ed analisi di testi scientifici, dialogo) di livello C1.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di saper applicare la conoscenza acquisita e la comprensione dei contenuti didattici erogati attraverso il superamento con sicurezza della prova d'accertamento finale.

Autonomia di giudizio

Lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di saper analizzare in modo critico ed in autonomia il materiale didattico disponibile, e di proporre anche attività di
autoapprendimento in autonomia.

Abilità comunicative

Durante la frequenza del corso gli studenti/le studentesse dovranno dimostrare buone abilità comunicative orali in lingua inglese.

Capacità di apprendere

Lo studente/la studentessa dovrà dimostrare una capacità di apprendere i contenuti didattici di un livello almeno pari a C1.

119426 - ATTIVITà FORMATIVA A SCELTA

Secondo Semestre 8ita
119515 - IMPIEGO DEI DRONI E SISTEMI DI RILEVAMENTO

STEFANO BIGIOTTI

Secondo Semestre 6AGR/10ita

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze necessarie all’esecuzione di un rilievo topografico, con le tecniche più moderne: GPS/GNSS, Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto, al fine di consentire l’acquisizione di precise conoscenze in ordine ai sistemi di rilevamento aerei e terrestri, senza conducente a bordo, dunque di sistemi di rilevamento individuale e ambientale applicabili in campo zootecnico. Già anche al fine di assicurare la conoscenza della materia anche dal punto di vista delle modalità d’impiego e delle applicazioni direttamente utilizzabili. Segnatamente saranno analizzati la costellazione satellitare, i sistemi di controllo ed il segmento utente a terra. Saranno trattati anche le elaborazioni e le restituzioni digitali per i dati acquisiti tramite l’attività di rilevamento, con il connesso approfondimento ai software ed alle tecniche di elaborazione.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Il corso intende favorire l’acquisizione, da parte dello studente, di conoscenze e capacità tali da permettere l’utilizzazione l’introduzione, nel settore agricolo e del territorio montano, di sistemi di rilevamento aerei e terrestri, senza conducente a bordo, nelle loro diverse applicazioni, nonché di sistemi di rilevamento individuale e ambientale in campo zootecnico. Ciò anche al fine di favorire l’utilizzazione di strumenti GIS e l’applicazione dei sistemi satellitari globali di posizionamento, telerilevamento satellitare e sulle principali tipologie di ricevitori a terra.

Autonomia di giudizio
Il corso si propone inoltre di assicurare la comprensione, per lo studente, delle tecnologie digitali, applicandoli nei diversi contesti in cui opera, sia a livello aziendale, che territoriale, con particolare riferimento al territorio montano, anche favorendo l’acquisizione di quelle competenze necessarie per trasferire, alle altre figure ingegneristiche operanti nel settore, le informazioni utili alla progettazione delle tecnologie relative i sistemi di rilevamento. Ciò anche favorendo lo sviluppo di una propria e autonoma valutazione di giudizio, attraverso la maturazione di capacità critiche tese ad individuare i problemi tecnico-scientifici connessi alla materia, ad identificare e valutare progetti di rilevamento e piani di volo anche complessi, a condurre ricerche bibliografiche su fonti scientifiche, normative e tecniche, ad approfondire considerazioni di tipo sociale, professionale e deontologico collegate all’applicazione dell’attività di rilevamento. Saranno così affrontati gli aspetti relativi alla conoscenza e all’uso del rilievo mediante APR (Aeromobili a Pilotaggio Remoto), ponendo particolare attenzione al quadro di riferimento normativo, ai tipi di APR e alla pianificazione del volo aerofotogrammetrico.

Abilità comunicative
Obiettivo del corso è altresì quello di consentire allo studente di sviluppare proprie specifiche capacità, tramite l’attività didattica, tali da assicurare un adeguato grado di comunicazione delle idee, dei problemi e delle soluzioni relative alla formazione tecnico-scientifica inerente le problematiche del rilevamento digitale.

Capacità di apprendimento
Il corso è inoltre finalizzato a favorire lo strutturarsi quelle necessarie capacità di utilizzazione tecnologica, tali da assicurare il costante aggiornamento, da parte dello studente, delle conoscenze utili allo svolgimento della sua attività professionale o scientifica, con particolare riguardo alla consultazione di fonti normative, legislative, di innovazione tecnologica, digitale, metodologica e sperimentale in ordine agli attuali sistemi di rilevamento. Dopo il necessario richiamo dei concetti base del rilievo topografico saranno infatti fornite allo studente le conoscenze utili per assicurare un corretto uso del sistema di posizionamento globale, favorendo la comprensione di nozioni di geostatistica, di sistemi satellitari globali di posizionamento, di telerilevamento satellitare e le principali tipologie di ricevitori a terra.

Scheda Docente

Programma del corso

Il programma di esame si articola in tre moduli, ove ciascuno dei tre impegna circa il 33% delle ore di lezione disponibili. Detti moduli possono essere così seguitamente sintetizzati:
1) Richiami di rilievo del territorio: angolo, sistemi di misura degli angoli, conversioni angolari, distanza, quota, dislivello, pendenza, sistemi di riferimento, coordinate geografiche, coordinate cartesiane.
2) Il posizionamento GPS/GNSS, i segmenti spaziale, di controllo e utenza. Tipologie di rilievo, errori e modellazione. Reti di stazioni permanenti GNSS. Valutazione delle precisioni raggiungibili con le diverse tecniche di posizionamento GNNS e comparazione con tecniche tradizionali. Applicazioni d i utilizzo e integrazione con altre metodologie di rilievo.
3) Il rilievo dei percorsi e delle aree attrezzate mediante SAPR (Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto)
- tipi di APR: multirotori, ala fissa, droni ibridi, quadro di riferimento normativo e regolamentare;
- Parametri di orientamento dei fotogrammi. Fotogrammetria digitale, acquisizione delle immagini;
- Parametri e pianificazione del volo aerofotogrammetrico, disposizione dei ground control point (GCP);
Il terzo modulo si avvarrà anche di esercitazioni pratiche, finalizzate a migliorare le competenze delle studente in ordine all'attività di rilevamento tramite esperienze dirette con le tecnologie connesse alla tematica dei SAPR.

Modalità Esame

La modalità di valutazione consiste in una prova orale, da esperirsi mediante una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica acquisita dallo studente sugli argomenti trattati durante il corso, avendo cura di appurare il livello di consapevolezza critica sviluppata in ordine alle principali tematiche affrontate.

L' esame conclusivo consiste di una prova orale, tesa a valutare le competenze acquisite sulla materia e la capacità di interpretazione critica sviluppata dallo studente durante il corso. In particolare la prova orale verterà sulle tematiche pertinenti i tre moduli previsti nel programma, articolandosi mediante la somministrazione di tre quesiti, ciascuno riguardante una sezione del corso, anche con riferimento alla normativa di settore.

Durante il corso gli studenti potranno sostenere prove parziali in itinere. Detta prova, della durata di 1h e 30 m, prevederà la somministrazione di tre domande a risposta a aperta e riguarderà la parte del programma inerente i sistemi GPS.

La valutazione prevede l'assegnazione di un voto espresso in trentesimi.

Testi adottati

Dispense a cura del docente. Il materiale sarà messo a disposizione degli studenti tramite la piattaforma moodle.

Modalità di svolgimento

Il corso sarà svolto in presenza, eventualmente gli studenti, in caso di necessità, avranno comunque la possibilità di collegarsi da remoto per seguire le lezioni frontali;

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è da considerarsi obbligatoria, ma solo facoltativa.

Bibliografia

Dispense a cura del docente. Il materiale sarà messo a disposizione degli studenti tramite la piattaforma moodle.

120425 - ECOFISIOLOGIA VEGETALE

VALENTINA BIGINI

Secondo Semestre 6BIO/04ita

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso si propone di consolidare e ampliare la conoscenza della biologia degli organismi vegetali, con particolare riguardo agli aspetti ecofisiologici. Gli studenti apprenderanno, in classe e con originalità, approcci multidisciplinari maggiormente inerenti alla genetica, biologia molecolare, biochimica e fisiologia vegetale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli studenti acquisiranno la capacità risolvere indipendentemente problematiche inerenti alla resilienza delle colture, analizzando in modo critico i meccanismi biochimici e fisiologici che le piante mettono in atto per adattarsi alle condizioni ambientali sfavorevoli e per difendersi da agenti patogeni.

Autonomia di giudizio
Gli studenti svilupperanno la capacità di sintesi e integrazione delle conoscenze formulando giudizi solidi.

Abilità comunicative
Le proprie conclusioni e raccomandazioni saranno comunicate dagli studenti tramite argomentazione delle conoscenze ottenute durante il corso e delle motivazioni alla base, sia a un pubblico specializzato che a quello non specialistico, in modo chiaro e inequivocabile.

Capacità di apprendimento
Le nozioni ed i concetti acquisiti durante il corso doteranno gli studenti di una maggior responsabilità per l’ulteriore sviluppo professionale.

Scheda Docente

Programma del corso

Caratteristiche generali della pianta (conoscenze funzionali per i processi fisiologici)
Parete cellulare: Composizione, struttura e funzioni.
Plasmodesmi: Struttura e funzione.
Vacuolo: struttura e funzioni.
Trasporto dell'acqua e dei soluti
L'acqua e la pianta: importanza per la pianta. Caratteristiche dell'acqua. Il movimento dell'acqua dal terreno all'atmosfera: diffusione, flusso di massa e osmosi. Potenziale elettrochimico dell'acqua e potenziale idrico: componenti del potenziale idrico. Utilizzo del potenziale idrico e metodi sperimentali per la misurazione del potenziale idrico (psicometro e camera a pressione).
Il movimento dell'acqua nella pianta: anatomia dello xilema; assorbimento radicale; pressione radicale; traspirazione; umidità relativa; stomi e regolazione stomatica. Teoria della tensione-coesione.
Assorbimento dei soluti: membrana plasmatica. Trasporto attivo e passivo. Potenziale di Nerst (cenni). Canali: carrier e pompe; canale K+ e carrier saccarosio-protoni.
Fotosintesi e traslocazione nel floema
Fotosintesi: reazioni alla luce e reazioni del carbonio. Biosintesi di amido e saccarosio. Fotorespirazione. Fotoinibizione. Sito di azione degli erbicidi diuron e paraquat.
Meccanismi di concentrazione della CO2: piante C4 e piante CAM. Rapporto di traspirazione.
Il trasporto dei fotosintetati: anatomia del floema; caratteristiche del trasporto floematico; definizione dei tessuti sorgente e tessuti pozzo. Caricamento e scaricamento del floema. Ipotesi del flusso da pressione. Allocazione e ripartizione degli assimilati.
Crescita, sviluppo e difesa
Importanza della luce come segnale ambientale. Risposte della pianta regolate dalla luce blu e dalla luce rossa. Spettro d'azione e spettro d'assorbimento. Scotomorfogenesi e fotomorfogenesi. Fotorecettori. Caratteristiche del fitocromo: forme Pr e Pfr del fitocromo; funzione del fitocromo e ruolo nella percezione dell'ombra in piante eliofile; importanza del fitocromo nella germinazione dei semi. Fotoperiodismo. Piante longidiurne e brevidiurne. Importanza della lunghezza della notte nella risposta fotoperiodica: dimostrazione del coinvolgimento del fitocromo nella risposta fotoperiodica. Vernalizzazione. Percezione del segnale sulle foglie.
Gli ormoni vegetali: che cos'è e come agisce un ormone vegetale. Aspetti fisiologici delle attività ormonali: le molteplici risposte indotte dai diversi ormoni. Auxine: trasporto polare dell'auxina; distensione cellulare e ipotesi della crescita acida della parete cellulare; fototropismo. Gibberelline: induzione di alfa-amilasi nella germinazione dei semi; accrescimento del fusto (distensione cellulare) ed effetto sulla parete cellulare. Citochinine: stimolazione della divisione cellulare. Acido abscissico: regolazione della chiusura degli stomi. Etilene: regolazione della maturazione dei frutti. Brassinosteroidi (cenni).
La risposta di difesa delle piante: Metaboliti secondari; risposte di difesa costitutive e indotte, inclusa la risposta sistemica acquisita (cenni).

Modalità Esame

Verranno effettuati degli esoneri se la numerosità della classe consentirà una facile supervisione da parte del docente durante il test.
L'esame scritto si basa su un questionario di 30 domande a scelta multipla e aperte sull'intero programma. La valutazione si baserà sulla conoscenza delle materie, sul loro livello di approfondimento e sulla capacità di presentare chiaramente l'argomento. Le domande possono essere ponderate in modo diverso a seconda dell'argomento. In ogni caso, per tutti gli argomenti (ad esempio il movimento dell'acqua nella pianta, la fotosintesi, la crescita, lo sviluppo e la biotecnologia) è necessario dimostrare una conoscenza sufficiente.
Lo studente può sostenere un esame orale solo se l'esito del test scritto sarà sufficiente.
Il docente può proporre al candidato una valutazione orale nel caso in cui il test scritto mostri lacune minime in argomenti specifici.

Testi adottati

Taiz L. e Zeiger E. - Elementi di Fisiologia vegetale (2013), Piccin
Rascio et al. - Elementi di Fisiologia vegetale (2012), EdiSES
Pupillo P., Cervone F., Cresti M, Rascio N., 2003 - Biologia Vegetale. Zanichelli
Materiale didattico fornito dalla docente

Modalità di frequenza

Le lezioni possono essere frequentate sia in presenza che da remoto.
La frequenza è altamente consigliata anche se non obbligatoria.

120463 - TECNICHE DIGITALI IN AGRICOLTURA - 13- -

Obiettivi formativi

Gli obiettivi del corso di Tecniche Agronomiche di Precisione sono quelli di fornire agli studenti la capacità di utilizzare strumenti e tecnologie digitali per il monitoraggio, l'analisi e la gestione dei sistemi colturali e per l’applicazione di tecniche agronomiche di precisione per applicazioni di pieno campo con particolare riguardo ai sistemi colturali erbacei. La frequenza alle lezioni ed esercitazioni, pur facoltativa è fortemente consigliata.

Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare negli studenti conoscenze e capacità di comprensione, quali:
• conoscere e comprendere quali sono le tecnologie utili al monitoraggio dei sistemi colturali per applicazioni agronomiche di precisione quali il telerilevamento multispettrale ed iperspettrale per stimare in maniera quantitativa variabili d’interesse agronomico della vegetazione e del suolo;
• conoscere e comprendere le tecniche e tecnologie che si possono utilizzare per analizzare la variabilità spaziale e temporale degli appezzamenti coltivati, in particolare sfruttando strumenti di modellistica agronomica process-based;
• conoscere e comprendere le modalità di sviluppo e applicazione di tecniche agronomiche di precisione quali la semina, fertilizzazione ed irrigazione.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L'insegnamento consentirà di applicare conoscenze e comprensione, permettendo ad esempio di:
• conoscere ed utilizzare i principali sistemi satellitari multispettrali adatti all’agricoltura di precisione attraverso l’utilizzo di piattaforme cloud-based per l’analisi della variabilità temporale e spaziale degli appezzamenti coltivati;
• conoscere ed utilizzare le tecniche per stimare variabili biofisiche della vegetazione e del suolo da dati satellitari ai fini del monitoraggio delle colture agrarie;
• conoscere ed utilizzare un modello agronomico proces-based per analizzare scenari di gestione agronomica;
• conoscere le tecniche e le tecnologie ed attrezzature per la semina, irrigazione e fertilizzazione di precisione.

Autonomia di giudizio
L'insegnamento consentirà di sviluppare autonomia di giudizio a vari livelli, come ad esempio:
• ipotizzare quali proprietà del suolo e dell'atmosfera influenzano la variabilità spaziale e temporale delle produzioni agrarie;
• proporre le agrotecniche di gestione di precisione più idonee per una gestione efficiente e sostenibile delle colture erbacee.

Abilità comunicative
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà lo sviluppo e l'applicazione di abilità comunicative, quali ad esempio:
• fornire una sufficiente gamma di esempi pratici di applicazione di tecniche agronomiche di precisione alle colture erbacee;
• utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico agronomico.

Capacità di apprendere
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà il consolidamento delle proprie capacità di apprendimento, permettendo ad esempio di:
• attivare un programma di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze;
• individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni;
• individuare e utilizzare le fonti di informazioni più utili al personale aggiornamento.

TECNICHE AGRONOMICHE DI PRECISIONE

RAFFAELE CASA

Primo Semestre7AGR/02ita

Obiettivi formativi

Gli obiettivi del corso di Tecniche Agronomiche di Precisione sono quelli di fornire agli studenti la capacità di utilizzare strumenti e tecnologie digitali per il monitoraggio, l'analisi e la gestione dei sistemi colturali e per l’applicazione di tecniche agronomiche di precisione per applicazioni di pieno campo con particolare riguardo ai sistemi colturali erbacei. La frequenza alle lezioni ed esercitazioni, pur facoltativa è fortemente consigliata.

Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare negli studenti conoscenze e capacità di comprensione, quali:
• conoscere e comprendere quali sono le tecnologie utili al monitoraggio dei sistemi colturali per applicazioni agronomiche di precisione quali il telerilevamento multispettrale ed iperspettrale per stimare in maniera quantitativa variabili d’interesse agronomico della vegetazione e del suolo;
• conoscere e comprendere le tecniche e tecnologie che si possono utilizzare per analizzare la variabilità spaziale e temporale degli appezzamenti coltivati, in particolare sfruttando strumenti di modellistica agronomica process-based;
• conoscere e comprendere le modalità di sviluppo e applicazione di tecniche agronomiche di precisione quali la semina, fertilizzazione ed irrigazione.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L'insegnamento consentirà di applicare conoscenze e comprensione, permettendo ad esempio di:
• conoscere ed utilizzare i principali sistemi satellitari multispettrali adatti all’agricoltura di precisione attraverso l’utilizzo di piattaforme cloud-based per l’analisi della variabilità temporale e spaziale degli appezzamenti coltivati;
• conoscere ed utilizzare le tecniche per stimare variabili biofisiche della vegetazione e del suolo da dati satellitari ai fini del monitoraggio delle colture agrarie;
• conoscere ed utilizzare un modello agronomico proces-based per analizzare scenari di gestione agronomica;
• conoscere le tecniche e le tecnologie ed attrezzature per la semina, irrigazione e fertilizzazione di precisione.

Autonomia di giudizio
L'insegnamento consentirà di sviluppare autonomia di giudizio a vari livelli, come ad esempio:
• ipotizzare quali proprietà del suolo e dell'atmosfera influenzano la variabilità spaziale e temporale delle produzioni agrarie;
• proporre le agrotecniche di gestione di precisione più idonee per una gestione efficiente e sostenibile delle colture erbacee.

Abilità comunicative
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà lo sviluppo e l'applicazione di abilità comunicative, quali ad esempio:
• fornire una sufficiente gamma di esempi pratici di applicazione di tecniche agronomiche di precisione alle colture erbacee;
• utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico agronomico.

Capacità di apprendere
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà il consolidamento delle proprie capacità di apprendimento, permettendo ad esempio di:
• attivare un programma di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze;
• individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni;
• individuare e utilizzare le fonti di informazioni più utili al personale aggiornamento.

Scheda Docente

Programma del corso

Parte 1. Strumenti di monitoraggio dei sistemi colturali per applicazioni agronomiche di precisione.
Telerilevamento a supporto della gestione agronomica di precisione. Piattaforme satellitari multispettrali ed iperspettrali adatte alle applicazioni agronomiche dell’agricoltura di precisione. Applicazione del telerilevamento al monitoraggio delle colture agrarie. Approcci qualitativi e quantitativi per la stima di variabili biofisiche delle colture agrarie e del suolo. Modelli di trasferimento radiativo. Il problema dell'inversione modellistica, metodi ibridi. Applicazioni del telerilevamento al monitoraggio del suolo agrario a scala aziendale e di campo. Sensori e metodi per rilievi prossimali delle proprietà della vegetazione.

Parte 2. Strumenti di analisi dei sistemi colturali per applicazioni di agricoltura di precisione e digitale.
Introduzione ai metodi di analisi dei dati spaziali. Cenni di geostatistica. Definizione di zonizzazione in aree omogenee dal punto di vista agronomico. Metodi di zonizzazione. Concetti base per la redazione di mappe di prescrizione delle pratiche agronomiche.
Modelli di simulazione e sistemi di supporto alle decisioni in agricoltura di precisione. Modellistica di simulazione: la coltura. Motivazione e concetti di base; simulazione dello sviluppo fenologico; simulazione dell’accrescimento di biomassa; strumenti attualmente disponibili. Modellistica di simulazione: il suolo. Movimento dell’acqua nel suolo; disponibilità di azoto e emissioni di gas serra; casi d’uso.
Sistemi di supporto alle decisioni (DSS): applicazioni agronomiche e casi di studio.

Parte 3. Pratiche agronomiche di precisione
Lavorazioni variabili del terreno e semina a rateo variabile. Lavorazioni del terreno: generalità, definizioni, attrezzature, tecniche di lavorazione del terreno, utilizzo dei sistemi di precisione nelle lavorazioni del terreno, esempi di lavorazioni del terreno a intensità variabile basati su mappe e basati su sensori.
Semina: classificazione e funzionamento delle seminatrici, parametri da considerare per una semina di qualità, semina a dose variabile basata su mappe, regolazione delle seminatrici in modalità variabile.
La fertilizzazione di precisione. Concetti generali di fertilizzazione di precisione. La concimazione azotata. La concimazione fosfatica. La concimazione potassica. Fertilizzazione organica. La correzione del pH. Attrezzature per la fertilizzazione a tasso variabile in agricoltura di precisione.
Irrigazione di precisione. Processo decisionale, zonizzazione per l’irrigazione di precisione. Sistemi di supporto (DSS) per l’irrigazione. Tecniche ed impianti di irrigazione di precisione.
Agricoltura di precisione per le colture erbacee: casi studio.
Esercitazioni in laboratorio (computer) ed in campo.

Modalità Esame

L’esame si svolgerà mediante domande di carattere generale su ciascuna delle tre diverse parti del programma.

Testi adottati

R.Casa (ed.) 2024. Agricoltura di precisione: metodi e tecnologie per migliorare l’efficienza e la sostenibilità dei sistemi colturali. 2a Edizione. Edagricole New Business Media (https://www.tecnichenuove.com/libri/agricoltura-di-precisione)
Slides e materiale distribuito dal docente.

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula, con contemporaneo streaming via Zoom se consentito dalle disposizioni di ateneo e dalle infrastrutture.
Esercitazioni con computer ed in campo

Modalità di frequenza

La frequenza, pur non obbligatoria, è essenziale per conseguire gli obiettivi formativi indicati, particolare per quanto riguarda le esercitazioni al computer.

Bibliografia

R.Casa (ed.) 2024. Agricoltura di precisione: metodi e tecnologie per migliorare l’efficienza e la sostenibilità dei sistemi colturali. 2a Edizione. Edagricole New Business Media (https://www.tecnichenuove.com/libri/agricoltura-di-precisione)
Slides e materiale distribuito dal docente.

ATTIVITà FORMATIVE A SCELTA (AFS) - -- -
SICUREZZA NEI LUOGHI DI LAVORO

MASSIMO CECCHINI

Primo Semestre4AGR/09ITA
TECNOLOGIE PER LA SICUREZZA DEGLI ALBERI

LEONARDO BIANCHINI

Primo Semestre3AGR/09ITA
INSEGNAMENTOSEMESTRECFUSSDLINGUA
119416 - TECNOLOGIE DIGITALI APPLICATE ALLA GENETICA

MARIO AUGUSTO PAGNOTTA

Primo Semestre 6AGR/07ita

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso intende far acquisire le conoscenze necessarie per la valutazione dei fenotipi e delle loro basi genetiche al fine di apprendere le risposte dell’organismo ai diversi stimoli ambientali e poter favorire quelli più adatti alle specifiche esigenze. Verranno inoltre fornite le basi delle moderne analisi genetiche dal sequenziamento, alla valutazione dei genomi e della biodiversità.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L’insegnamento affronta la caratterizzazione genotipica e genomica (marcatori morfo-bio-molecolari; automatizzazione nella genotipizzazione in campo - NGS, DNA barcoding, genotyping by sequencing; genetica di popolazioni; gestione delle popolazioni naturali), la caratterizzazione fenotipica (tratti di tolleranza a stress abiotici osservazione e parametrizzazione; fenotipizzazione dell'individuo, delle popolazioni e delle comunità; analisi dei dati puntiformi e di areali, dall’analisi multispettrale a fenotipo), da genotipo a fenotipo (regolazione genica; plasticità fenotipica; epi-genetica), la valorizzazione del germoplasma (caratterizzazione, valorizzazione e conservazione del germoplasma; principi generali e applicazione a casi studio).

Autonomia di giudizio
Saper decidere le migliori metodologie di valutazione genetica e di conservazione della biodiversità da usare nelle differenti situazioni.

Abilità comunicative
Acquisire terminologia tecnica per comunicare in maniera chiara e dettagliata informazioni, idee, problemi e soluzioni alla comunità scientifica e pubblica.

Capacità di apprendere
Sviluppare capacità di apprendimento necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.

Scheda Docente

Programma del corso

L’insegnamento affronta la caratterizzazione genotipica e genomica (marcatori morfo-bio-molecolari; automatizzazione nella genotipizzazione in campo - NGS, DNA barcoding, genotyping by sequencing; genetica di popolazioni; gestione delle popolazioni naturali), la caratterizzazione fenotipica (tratti di tolleranza a stress abiotici osservazione e parametrizzazione; fenotipizzazione dell'individuo, delle popolazioni e delle comunità; analisi dei dati puntiformi e di areali, dall’analisi multispettrale a fenotipo), da genotipo a fenotipo (regolazione genica; plasticità fenotipica; epi-genetica), la valorizzazione del germoplasma (caratterizzazione, valorizzazione e conservazione del germoplasma; principi generali e applicazione a casi studio).

Modalità Esame

Verrà verificato che i risultati di apprendimento attesi siano effettivamente acquisiti dagli studenti. Si valuterà la capacità espositiva, la completezza ed il dettaglio dei singoli argomenti richiesti. Si considererà anche la capacità di collegare i diversi argomenti trattati. Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare, il giudizio e il voto finale terrà conto delle conoscenze e dei concetti acquisiti, della capacità di analisi dei problemi, di collegare conoscenze interdisciplinari, di formulare ipotesi e di giudizi, della padronanza e chiarezza di espressione ed esposizione.

Testi adottati

Genetica. Un approccio molecolare. Ediz. MyLab. di Peter J. Russell (Autore), Carla Cicchini (a cura di), Alessandra Marchetti (a cura di) Pearson Ed ISBN 8891906964
Genetica molecolare. Biologia molecolare del gene di L. Sanguini (Autore), M. Cerofolini (Autore). Edizioni Esagono. ISBN 8843360159
Genetica e biologia molecolare di Peter H. Raven (Autore), G. B. Johnson (Autore), K. A. Mason (Autore), Jonathan B. Losos (Autore), S. R. Singer (Autore). PICCIN ED ISBN 8829929522
Dispense

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali, esercizi in aula, esercitazioni in laboratorio e in campo.

Modalità di frequenza

Presenza + on-line

Bibliografia

Genetica. Un approccio molecolare. Ediz. MyLab. di Peter J. Russell (Autore), Carla Cicchini (a cura di), Alessandra Marchetti (a cura di) Pearson Ed ISBN 8891906964
Genetica molecolare. Biologia molecolare del gene di L. Sanguini (Autore), M. Cerofolini (Autore). Edizioni Esagono. ISBN 8843360159
Genetica e biologia molecolare di Peter H. Raven (Autore), G. B. Johnson (Autore), K. A. Mason (Autore), Jonathan B. Losos (Autore), S. R. Singer (Autore). PICCIN ED ISBN 8829929522

119485 - CARTOGRAFIA DIGITALE DEI SUOLI E DEL TERRITORIO - 12- -

Obiettivi formativi

Obiettivo principale del corso è fornire conoscenze sui metodi e gli strumenti per l’osservazione e l’analisi del territorio fornendo conoscenze avanzate relative ai Sistemi Informativi Geografici, al Remote Sensing e alle analisi spaziali di dati territoriali.

Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente acquisirà competenze specifiche relative all’acquisizione di dati georeferenziati reperibili dai principali data base (quali AD ES. geoportale nazionale, banca dati ISTAT; Copernicus; WEB GIS regionale, ecc.), alla analisi ed elaborazione di tali dati ed alla produzione di dati georeferenziati da monitoraggio o derivate da analisi spaziali. Quando possibile gli studenti saranno coinvolti nelle attività connesse con progetti di ricerca in corso.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine del corso lo studente conoscerà gli elementi fondamentali della cartografia e della rappresentazione cartografica digitale; sarà in grado di realizzare carte tematiche relative agli elementi del territorio, saprà condurre analisi spaziali dei diversi fenomeni e saprà creare un progetto cartografico. Avrà acquisito competenze nell’uso dei software GIS e nell’impiego di immagini telerilevate per le analisi territoriali.

Autonomia di giudizio
Il corso è volto allo sviluppo di capacità di analisi alla scala territoriale con l’obiettivo di proporre soluzioni tecnico applicative.

Abilità comunicative
Lo studente dovrà produrre un elaborato di esame applicando le conoscenze acquisite conducendo parte del lavoro in autonomia e parte in gruppo per promuovere la capacità di apprendimento e l’autonomia di lavoro.

Capacità di apprendere
Durante il corso lo studente potrà sviluppare le capacità di apprendimento attraverso una partecipazione attiva. Durante le lezioni lo studente avrà la possibilità di individuare le modalità di acquisizione e aggiornamento delle informazioni, selezionare e utilizzare le fonti più utili, applicare le conoscenze acquisite e verificare il proprio livello di apprendimento.

ANALISI SPAZIALI GIS E CARTOGRAFIA DIGITALE

MARIA NICOLINA RIPA

Secondo Semestre6AGR/10ita

Obiettivi formativi

Obiettivo principale del corso è fornire conoscenze sui metodi e gli strumenti per l’osservazione e l’analisi del territorio fornendo conoscenze avanzate relative ai Sistemi Informativi Geografici, al Remote Sensing e alle analisi spaziali di dati territoriali.

Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente acquisirà competenze specifiche relative all’acquisizione di dati georeferenziati reperibili dai principali data base (quali AD ES. geoportale nazionale, banca dati ISTAT; Copernicus; WEB GIS regionale, ecc.), alla analisi ed elaborazione di tali dati ed alla produzione di dati georeferenziati da monitoraggio o derivate da analisi spaziali. Quando possibile gli studenti saranno coinvolti nelle attività connesse con progetti di ricerca in corso.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine del corso lo studente conoscerà gli elementi fondamentali della cartografia e della rappresentazione cartografica digitale; sarà in grado di realizzare carte tematiche relative agli elementi del territorio, saprà condurre analisi spaziali dei diversi fenomeni e saprà creare un progetto cartografico. Avrà acquisito competenze nell’uso dei software GIS e nell’impiego di immagini telerilevate per le analisi territoriali.

Autonomia di giudizio
Il corso è volto allo sviluppo di capacità di analisi alla scala territoriale con l’obiettivo di proporre soluzioni tecnico applicative.

Abilità comunicative
Lo studente dovrà produrre un elaborato di esame applicando le conoscenze acquisite conducendo parte del lavoro in autonomia e parte in gruppo per promuovere la capacità di apprendimento e l’autonomia di lavoro.

Capacità di apprendere
Durante il corso lo studente potrà sviluppare le capacità di apprendimento attraverso una partecipazione attiva. Durante le lezioni lo studente avrà la possibilità di individuare le modalità di acquisizione e aggiornamento delle informazioni, selezionare e utilizzare le fonti più utili, applicare le conoscenze acquisite e verificare il proprio livello di apprendimento.

Scheda Docente

Programma del corso

L’insegnamento è articolato in una parte teorica ed una parte applicata finalizzata allo sviluppo di un project work cartografico.
Elementi di base della cartografia classica (definizioni, proprietà, scala, proiezioni, sistemi di riferimento, simbologia, tipologie di carte, etc.).
Elementi di base della cartografia numerica (Struttura dei GIS, modelli di rappresentazione dei dati geografici, geodatabase)
Forme di rappresentazione cartografica (cartogrammi con GIS e operazioni di overlaying: esercitazioni
Acquisizione dei dati spaziali: a. funzioni di base (digitalizzazione e fotointerpretazione, operazioni di georeferenziazione); b. Funzioni avanzate (operazioni di spazializzazione e interpolazione, immagini telerilevate)
La rappresentazione cartografica come forma di comunicazione visuale e supporto alle decisioni
Analisi ed elaborazione di dati spaziali. Approfondimenti su argomenti e procedure specifici per lo svolgimento del project work che sarà definito annualmente.

Modalità Esame

L'esame consiste in:
- esecuzione di esercizi in aula
All'esame lo studente svolgerà esercizi in ambiente GIS.
La valutazione tiene conto del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di espressione, della capacità di applicare le conoscenze acquisite con spirito critico, della capacità di collegamenti interdisciplinari.

Testi adottati

Appunti e materiale didattico presente sulla piattaforma moodle
Pesaresi C., (2017) Applicazioni GIS. Principi metodologici e linee di ricerca. Esercitazioni ed esemplificazioni guida. UTET

Modalità di svolgimento

L'insegnamento prevede una parte di lezioni frontali e una parte di attività pratiche durante la quale gli studenti acquisiscono competenze relative alla rappresentazione del territorio e all'uso del GIS per l'analisi spaziale seguendo un percorso di apprendimento guidato. L'insegnamento si tiene nell'aula di Geomatica che è dotata del software QGIS, un software open source che gli studenti possono installare liberamente sul proprio PC al fine di operare in modo indipendente per completare l'elaborato da discutere durante l'esame.

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata

Bibliografia

Appunti e materiale didattico presente sulla piattaforma moodle

CARTOGRAFIA E MONITORAGGIO DIGITALE DEI SUOLI

SIMONE PRIORI

Secondo Semestre6AGR/14ita

Obiettivi formativi


Il principale obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze necessarie per comprendere le caratteristiche e la variabilità spaziale dei suoli, per una corretta gestione sito-specifica del suolo in agricoltura e negli agro-ecosistemi. Verranno richiamati i concetti base di chimica, fisica e idrologia del suolo, i fattori ed i processi pedogenetici. Lo studente imparerà ad inquadrare la variabilità del suolo all’interno di agro-ecosistema, imparerà le tecniche di cartografia digitale del suolo tramite software GIS e l’utilizzo di tecniche innovative per il monitoraggio e la mappatura dei suoli, in particolare l’uso di sensori prossimali quali induzione elettromagnetica e spettrometria di riflettanza diffusa. Lo studente imparerà anche le applicazioni dei prodotti cartografici e dei dati pedologici, quali le carte attitudinali e di capacità d’uso, il monitoraggio della funzionalità di un suolo, ecc.

Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente dovrà dimostrare di aver imparato e compreso i principali aspetti della cartografia e monitoraggio del suolo, ovvero:
• le principali caratteristiche chimiche, fisiche ed idrologiche dei suoli;
• i principi di classificazione degli orizzonti e del suolo;
• i principi di cartografia pedologica, in particolar modo quella digitale, utilizzando metodi di spazializzazione dei dati e di clusterizzazione delle unità omogenee attraverso software GIS;
• i principi della pedologia applicata all’agronomia in tema di vocazionalità dei suoli, disponibilità idrica e dei nutrienti, riconoscimento di eventuali problematiche (es. ristagni idrici, suscettibilità all’erosione, ecc.).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà utilizzare le conoscenze acquisite per:
• descrivere le principali caratteristiche di un profilo di suolo ed i processi pedogenetici associati, comprendendo i legami tra le caratteristiche ambientali e quelle chimico-fisiche ed idrologiche;
• comprendere la localizzazione di una certa tipologia di suolo all’interno di un paesaggio ed i suoi limiti geografici legati alle variazioni dei fattori pedogenetici;
• applicare le tecniche di rilevamento prossimale dei suoli tramite sensori ed effettuare la spazializzazione dei dati pedologici;
• riuscire ad individuare eventuali problematiche o rischi relativi alla funzionalità del suolo e circoscriverli.

Autonomia di giudizio
Lo studente deve essere in grado autonomamente di riconoscere una certa tipologia di suolo ed i processi pedologici presenti. Deve sapere come impostare un rilevamento pedologico ed una descrizione di un profilo o trivellata di suolo, così come interpretare una carta pedologica o una scheda di descrizione ed analisi di suolo. Deve inoltre saper interpretare i dati ricavati dai sensori prossimali di tipo geofisico, saperli spazializzare nell’appezzamento d’interesse e comprendere a quali caratteristiche del suolo è associata la variabilità di questi dati.

Abilità comunicative
Lo studente dovrà avere la capacità di spiegare in maniera semplice ed esaustiva le conoscenze acquisite, cercando di collegare le nozioni di base agli argomenti più complessi relativi alla cartografia dei suoli e alle applicazioni della pedologia.

Capacità di apprendimento
Lo studente dovrà riferirsi al programma dell’insegnamento ed alla scaletta delle lezioni del corso, approfondendo le varie tematiche affrontate attraverso le dispense fornite dal docente, la consultazione di testi raccomandati e le pubblicazioni di rilevanza nazionale ed internazionale.

Scheda Docente

Programma del corso

- Richiami di pedologia di base: le fasi del suolo, i fattori ed i processi pedogenetici, il profilo di suolo e gli orizzonti genetici
- Elementi di fisica del suolo: concetti e metodi di misura di tessitura, struttura, densità apparente, compattamento, erodibilità
- Elementi di idrologia del suolo: i flussi idrici nel suolo, le curve di ritenzione idrica, capacità di campo, punto di appassimento, acqua disponibile (AWC), infiltrazione e permeabilità dei suoli, il ristagno idrico e le forme pedogenetiche associate. Misura e monitoraggio del contenuto idrico e della tensione idrica in campo.
- Lettura del paesaggio pedologico: richiami di geomorfologia, forme dei depositi di versante e di valle, forme glaciali e periglaciali, forme carsiche, forme strutturali. La fotointerpretazione, i modelli digitali del terreno. Le unità fisiografiche.
- Il rilevamento pedologico tradizionale: organizzazione del rilevamento, descrizione di profili e trivellate, parametri chimico-fisici da analizzare, tipologia di rilevamento
- Cartografia pedologica: Paradigma suolo-paesaggio; gerarchia dei pedo-paesaggi. Criteri per la definizione delle unità cartografiche - La serie, il tipo, la fase, le varianti - Le unità cartografiche composte - Associazioni, complessi - Unità cartografiche in rilevamenti a piccola scala. Organizzazione del lavoro per il rilevamento e la cartografia pedologica
- I sensori prossimali per il rilevamento del suolo (proximal soil sensors) di tipo geofisico: concetti geofisici di base, i georesistivimetri ed i sensori ad induzione elettromagnetica. Procedura per il rilevamento prossimale e l’elaborazione dei dati.
- La spettrometria: concetti di spettrometria di riflettanza diffusa nel campo del visibile ed infrarosso. Tipologia di spettrometri, utilizzo in laboratorio ed in campo. Analisi dello spettro dei suoli, costruzione di una libreria spettrale. La spettrometria di raggi-gamma ed il possibile utilizzo in agricoltura.
- Applicazioni pratiche di software GIS e metodi geostatistici per l’elaborazione e la cartografia dei dati pedologici. La clusterizzazione e la cartografia di aree omogenee per l’agricoltura di precisione.

Modalità Esame

L'esame si svolgerà con una prova pratica di elaborazione e mappatura di dati pedologici al PC, con modalità viste durante il corso, ed una prova orale riguardante gli argomenti del corso.

Testi adottati

Dispense docente

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali ed esercitazioni

Modalità di frequenza

Lezioni frontali ed esercitazioni al PC
Esercitazioni pratiche in campo

Bibliografia

- Pedologia applicata. Simone Priori, ed.Youcanprint, ISBN 9791222781334.
- Linee guida dei metodi di rilevamento e informatizzazione dei dati pedologici. Coord. Edoardo Costantini, CRA, Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali.

119428 - TIROCINIO

Primo Semestre 2ita
119424 - MACCHINE E IMPIANTI PER L’AGRICOLTURA DI PRECISIONE

MASSIMO CECCHINI

Secondo Semestre 6AGR/09ita

Obiettivi formativi

Lo studente dovrà acquisire le capacità di base per poter sviluppare la meccanizzazione delle operazioni proprie dell'agricoltura di precisione. In particolare, dovrà essere in grado di scegliere macchine idonee per un lavoro sostenibile e di qualità (conoscendo modalità operative, aspetti di sicurezza, ecc.) e nel rispetto dei vincoli alla meccanizzazione (di carattere economico, ambientale, di sicurezza, ecc.).

Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente dovrà acquisire conoscenze e capacità di comprensione relative ai principi che sono alla base della progettazione e del funzionamento delle macchine e degli impianti e saper introdurre le stesse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, nel rispetto di vincoli di varia natura.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà acquisire le capacità di applicare le conoscenze teoriche degli argomenti trattati nel corso con senso critico per l'individuazione di singole macchine, di un parco macchine o di impianti per l'agricoltura di precisione.

Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di selezionare sul mercato macchine e impianti specifici idonei per le varie tipologie di cantieri agricoli ove si applicano i principi della precision farming, in modo obiettivo, senza lasciarsi influenzare dalle case costruttrici e operando anche nel rispetto degli aspetti sociali, scientifici o etici relativi ad ogni decisione di meccanizzazione.

Abilità comunicative
Lo studente dovrà essere in grado di comunicare a terzi (datori di lavoro, clienti quali aziende agricole, imprese forestali, ecc.), in modo efficace, le informazioni relative alle macchine ed agli impianti, ed ai loro requisiti tecnico-economici, motivandone le scelte.

Capacità di apprendimento
L'articolazione del corso sarà sviluppata in modo da trasmettere agli studenti dapprima i concetti di base "trasversali", relativi cioè a qualsiasi tipologia di macchina. Successivamente saranno trattate singole tipologie di macchine (le più diffuse nell'agricoltura di precisione). Gli argomenti saranno trattati in modo da stimolare la volontà di apprendimento, nella logica di sviluppare la conoscenza in modo graduale, dai materiali e principi meccanici, agli aspetti costruttivi e di sicurezza, alla gestione delle macchine. La stessa logica viene richiesta nella realizzazione di una presentazione (flipped classroom) che sarà presa in considerazione nella valutazione dell’apprendimento.

Scheda Docente

Programma del corso

Principali tipologie di macchine e impianti automatizzati per il settore dell’agricoltura e della zootecnia di precisione (principi di funzionamento, applicazioni, sicurezza e criteri di scelta).
- Trattori a guida autonoma.
- Macchine a rateo variabile.
- Robot per la mungitura e la preparazione e distribuzione della dieta.
- Droni.
Architettura di calcolo distribuita sulle macchine CAN-ISOBUS con virtual terminal.
Sicurezza nell’uso delle macchine basata su sistemi elettronici (tag attivi o passivi su operatrici).
Applicazione di tecniche di realtà aumentata nella gestione delle macchine.

Esercitazioni: 8 ore
2 visite presso Aziende con analisi della meccanizzazione e della sicurezza delle macchine.

Modalità Esame

La prova orale consiste in tre domande che spazieranno su tutto il programma del corso. Ciascuna risposta sarà valutata con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale sarà dato dalla somma delle tre singole votazioni.
Per l’attribuzione del voto si terrà conto del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato e della capacità di applicare i concetti appresi; saranno prese in considerazione anche la capacità di sintesi e la proprietà di linguaggio.
In situazioni critiche, come ad esempio un’elevata numerosità nella prenotazione dei candidati, o peculiarità di uno o più candidati, l'esame potrà essere svolto in forma scritta con tre domande a risposta aperta. Ai candidati sarà concessa un'ora e mezza di tempo per rispondere. Inoltre, su richiesta dei singoli studenti, è possibile comunque sostenere l'esame in forma scritta o orale, a prescindere da quanto riportato nell'appello ufficiale.
Si applicheranno, in ogni caso, gli stessi criteri di valutazione precedentemente descritti.

Testi adottati

Appunti del corso

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula trasmesse in diretta streaming.
Esercitazioni solo in presenza.

Modalità di frequenza

La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è consigliata, ma non obbligatoria.

Bibliografia

Advanced Automation for Tree Fruit Orchards and Vineyards (Ed. 2023)
Edizione Inglese di Stavros G. Vougioukas (a cura di), Qin Zhang (a cura di)
Springer International Publishing AG

Precision Farming From Above: How Commercial Drone Systems are Helping Farmers Improve Crop Management, Increase Crop Yields and Create More Profitable Farms. (Ed. 2018)
Edizione Inglese di Louise Jupp
Writing Matters Publishing

Precision Agriculture: Enabling Technologies (Ed. 2023)
Edizione Inglese di Nekesah T. Wafullah
Delve Pub

La meccatronica nelle macchine agricole. Dal digitale al Precision Farming (Ed. 2020)
di Hanno Speich
Tecniche nuove

Tecnologie di precisione nelle macchine agricole: Telemetria, M2M, IoT, Big Data e Data Science (Ed. 2023)
di Rodes Silva
Edizioni Sapienza

Precision farming. Strumenti e tecnologie per un'agricoltura evoluta (Ed. 2020)
di Davide Misturini
Edagricole

119417 - GESTIONE DIGITALE DELLE RISORSE IDRICHE

CIRO APOLLONIO

Secondo Semestre 6AGR/08ita

Obiettivi formativi

L’insegnamento affronta i principali aspetti riguardanti la gestione digitale delle risorse idriche a scala di bacino idrografico. Il corso mira a formare il discente sulle seguenti tematiche:
• aspetti normativi legati alla gestione delle risorse idriche;
• l’uso dei software di modellazione idrologica;
• l’uso dei software di modellazione idraulica per la valutazione delle caratteristiche idrauliche di una corrente a pelo libero.

Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare negli studenti conoscenze e capacità di comprensione, quali:
• conoscenze e capacità di comprensione in un campo di studi ad un livello che sia caratterizzato dall’uso di libri di testo avanzati e includa anche la conoscenza di alcuni temi d’avanguardia nel campo della gestione dei bacini idrografici;
• capacità di comprensione dei dati idrologici.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
L'insegnamento consentirà di applicare conoscenze mostrando adeguata capacità di comprensione, permettendo ad esempio:
• di applicare le loro conoscenze e capacità di comprensione in maniera da dimostrare un approccio professionale al loro lavoro, oltre che competenze adeguate sia per ideare che sostenere argomentazioni per risolvere problemi nell'ambito della gestione dei bacini idrografici;
• capacità di raccogliere interpretare ed elaborare (con l’utilizzo della statistica) i dati idrologici.

Autonomia di giudizio
L'insegnamento consentirà di sviluppare autonomia di giudizio a vari livelli, come ad esempio:
• ipotizzare quali cause hanno maggiormente influenza il manifestarsi di fenomeni di dissesto idrogeologico attraverso l’utilizzo di software di modellazione idraulica monodimensionali;
• proporre soluzioni per la mitigazione dei fenomeni di dissesto idrogeologico attraverso l’utilizzo di software di modellazione idraulica monodimensionali.

Abilità comunicative
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà lo sviluppo e l'applicazione di abilità comunicative, quali ad esempio:
• capacità di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni, sulle tematiche trattate, ad interlocutori specialisti e non specialisti;
• utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico in ambito della modellazione idrologica-idraulica.

Capacità di apprendere
Partecipare alle lezioni e/o usufruire autonomamente del materiale messo a disposizione faciliterà il consolidamento delle proprie capacità di apprendimento, permettendo ad esempio di:
• attivare un programma di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze;
• individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni;
• individuare e utilizzare le fonti di informazioni più utili al personale aggiornamento.
Tale capacità di apprendimento risulterà fondamentale per intraprendere studi successivi (PhD) con un alto grado di autonomia.

Scheda Docente

Programma del corso

PROGRAMMA
1. Introduzione al corso
a. Richiami di Idrologia
b. Richiami di Idraulica
c. Aspetti normativi legati alla gestione delle risorse idriche
2. Panoramica dei software per la gestione delle risorse idriche: descrizione dei software CAD, GIS, di modellazione idrologica, di modellazione idraulica.
3. L’uso dei software di modellazione idrologica
a. L’uso dei GIS in Idrologia e in Idraulica: descrizione dei principali Software GIS per l’elaborazione tridimensionale del territorio.
b. Enti vettoriali e matriciali: il concetto di Modello Digitale del Terreno (DEM) e la tridimensionalità del territorio.
c. Modelli Digitali del Terreno a base RASTER. Caratterizzazione preliminare di un DEM: altimetria, pendenze. Il problema delle depressioni locali e delle aree pianeggianti e la sua risoluzione attraverso la correzione
automatica del DEM a fini idrologici.
d. Identificazione delle direzioni di deflusso e l’estrazione automatica del reticolo idrografico.
e. Identificazione di un Bacino Idrografico a partire da un DEM e dal reticolo idrografico.
f. Calcolo elementi morfometrici di un bacino idrografico.
g. Profili longitudinali del reticolo idrografico.
h. Applicazioni pratiche per la valutazione dell’idrogramma di piena tramite l’utilizzo software di modellazione idrologica: HEC-HMS.
4. L’uso dei software di modellazione idraulica per la gestione delle risorse idriche
a. Costruzione di una scala di deflusso in moto uniforme
b. Modellazione idraulica di un tombino in moto permanente con utilizzo di software open access
c. Modellazione idraulica mono dimensionale in moto permanente: il software Hec-ras
d. Cenni sulla modellazione idraulica bidimensionale

Modalità Esame


L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula.

Testi adottati

Testi di riferimento
1- Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso.
2- Stampe in formato pdf delle presentazioni in Power Point relative agli argomenti trattati durante il corso.
3- Ferro V. – La sistemazione dei bacini idrografici, Mc Graw Hill, II ed., 2006.
4- Manuali online di software open-access


Materiale bibliografico di approfondimento
Durante il corso verranno opportunamente segnalati ulteriori materiali didattici per chi volesse approfondire determinati argomenti.

Modalità di frequenza

Frequenza raccomandata, ma non obbligatoria.

Bibliografia

• Citrini D.-Noseda G., Idraulica - Ed. CEA

• Benini G., Sistemazioni idraulico-forestali - Ed. UTET, Torino, 2000

• Ferro V., Elementi di idraulica e idrologia per le scienze agrarie, ambientali e forestali Ed. McGraw-Hill, Milano, 2012

119425 - ZOOTECNIA DI PRECISIONE

LOREDANA BASIRICO'

Secondo Semestre 6AGR/18ita

Obiettivi formativi

In linea con gli obiettivi formativi del CdLM in ' Gestione Digitale dell’Agricoltura e del Territorio Montano' l'insegnamento impartito ha come obiettivo generale di far conseguire allo studente competenze sulle applicazioni in ambito zootecnico dei principali sensori e strumenti per un allevamento di precisione finalizzato al miglioramento della produttività, della salute e del benessere animale e della sostenibilità ambientale.

Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente maturerà le conoscenze di base e avanzate relative alle possibili soluzioni di automazione disponibili per la gestione di animali (ruminanti, suini, avicoli), per il controllo del microclima in allevamento, per la gestione degli alimenti in allevamento e preparazione/distribuzione della razione, in funzione della specie allevata ed ai sistemi di monitoraggio delle performance animali ed automazione della mungitura.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Le conoscenze acquisite conferiranno allo studente la capacità di comprendere i principali punti critici legati alla gestione degli animali, dell’alimentazione degli animali, e dei principali approcci tecnologici digitali disponibili per migliorare l’efficienza produttiva e la sostenibilità di un allevamento zootecnico.

Autonomia di giudizio
Le competenze e conoscenze acquisite consentiranno allo studente di elaborare proprie valutazioni in autonomia in merito alla risoluzione di problemi pratici relativi alla gestione degli animali in allevamento utilizzando tecnologie digitali disponibili sul mercato.

Abilità comunicative
Le conoscenze acquisite dallo studente gli permetteranno di comunicare quanto appreso utilizzando un appropriato linguaggio tecnico e scientifico.

Capacità di apprendere
Le capacità acquisite dallo studente gli consentiranno di sviluppare una capacità critica che gli permetterà di affrontare con grande flessibilità i diversi contesti professionali in cui dovrà operare.

Scheda Docente

Programma del corso

1. Sistemi Zootecnici (Conoscenze delle principali tecnologie di allevamento zootecnico per la produzione di latte, carne, uova )
- Bovini: tecnologie di allevamento per la produzione del latte. Tecnologie di allevamento per la produzione della carne.
- Suini: tecnologie di allevamento del suino.
- Ovini e Caprini: tecnologie di allevamento degli ovini e dei caprini per la produzione del latte e della carne.
- Specie Avicole: tecnologie di allevamento dei polli da carne e delle ovaiole.
2. Cenni sugli aspetti qualitativi delle produzioni animali
3. Generalità della zootecnia di precisione
4. Sensoristica
5. Alimentazione di precisione
6. Mungitura di precisione
7. Benessere e salute animale
8. Gestione della stalla di precisione; sistemi di monitoraggio del comportamento animale; sensori ambientali

Modalità Esame

La prova di accertamento è orale e comprenderà almeno tre domande, che tenderanno ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sulla parte presentata a lezione. Ogni domanda verrà valutata con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale corrisponderà alla somma delle tre singole votazioni. Ai fini dell'attribuzione del voto saranno tenuti in considerazione anche l'impegno e la partecipazione attiva alle esercitazioni proposte durante il corso. E' posta particolare attenzione alla capacità dello studente di ragionare in modo trasversale, collegando le nozioni di varie parti dell'insegnamento mediante i necessari collegamenti logico-deduttivi, e di comunicare utilizzando un linguaggio chiaro e appropriato.

Testi adottati

SANDRUCCI A., TREVISI E. (A CURA DI), Produzioni Animali. ED. EDISES, 2022.
ABENI F., NANNONI E., SANDRUCCI A. (A CURA DI), Zootecnia di precisione e tecnologie innovative in allevamento. ED. Point Veterinarie Italie (PVI), 2024
Precision technology and sensor applications for livestock farming and companion animals. Edited by E. (Lenny) van Erp-van der Koo, Wageningen Academic Publishers, 2021.

Modalità di svolgimento

Il corso si articola in lezioni frontali in aula, di esercitazioni in aula o in laboratorio e visite in allevamenti.
1) Lezioni frontali per esporre i concetti-chiave della materia. Le lezioni sono accompagnate da sussidi in power point, successivamente messi a disposizione sulla piattaforma Moodle;
2) Lezioni pratiche, in aula o in laboratorio.
3) Seminari svolti da riconosciuti esperti su specifici argomenti del corso.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni frontali in aula è facoltativa, ma la partecipazione alle esercitazioni ed alle visite in allevamenti sono fortemente consigliate, perché consentono allo studente di apprendere ed appropriarsi delle conoscenze teoriche nel contesto del loro utilizzo.

Bibliografia

Materiale didattico fornito dal docente. Appunti della lezione, bibliografia di riferimento o altro materiale verrà inserito dal docente nel sito web dedicato (piattaforma Moodle).

119429 - PROVA FINALE

Secondo Semestre 20ita
GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTAANNO/SEMESTRECFUSSDLINGUA
ATTIVITà FORMATIVE A SCELTA (AFS) - - -
120840 - SICUREZZA NEI LUOGHI DI LAVORO

MASSIMO CECCHINI

Primo Anno / Secondo Semestre 4AGR/09ITA
120841 - TECNOLOGIE PER LA SICUREZZA DEGLI ALBERI

LEONARDO BIANCHINI

Primo Anno / Secondo Semestre 3AGR/09ITA