29369 - ECOLOGIA DELLE PRODUZIONI ALIMENTARI E COLTURE ERBACEE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento, lo studente possiede le conoscenze sulle colture alimentari nell'appropriato contesto produttivo e geografico.Conosce le principali colture erbacee alimentari, con particolare riguardo per i caratteri qualitativi e tecnologici ed i fattori che li determinano.

Contenuti

Il corso di Ecologia delle produzioni vegetali e colture erbacee rappresenta uno dei moduli del corso integrato di Produzioni vegetali.

In realtà il corso è composto di due parti.

La prima, "Ecologia delle produzioni vegetali" è propedeutica sia alla seconda parte che al modulo di Frutticoltura. Dal 2018-2019, questa parte viene svolta al primo semestre, proprio per rendere più efficace la sequenzialità.

In questa parte vengono forniti elementi di: morfologia vegetale ed ecologia delle colture, con particolare riguardo le funzioni principali delle piante a al loro ruolo di produttori primari di materia organica, come base degli alimentazione. Oltre a questa funzione propedeutica per la comprensione delle parti successive, questa parte ha anche lo scopo di rendere lo studente consapevole dei fattori che determinano e possono limitare la produzione di materie prime alimentari, in relazione alle zone di approvvigionamento.

La seconda parte, Colture erbacee, appartiene già alla sfera professionale. Ha lo scopo di illustrare le principali colture alimentari erbacee delle zone temperate, con particolare riguardo a: organo utilizzato, sua composizione e caratteristiche qualitative; destinazioni alimentari e principali caratteristiche tecnologiche. Diffusione e importanza. Elementi di morfologia ed ecologia. Principali fattori ambientali e colturali determinanti la qualità.

Contenuti del corso

Parte generale (primo semestre)

Lezione di apertura del corso. Illustrazione degli argomenti del corso e delle modalità di svolgimento del corso stesso e delle prove di esame

Elementi essenziali di morfologia vegetale,

La cellula vegetale. struttura, componenti e modifiche della cellula vegetale

I tessuti vegetali. Tipi di tessuti vegetali: meristemi, parenchimi, conduttori, meccanici, tegumenti. Funzioni e composizione media in relazione agli usi alimentari

Elementi di organografia. Apparato vegetativo: fusto e foglie; morfologia, funzioni e trasformazioni; composizione in relazione agli usi alimentari. Apparato riproduttivo: il fiore; ciclo riproduttivo delle Angiosperme. Il frutto: tipologie, funzioni e composizione in relazione agli usi alimentari

Elementi di ecofisiologia delle colture

Conoscenza dei principali processi ecofisiologici delle colture, conoscenza dei fattori ambientali e dei loro effetti

Le piante come produttori di materia organica. La fotosintesi. Diffusione della CO2. Processo fotochimico e biochimico. Ciclo di Calvin - richiami. Fotorespirazione. Radiazione solare: caratteristiche e distribuzione. Intercettazione della radiazione. LAI. Relazione tra radiazione intercettata e assimilazione CO2. Differenze specie C3 e C4. Effetti di CO2 e temperatura. Assimilazione di una coltura e valori potenziali di assimilazione di CO2 e carboidrati. La respirazione: glicolisi, ciclo di Krebs, trasporto di elettroni - richiami. Respirazione di mantenimento e di crescita. Quantificazione respirazione di mantenimento. Respirazione "di crescita" e conversione in biomassa. Accrescimento di biomassa.

Sviluppo e fasi di sviluppo. Temperatura: distribuzione ed effetti sulle piante; lo sviluppo: definizioni. Relazioni tra temperatura e sviluppo e fattori di controllo; ripartizione degli assimilati. Accrescimento determinato e indeterminato. Forme biologiche.

Relazioni idriche e nutrizionali tra pianta e ambiente. Il suolo; relazioni tra suolo e matrice liquida; bilancio idrico; apporti idrici atmosferici. Evapotraspirazione. Bilancio di radiazione, radiazione netta, effetti sulla evapotraspirazione.Fertilità chimica del suolo; elementi nutritivi indispensabili; sostanza organica. Fertilità chimica; stato e bilancio di P, K, N; forme di azoto nelle piante, problematica dei nitrati.

Relazioni tra organismi e loro conseguenze pratiche. Rapporti tra organismi; fase di crescita esponenziale; competizione e suoi effetti sul prodotto finale. Relazioni tra piante e altri organismi; problematica dei trattamenti chimici; tossicità acuta e cronica: limiti di tolleranza.

Struttura genetica delle popolazioni vegetali. Struttura del genoma. Trasmissione dell'informazione genetica. Piante autogame ed allogame e struttura di popolazione in relazione a caratteri di qualità

Parte speciale (secondo semestre)

Per le colture alimentari trattate, a diverso livello di dettaglio, acquisizione della conoscenza di:

• organo utilizzato, sua composizione e caratteristiche qualitative;
• destinazioni alimentari e principali caratteristiche tecnologiche.
• diffusione e importanza;
• elementi di morfologia ed ecologia;
• principali fattori ambientali e colturali determinanti la qualità.

Presentazione. Introduzione e classificazione delle colture alimentari. Cenni di sistematica e nomenclatura botanica.

Cereali. Cereali: generalità e classificazione; cenni di sistematica. Graminacee: caratteri generali; morfologia dell'infiorescenza. Morfologia e composizione della cariosside. cereali micro e macrotermi. Il genere Triticum: evoluzione e specie coltivate. Frumento: generalità. Frumento: ciclo biologico, accrescimento della cariosside. Frumento tenero e duro: caratteri qualitativi; qualità commerciale. Frumento. Qualità molitoria. Caratteristiche delle proteine; attività amilasica; misura del contenuto e qualità del glutine. Frumento. Qualità tecnologica; Alveogramma; farinografo. Qualità del frumento duro. Elementi di tecnica di produzione del frumento. Orzo: orzi zootecnici e da malto; caratteri qualitativi per la produzione di malto. Altri cereali invernali: avena, segale, frumenti minori; Grano saraceno. Riso: tipologie, caratteri qualitativi; elementi di prima lavorazione; cenni di tecniche di produzione

Mais: diffusione, tipologie e usi. Mais: processi di lavorazione a umido e a secco e relativi caratteri di qualità. Cenni di tecniche di produzione.

Specie da olio. Generalità. Processi di lavorazione e principali caratteri di qualità. Principali caratteri qualitativi e produttivi di soia, girasole, colza. Cenni ad altre oleaginose strategiche: palma, cocco, arachide e minori: sesamo, cartamo lino, cotone. Cenni ad oleaginose non alimentari.

Leguminose alimentari. Generalità e caratteri qualitativi. Utilizzazioni dirette e trasformazione industriale.Principali caratteri qualitativi e produttivi di fagiolo e pisello. Cenni a fava, lenticchia, cece, vigna.

Saccarifere. Bietola: caratteri qualitativi e produttivi. cenni alla canna da zucchero.

Specie con organi amilacei sotterranei. Patata: composizione, caratteri qualitativi, fisiologia post raccolta; destinazioni di uso; ciclo e tipologie. cenni su specie equatoriali e loro importanza.

Specie "orticole" da alimentazione diretta e industriali. Pomodoro. Composizione e caratteri qualitativi, con particolare riguardo per il pomodoro da industria. Ciclo e strategie di produzione.Altre Solanacee alimentari: peperone: tipologie e qualità. cenni a melanzana. Cucurbitacee alimentari: generalità; cetriolo da industria e da mensa; cenni a cocomero, melone, zucchina, zucca. Brassicacee alimentari: generalità. Brassica oleracea: tipologie, qualità ed utilizzazione. cenni su altre specie. Specie industriali da foglia: spinacio, bietola, cicoria. Asteracee alimentari. Carciofo: qualità, utilizzazioni, ciclo. Cicorie: tipologie, usi. cenni a lattughe. Alliaceae: cipolla ed altre specie Daucacee: carota ed altre specie. Aspetti generali sulle specie aromatiche e coloranti

Lezioni pratiche

Esercitazioni (secondo semestre)

Acquisizione conoscenze e manualità per le determinazione qualitative di base su cereali, con particolare riguardi del frumento e specie ortofrutticole

Determinazioni qualitative su frumento. Peso ettolitrico, bianconatura, hardness, contenuto di glutine, alveogramma di Chopin; farinogramma. L'esercitazione si svolge generalmente presso CONASE, a Conselice, dove sono presenti le attrezzature necessarie; verrà effettuata in relazione alla disponibilità dell'azienda ospitante..

Determinazioni qualitative su specie ortofrutticole. Contenuto zuccherino e rifrattometria; acidità titolabile; pH; durezza (penetrometria, tenderometria); colore, con elementi di teoria del colore..

Riconoscimento ed identificazione semi di colture alimentari. Illustrazione delle caratteristiche differenziali dei semi (materie prime) dei cereali, oleaginose e leguminose illustrate a lezione, su campioni conservati

Visite guidate

Acquisizione di notizie e informazioni dirette da operatori del settore

Variabili da anno in anno. In generale si cerca di effettuare almeno due visite: una ad aziende del settore cerealicolo ed una ad aziende del settore orticolo. Durante le visite gli studenti sono guidati alla comprensione dei processi e alla proposizione di domande mirate.

Testi/Bibliografia

Gli argomenti del corso sono molto dispersi in vari testi specialistici e alcuni argomenti non sono trattati con la necessaria sintesi in nessuno di questi. Per lo studente sarebbe quindi gravoso preparare l'esame sui testi. Si consiglia quindi l'uso del materiale didattico fornito, che si è dimostrato più che sufficiente per il raggiungimento di risultati ottimali

Metodi didattici

Lezioni frontali

Le lezioni frontali sono svolte in aula, negli orari stabiliti, coadiuvate dalla proiezione di materiale didattico appositamente predisposto, che viene generalmente consegnato agli studenti alla prima lezione. L' ora standard di lezione ha durata di 45 minuti.

Lezioni pratiche

Le lezioni pratiche consistono in:

esercitazioni di laboratorio: generalmente vengono effettuate 3 esercitazioni con tema: caratteristiche qualitative dei cereali; caratteristiche qualitative dei prodotti ortofrutticoli (generalmente organizzata assieme al modulo di Frutticoltura); riconoscimenti dei semi ad uso alimentare: cereali, leguminose, oleaginose. In genere la prima esercitazione è effettuata esternamente, per la mancanza delle idonee attrezzature (criticità eventualmente da superare). Gli studenti possono essere suddivisi in gruppi, in relazione alla loro numerosità.

visite guidate in aziende: vengono generalmente effettuate 2-3- visite autogestite in aziende del circondario, a rotazione negli anni, e secondo le disponibilità delle aziende stesse. Le aziende sono informate del tipo di studenti che ricevono e delle esigenze di porre l'attenzione sul ruolo del materie prime nei processi produttivi. Nel corso delle visite la discussione viene guidata al fine di mettere in evidenza gli aspetti applicativi di maggiore interesse.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Dal 2018-19, gli studenti che frequentano possono sostenere l'anticipo della parte generale (primo modulo) nella sessione inverale (gennaio-febbraio), con modalità che verranno stabilite. Gli studenti che non sostengano nella sessione invernale la parte generale (primo modulo), dovranno sostenere l'esame completo: cioè, dalla sessione estiva ordinaria, non sarà possibile frazionare l'insegnamento in due parti. Gli studenti in debito d'esame devono sostenere comunque l'esame di entrambi i moduli contemporaneamente.

L'esame è orale. Globalmente, coprirà le tre parti: morfologia e fisiologia della pianta, ecologia, parte speciale. Il peso delle tre parti sulla valutazione finale è di circa 20-20-60%. Per il superamento dell'esame, tutte devono comunque raggiungere una valutazione di sufficienza.

In genere, per evitare che gli esami non preparati bene si protraggano inutilmente troppo a lungo, il tempo di riferimento è di 30 minuti, per esame completo, 20 minuti per la parte generale e speciale separate, nel caso lo studente abbia fatto anticipo della parte generale. Con preparazione sufficiente questo tempo è adeguato per la verifica. Nel caso di preparazione dubbia, verranno fatte alcune domande "importanti", su argomenti la cui conoscenza non deve mancare (vedete anche "Elementi di autovalutazione per studenti" nella pagina "contenuti utili" del sito personale del docente). Oltre questo tempo, il risultato si riterrà consolidato (esito positivo o negativo e valutazione). Si invitano quindi gli studenti a presentarsi preparati.

L'insegnamento fa parte di corso integrato assieme all'insegnamento di Frutticoltura. Ricordo che l'insegnamento di Frutticoltura è indipendente e viene gestito dal prof. Toselli. Il voto finale deriva dalla media ponderata dei voti per il numero di crediti dei due insegnamenti. Il docente verbalizzante è il prof. D'Antuono.

Gli studenti possono prenotarsi per la prova orale di esame esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema online Alma Esami.

Gli appelli vengono proposti nell’ambito delle apposite finestre per gli studenti in corso e nell’arco di tutto l’anno accademico per gli studenti fuori corso.

Orientativamente si consiglia agli studenti che non abbiano superato l'esame a causa di gravi lacune di non ripresentarsi nella stessa sessione.

Strumenti a supporto della didattica

Slide power point: vengono forinte agli studenti alla prima lezione.

Laboratorio didattico di Cesena

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luigi Filippo D'Antuono