65857 - BIOCHIMICA AGRARIA E FERTILITÀ DEL SUOLO

Anno Accademico 2021/2022

  • Docente: Claudio Ciavatta
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: AGR/13
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea in Scienze del territorio e dell'ambiente agro-forestale (cod. 8525)

    Valido anche per Laurea in Tecnologie agrarie (cod. 8524)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento lo studente possiede gli strumenti concettuali e tecnici per lo studio e l'analisi dei parametri fisico-chimici e biochimici del sistema suolo-pianta per una corretta gestione della fertilità in relazione agli ecosistemi territoriali e agro-forestali.

Contenuti

A)     Prerequisiti

Allo studente che accede a questo insegnamento e' consigliato di possedere una buona preparazione dei fondamenti di matematica, fisica, chimica, biologia vegetale e microbiologia agraria. Questi prerequisiti vengono forniti dagli insegnamenti di base erogati durante il primo anno di corso. 

B)     Unita' didattiche

L'insegnamento si articola su tre unita' didattiche 

Unita' 1 - Biochimica Agraria (totale unita' didattica 20 ore

1.1   Richiami ai costituenti inorganici e organici (biomolecole) degli esseri viventi

Gli elementi nutritivi. Amminoacidi, proteine, enzimi. Zuccheri: monosaccaridi, polisaccaridi, amido e cellulosa. Acidi grassi, lipidi, cere. Vitamine. Terpeni e terpenoidi. 

1.2   Reazioni enzimatiche e metabolismo cellulare

Aspetti energetici delle reazioni chimiche e biochimiche. Enzimi: struttura, proprieta'  e classificazione. Meccanismo e cinetica delle reazioni enzimatiche. Inibitori e attivatori delle reazioni enzimatiche. Coenzimi.

1.3   Fotosintesi clorofilliana

Clorofille e altri pigmenti. Schema Z. Reazioni della fase luminosa e della fase oscura. Fotosintesi nelle piante C3, C4 e CAM. Fotorespirazione. Ciclo dei pentosi fosfati.

1.4   Respirazione

Glicolisi. Fermentazioni alcolica e lattica. Ciclo di Krebs. Sistema ossidativo citocromico e fosforilazione ossidativa. Ciclo dell'acido gliossilico. Beta-ossidazione degli acidi grassi. Via metabolica dei pentosi fosfati. Aspetti energetici della respirazione.

1.5   Cenni al metabolismo dell'azoto e dello zolfo

Riduzione assimilatoria dei nitrati e dei solfati e biosintesi degli amminoacidi. Reazioni di transamminazione.

Competenze acquisite nell'unita' didattica 1:

  • conoscenze di base sulla struttura dei principali componenti della vita (biomolecole).
  • conoscenza dei principali meccanismi che stanno alla base del processo fotosintetico.
  • conoscenza sulle vie metaboliche che stanno alla base della produzione di energia nei vegetali.
  • conoscenza degli aspetti principali del metabolismo dell'azoto e dello zolfo.

Unita' 2 - Fertilita' del suolo (totale unita' didattica 30 ore)

2.1 Nutrizione minerale delle piante

Elementi assorbiti, elementi essenziali, elementi tossici. Introduzione agli aspetti di assorbimento, metabolismo e alle funzioni biochimiche degli elementi nutritivi nei vegetali.

2.2   Ciclo degli elementi nel suolo

Azoto, fosforo, zolfo , potassio, mesoelementi (Na, Ca e Mg) e microelementi (B, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn). Elementi tossici. Fase liquida, solubilita' delle fasi minerali: ruolo del pH e delle condizioni redox. Importanza della complessazione e chelazione di specie metalliche. L'analisi chimica del suolo per la determinazione della frazione assimilabile/biodisponibile degli elementi. Il ferro: strategie I e II di acquisizione. Valutazione della fertilita' dei suoli.

2.3   I fertilizzanti e loro legislazione

I fertilizzanti. La legislazione nazionale (D.Lgs. 75/2010) ed Europea (Reg. (CE) 2003/2003 . Reg (UE) 2019/1009). Agricoltura biologica (Reg. CE 889/2008) e a basso impatto ambientale. Impiego di biomasse civili e agroindustriali.

Competenze acquisite nell'unita' didattica 2 attraverso la conoscenza:

  • degli elementi essenziali e tossici nella nutrizione vegetale e acquisisce le conoscenze di base relative al loro assorbimento e alle funzioni biochimiche;
  • dei cicli degli elementi nutritivi nel sistema suolo e il loro peso nel determinare le risposte produttive;
  • delle principali legislazioni vigenti a livello nazionale ed europeo sui fertilizzanti.

Unita' 3 - Esercitazioni (totale unita' didattica 10 ore)

In relazione alle norme anti "Covid-19" nell'AA 2021-2022, in accordo con l'insegnamento di "Chimica del suolo", saranno erogate esercitazioni in aula su: campionamento, pH, tessitura, indici bio-funzionali, biomassa microbica, respirazione, analisi enzimatiche, spettrometria e fluorescenza e analisi dati.

In ASSENZA di restrizioni "Covid-19": agli studenti saranno fornite, secondo turni prestabiliti, informazioni sulle modalita' di determinazione degli elementi assimilabili (per es. nitrati, ammonio, P-Olsen) e alla loro valutazione sotto il profilo agronomico e ambientale. Al termine dell'unita' di esercitazione gli studenti sono invitati a stendere una breve relazione. Il contenuto della relazione puo' rappresentare argomento d'esame.

Testi/Bibliografia

Oltre al al materiale distribuito dal docente e reso disponibile in rete e degli appunti delle lezioni, si consiglia di studiare gli argomenti trattati su:

AA.VV. (2016). Fondamenti di Biochimica Agraria - Pinton R., Cocucci M., Nannipieri P., Trevisan M. (Coord.), Pàtron Editore, Bologna.

AA.VV. (2017). Fondamenti di Chimica del Suolo - Sequi P., Ciavatta C., Miano T. (Coord.), Pàtron Editore, Bologna.

In relazione ai contenuti e agli obiettivi formativi del Corso saranno specificate le parti da approfondire maggiormente.

Metodi didattici

Il corso si suddivide in due parti:

1)      Didattica frontale: attraverso la somministrazione delle unità didattiche in aula lo studente acquisisce le conoscenze necessarie alla comprensione dei processi di natura chimica, biochimica e microbica che stanno alla base del funzionamento del sistema suolo-pianta. L'acquisizione delle conoscenze e la capacità di comprensione saranno costantemente monitorate, durante lo svolgimento delle lezioni frontali, attraverso una continua interazione tra docente e studenti. L'interazione docente studenti, attività che si concretizzerà nella richiesta del docente di discutere argomenti trattati nell'insegnamento anche in funzione della loro ricaduta su problematiche di stretta attualità inerenti la disciplina insegnata, avrà anche lo scopo di promuovere l'interesse, lo sviluppo di autonomia di giudizio e di migliorare le abilità comunicative.

2)      Esercitazioni: lo studente partecipa, secondo turni prestabiliti, ad esperienze di laboratorio e seminariali che hanno lo scopo di fornire parametri analitici utili alla previsione e interpretazione dei processi chimici e biologici che caratterizzano il sistema suolo-pianta. Questa parte dell'insegnamento avrà anche l'obiettivo di verificare le capacità di applicazione delle conoscenze acquisite alla gestione.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

 

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento dell'insegnamento di Biochimica Agrarie e Fertilita' del Suolo - Corso integrato di Chimica Agraria, avviene attraverso un colloquio finale, che potrà essere sostenuto anche in lingua inglese (students wishing to take the examination in English are allowed), condotto congiuntamente alla verifica del modulo 2 (Chimica del Suolo).

ATTENZIONE: in questo momento di Covid-19 il colloquio sarà svolto esclusivamente con MODALITA' A DISTANZA - Online - fino a nuova disposizione.

Il colloquio vertera' sugli argomenti svolti a lezione nei due insegnamenti e saranno poste, di norma, 3 domande di base, una per ogni area tematica (chimica del suolo, biochimica agraria e fertilita' del suolo). Partendo da questa struttura si procedera'  agli opportuni approfondimenti relativi agli argomenti affrontati. La verifica dovra' essere superata in modo globale ed e' necessario che il candidato raggiunga la votazione di 18 trentesimi in ognuna delle 3 aree disciplinari caratterizzanti questo corso integrato. La commissione valutera' i punteggi raggiunti in ciascuna delle tre aree disciplinari e facendo una media pesata dei punteggi, in funzione dei CFU dedicati a ciascuna area (6 CFU Chimica del suolo, 2 CFU Biochimica vegetale e 4 CFU Fertilita' del suolo), giungera' a formulare la valutazione complessiva. La durata della prova orale sara' di circa 30 minuti.

LUOGO: Viale Fanin 40 - 40127 Bologna,  terzo piano, ala ovest.

ATTENZIONE: in questo momento di Covid-19 il colloquio sarà svolto esclusivamente con MODALITA' A DISTANZA - Online - utilizzando la piattaforma TEAMS, fino a nuova disposizione.

In relazione alla numerosità dell'appello, la sede del colloquio sarà specificata e pubblicata sul sito WEB AlmaEsami relativo alla singola data.

Strumenti a supporto della didattica

Per la didattica frontale si farà uso del videoproiettore, del PC, della lavagna luminosa, oltre che della tradizionale lavagna a muro.

Le esercitazioni di laboratorio, secondo turni prestabiliti, avranno luogo nei laboratori didattici di chimica e biochimica agraria.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.scienzeagrarie.unibo.it/it/attivita-didattica

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Ciavatta

SDGs

Sconfiggere la fame Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Lotta contro il cambiamento climatico La vita sulla terra

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.