67478 - AGROCLIMATOLOGIA E METODOLOGIA SPERIMENTALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine d el corso lo studente è in grado di pianificare correttamente un esperimento agro-ambientale utilizzando schemi, serie temporali e spaziali di esperimenti. Lo studente ha acquisito la conoscenza dei principali fattori ambientali e le loro interazioni con gli ecosistemi agrari,forestali e naturali edè in grado di effettuare misure e di mettere in relazione i fattori ambientali con le problematiche agronomiche. E' infine in grado di interpretare statisticamente le relazioni tra i parametri misurati. Acquisisce le basi della modellistica applicabile nella pratica agraria. E' in grado di valutare in autonom ia la qualità ed efficacia dei risultati ottenuti, grazie all'adeguato utilizzo di strumenti e di tecniche operative basate su dati oggettivi, supportata dall'esperienza nel campo della statistica e dei GIS. Ha inoltre i mezzi per elaborare una propria opinione sui fenomeni del cambiamento climatico e può trasmettere la consocenza acquisita ad altri.

Contenuti

Prerequisiti

Allo studente è richiesta la conoscenza delle nozioni di base di agrometeorologia, la conoscenza delle principali grandezze agrometeorologiche e delle loro elaborazioni, le nozioni di base di climatologia. Queste nozioni vengono solitamente impartite in corsi di agrometeorologia, che però non sono presenti in tutti i corsi di laurea triennali, o nell'ambito dei corsi di agronomia.

Lo studente avrà frequentato un corso base di statistica nel corso della laurea triennale, ottenendo le conoscenze necessarie ad una analisi dei dati tramite la statistica descrittiva ed inferenziale. Nel corso della prima lezione della porzione di corso dedicata alla METODOLOGIA SPERIMENTALE verrà fatto un ripasso dei principali argomenti della statistica di base, che sono necessari alla comprensione dei temi  che verranno trattati successivamente. La conoscenza della lingua inglese facilita la preparazione dello studente, poiché una parte del materiale didattico, nonchè parte della terminologia scientifica, sono in lingua inglese.

Il corso di AGROCLIMATOLOGIA E METODOLOGIA SPERIMENTALE è formato fondamentalmente di due parti, una prima parte di Agrometeorologia ed una parte successiva di metodologia sperimentale ed elaborazione  dei dati. Al termine dell'insegnamento, lo studente conosce i principali fattori ambientali e le loro interazioni con gli ecosistemi agrari, forestali e naturali, è in grado di effettuare misure, conoscendo gli strumenti, e saperle valutare; sa calcolare bilanci idrici ed energetici. Sa organizzare un esperimento scientifico in campo o laboratorio ed è in grado di valutarne i risultati.

Contenuti della prima parte del corso: Agroclimatologia (approssimativamente 22 ore di lezione frontale e 8 di esercitazioni e casi studio)

1)     Strumentazione ed uso degli strumenti per la misura dei principali fattori ambientali (Radiazione, Temperatura, Umidità relativa, Velocità del vento, Precipitazioni).Per ciascuna grandezza vengono descritti i principali strumenti di misura, meccanici ed elettronici, in modo che lo studente ne comprenda i principi di funzionamento. Vengono trattati i principali metodi di registrazione del dato. Vengono anche descritte le principali elaborazioni dati, a seconda del tipo di dato rilevato. Alla fine di questa parte vengono fatte delle esercitazioni in campo e/o in laboratorio, durante le quali viene montata una stazione agrometerologica, alcuni sensori vengono collegati ad un data logger, e messi in funzione.

2)     Bilanci energetici e radiativi applicati ai diversi ecosistemi, stima e misura delle componenti. Radiazione solare e le leggi che la descrivono, sua misura, elaborazione dei dati.

3)     Evaporazione ed evapotraspirazione, metodi di misura diretta, equazioni di stima a partire dalle variabili ambientali, equazione di Penman-Monteith. Coefficienti colturali e coefficienti di stress applicati al calcolo dell'evapotraspirazione effettiva.

4)     Il ciclo idrologico e il bilancio idrico, anche a livello territoriale, connessione  con il bilancio energetico.

5)     Micrometeorologia.

6)     Climatologia e agroclimatologia, cambiamento climatico, impatto del cambiamento climatico in agricoltura, adattamento e mitigazione.

7)     Cenni di modellistica agraria.

8)    Approfondimento statistico delle metodologie GIS.  

Contenuti della seconda parte del corso: Metodologia Sperimentale (approssimativamente 20 ore di lezione frontale e 10 di esercitazioni in aula informatica)

     i )          Richiami di statistica di base: statistica descrittiva, popolazione e campioni, confronto fra campioni.

    ii )          Test delle ipotesi, t di Student.

   iii )          Test non parametrici di confronto. 

  iv )          Analisi della varianza: principi e calcolo. Condizioni di validità dell'ANOVA. Test a priori e a posteriori.

    v )          Corretta pianificazione di un esperimento: schemi sperimentali. 

  vi )          Regressione lineare e correlazione semplice.

 vii )          Acquisizione e gestione delle sorgenti informative. Dati climatici, idrologici e biologici. Qualità del dato, principali metodologie. Stima del dato mancante.

viii )          Trattamento matematico-statistico di dati meteorologici e climatici.

  ix )          Analisi di sensibilità dei modelli.

Nel corso di questa parte vengono effettuate esercitazioni in aula informatica, durante le quali vengono svolti esercizi di statistica riguardanti gli argomenti appena trattati, utilizzando la componente aggiuntiva di Excel “Analisi dei dati”, che è facilmente disponibile a tutti gli studenti e sufficiente a svolgere tutti i problemi presentati. Parte dei dati utilizzati per gli esercizi vengono da casi studio presentati nel corso di MONITORAGGIO E ANALISI DEL SISTEMA ACQUA-SUOLO. Alla fine del corso viene fatto un seminario sul monitoraggio di agro ecosistemi, nel quale viene  mostrato un esempio pratico di monitoraggio, che integra tutto quanto studiato.

Testi/Bibliografia

- Monteith, Unsworth: Principle of Environmental Physics, Arnold, 1990.

- Campbell, Gaylon S. / Norman, John M. (eds.): An Introduction to Environmental Biophysics. Springer, New York 1998.

- A Monti. 2005. Metodologia statistica per la sperimentazione agronomica. Aspetti generali. ARACNE Editrice.

- materiale fornito dal docente

 

Metodi didattici

Il corso è composto di lezioni frontali teoriche, esercitazioni in campo o in laboratorio, durante le quali vengono mostrati strumenti agrometeorologici, ed esercitazioni in aula informatica, durante le quali vengono svolti esercizi di statistica utilizzando Excel.

L'insegnamento è parte del AGROCLIMATOLOGIA, METODOLOGIA SPERIMENTALE E FISICA DEL SUOLO (C.I.) - AGROCLIMATOLOGIA E METODOLOGIA SPERIMENTALE insieme al seguente altro insegnamento: FISICA DEL SUOLO .  

Il corso è anche mutuato nel corso 66106 - MONITORAGGIO E ANALISI DEL SISTEMA ACQUA-SUOLO (C.I.) - METODOLOGIA SPERIMENTALE ED ANALISI DEI DATI della Corso di laurea Magistrale 8532 - PROGETTAZIONE E GESTIONE DEGLI ECOSISTEMI AGRO-TERRITORIALI, FORESTALI E DEL PAESAGGIO, che è composto da 5 CFU. Per questi studenti il programma comprende tutti i punti sopra elencati tranne i numeri 3, 5 e v.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova scritta della durata di 2 ore senza l'aiuto di appunti o libri, seguita da una prova orale.

La prova scritta consiste di 6 quesiti, 3 dei quali fanno riferimento alla parte di agrometeorologia e agroclimatologia, mentre gli altri 3 sono quesiti  relativi alla metodologia sperimentale. In entrambi i casi si tratta di quesiti a risposta aperta.

Ogni quesito consente di ottenere un punteggio massimo di 5 punti. Per essere ammessi a sostenere la prova orale è necessario ottenere nella prova scritta un punteggio minimo di 18 punti.

La prova orale consiste nella discussione del compito scritto.

Strumenti a supporto della didattica

Computer e software, si faranno esercizi di statistica in Excel in aula informatica, videoproiettore, strumentazione agrometeorologica e dataloggers.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Ventura