ECTS - University of Pisa
View syllabus
SUSTAINABLE AGROECOSYSTEM MANAGEMENT
NICOLA SILVESTRI
Academic year2020/21
CourseAGRIFOOD PRODUCTION AND AGROECOSYSTEM MANAGEMENT
Code387GG
Credits6
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
GESTIONE SOSTENIBILE DELL’AGRO-ECOSISTEMAAGR/02LEZIONI64
NICOLA SILVESTRI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Al termine del corso:

  • lo studente avrà acquisito le conoscenze necessarie per conoscere ed analizzare i diversi aspetti che modulano il rapporto fra esercizio dell’attività agricola, da una parte e difesa dell’ambiente e gestione del territorio, dall’altra
  • lo studente prenderà consapevolezza degli strumenti cognitivi utili a quantificare l’entità dei fenomeni di possibile alterazione ambientale, riuscendone a valutare criticamente i limiti e le possibilità d’uso
  • lo studente risulterà in grado di valutare il livello di coerenza agronomica attribuibile alle scelte fatte dall’agricoltore e di suggerire eventuali correttivi e miglioramenti
Knowledge

At the end of the course:

  • the student will have acquired the necessary knowledge to know and analyze the different aspects that modulate the relationship between the exercise of agricultural activity, on the one hand and environment protection and land management, on the other
  • the student will become aware of the cognitive tools useful to quantify the extent of the phenomena of possible environmental alteration, succeeding in critically assessing the limits and possibilities of use
  • the student will be able to assess the level of agronomic consistency attributable to the choices made by the farmer and to suggest any corrections and improvements
Modalità di verifica delle conoscenze

Per l'accertamento delle conoscenze non saranno svolte delle prove in itinere, ma saranno organizzate apposite occasioni di verifica fra docente e studenti che si svolgeranno nell’ambito delle ore destinate alle esercitazioni finalizzate sia alla valutazione delle conoscenze acquisite, sia all’approfondimento di tematiche più specifiche. In particolare:

  • la conoscenza dei fenomeni erosivi e dei fattori in grado di innescarne lo sviluppo di accrescere la vulnerabilità de territorio e di mitigarne gli effetti.
  • la valutazione dei sistemi colturali attraverso l’impiego di chiavi di lettura diversificate in grado di mettere in evidenza gli aspetti, economici, agronomici ed ambientali
  • lo studio del destino ambientale dei fitofarmaci, teso a fornire gli elementi utili ad una selezione dei principi attivi basata sulle caratteristiche di ecotossicità e di esposizione, oltre a quelle di efficacia di azione
  • l’approfondimento delle tecniche di monitoraggio delle acque superficiali/sotterranee e delle metodologie più utili all’interpretazione dei risultati ottenuti in termini di rilascio di nutrienti dai campi coltivati
  • la gestione della sostanza organica in agricoltura e le problematiche connesse con la conservazione della fertilità dei suoli
Assessment criteria of knowledge

For the assessment of the knowledge will not be carried out tests in itinere, but will be organized special opportunities for verification between teacher and students that will take place within the hours intended for exercises aimed at both the evaluation of acquired knowledge, and the deepening of issues more specifics. In particular:

  • the knowledge of erosive phenomena and of the factors able to trigger the development of increasing the vulnerability of the territory and mitigating its effects.
  • the evaluation of cropping systems through the use of diversified reading keys able to highlight the economic, agronomic and environmental aspects
  • the study of the environmental fate of plant protection products, aimed at providing the elements useful for a selection of active ingredients based on the characteristics of ecotoxicity and exposure, as well as those of effectiveness of action
  • an in-depth study of surface / underground water monitoring techniques and of the most useful methodologies for the interpretation of the results obtained in terms of nutrient release from cultivated fields
  • the management of organic matter in agriculture and the problems related to the conservation of soil fertility
Capacità

Al termine del corso:

  • lo studente avrà acquisito al termine del corso la capacità di affrontare le problematiche legate ai fenomeni di contaminazione ambientale, distinguendo la sorgente, la via critica e il bersaglio dei possibili agenti di impatto
  • lo studente inoltre si sarà impossessato degli strumenti utili per affrontare un’analisi della sostentibilità dei sistemi colturali quali indicatori, modelli di simulazione e tecniche di sovrapposizione cartografica, tecniche per l’analisi multi-criteriale
Skills

At the end of the course:

  • the student will have acquired at the end of the course the ability to face the problems related to the phenomena of environmental contamination, distinguishing the source, the critical path and the target of the possible impact agents
  • the student will also have the necessary tools to face an analysis of the sustainability of cultural systems such as indicators, simulation models and cartographic superposition techniques, techniques for multi-criteria analysis
Modalità di verifica delle capacità

Durante lo svolgimento del corso vengono effettuate lezioni di accertamento durante le quali lo studente dovrà dimostrare di:

  • avere acquisito le capacità per svolgere semplici esercizi di analisi di impatto ambientale
  • avere acquisito la capacità di utilizzare tecniche in grado di consentire una sintesi fra i diversi aspetti analizzati
Assessment criteria of skills

During the course of the course, assessment sessions are carried out during which the student will have to demonstrate:

  • have acquired the skills to carry out simple environmental impact analysis exercises
  • have acquired the ability to use techniques able to allow a synthesis between the various aspects analysed
Comportamenti

Alla fine del corso lo studente potrà acquisire e/o sviluppare:

  • la capacità di analizzare le realtà agricole presenti su un territorio
  • la capacità di impostare un programma di monitoraggio in grado di evidenziare possibili fenomeni di alterazione ambientale
  • la capacità di valutare criticamente le scelte tecniche effettuare in azienda alla luce delle caratteristiche di vulnerabilità e di vocazionalità espresse dal territorio
Behaviors

At the end of the course, the student can acquire and / or develop:

  • the ability to analyse the agricultural realities present in a territory
  • the ability to set up a monitoring program capable of highlighting possible phenomena of environmental alteration
  • the ability to critically evaluate the technical choices carried out in the company in the light of the characteristics of vulnerability and suitability expressed by the territory
Modalità di verifica dei comportamenti

La verifica dei comportamenti sarà effettuata:

  • durante le esercitazioni effettuate in aula di informatica
  • durante le esercitazioni di accertamento finalizzate a valutare il comportamento dello studente di fronte alle problematiche poste dal docente  
Assessment criteria of behaviors

The behavior verification will be carried out:

  • during the exercises in the IT classroom
  • during the assessment exercises aimed at assessing the student's behavior in relation to the problems posed by the teacher
Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per affrontare l'insegnamento di Gestione sostenibile dell’agro-ecosistema sono necessarie le conoscenze iniziali di:

  • chimica generale e organica
  • chimica del suolo
  • ecologia agraria
  • agronomia generale
  • meccanica agraria
Prerequisites

In order to tackle the teaching of sustainable management of the agro-ecosystem, the initial knowledge of:

  • organic and inorganic chemistry
  • soil chemistry
  • agrarian ecology
  • agronomy

• machinery
Indicazioni metodologiche
  • le lezioni frontali si svolgono con l'ausilio di slides
  • le esercitazioni in aula di informatica vengono effettuate utilizzando il PC e SW dedicati al calcolo (Excel)
  • le esercitazioni in campagna prevedono la visita ad esperienze di interesse agro-ambientale (fitodepurazione, bonifica, eec.)
  • viene utilizzato il sito E-learning del CdS dove viene fornito il materiale didattico utilizzato nelle lezioni frontali ma anche per comunicazioni con gli studenti
  • l'interazioni tra docente e studenti avviene anche mediante ricevimenti, posta elettronica e mediante gli studenti consiglieri
  • non sono previste prove intermedie
Teaching methods
  • frontal lessons are held with the help of slides
  • computer lab practices are performed using the PC and SW dedicated to calculation (Excel)
  • visits to experiences of agro-environmental interest (phytotratment, land reclamation, etc.)
  • the e-learning site of the CdS is used, where the teaching material used in the lectures is provided, but also for communication with the students
  • interactions between teacher and students are also carried out through office-hours, e-mails and through student advisors
  • no intermediate tests are scheduled
Programma (contenuti dell'insegnamento)
  1. Introduzione al corso. Richiami di agronomia generale e di ecologia agraria. Alcuni richiami di statistica. Il concetto di sostenibilità. L’agricoltura multi-funzionale.
  2. Il sistema colturale. Il superamento dell’impostazione tradizionale del modello agricolo. Le diverse tipologie di agricoltura. Il confronto fra sistemi agricoli alternativi.
  3. Un caso di studio pratico: analisi integrata di sistemi colturali in pianura e in collina. Valutazioni agronomiche, economiche, energetiche e nutrizionali.
  4. Le principali problematiche ambientali legate all'esercizio dell'agricoltura. L'analisi di impatto ambientale
  5. I processi erosivi: forme, fattori e metodi di stima. L'equazione USLE (Universal Soil Loss Equation)
  6. L'applicazione della USLE ad un caso concreto.
  7. Gli indicatori. Vantaggi e limiti dell'uso degli indicatori. Tecniche per un corretto uso degli indicatori. Gli indicatori per la valutazione delle tipologie aziendali, della qualità dell'acqua e del suolo. L’analisi dei trend in agricoltura.
  8. La gestione della sostanza organica del terreno. Bilanci del carbonio e dell’azoto. L’uso dei concimi organici.
  9. La valutazione ecotossicologica dei fitofarmaci. Le grandezze fisico-chimico utili a prevederne il destino ambientale. Il ricorso ad indici di valutazione (GUS, %L, M2 e GHI). L'applicazione del modello di fugacità.
  10. Il fenomeno dell'eutrofizzazione delle acque. Tecniche di misura, condizioni predisponenti e interventi di mitigazione.
  11. L'uso delle tecniche isotopiche nelle analisi ambientali. Applicazione ai problemi delle tematiche ambientali.
  12. I concetti base della fitodepurazione e della fitoestrazione. Possibili tipologie di impianti per il trattamento delle acque e dei suoli. Principi di progettazione.
  13. Le problematiche del Lago di Massaciuccoli e della bonifica adiacente. Visita ad un impianto di fitodepurazione.
  14. Tecniche per la composizione delle informazioni provenienti dagli indicatori. L'analisi multicriteriale.

L'evoluzione del concetto di paesaggio e delle norme a difesa della sua conservazione. Le tecniche per l'analisi del paesaggio agrario.
Syllabus
  1. Introduction to the course. Review of general agronomy and agricultural ecology. Some recalls of statistics. The concept of sustainability. Multi-functional agriculture.
  2. The cultivation system. Overcoming the traditional approach of the agricultural model. The different types of agriculture. The comparison between alternative agricultural systems.
  3. A practical case study: integrated analysis of cropping systems in the plains and hills. Agronomic, economic, energy and nutritional evaluations.
  4. The main environmental problems related to the exercise of agriculture. The analysis of environmental impact
  5. The erosive processes: forms, factors and methods of estimation. The USLE equation (Universal Soil Loss Equation)
  6. The application of the USLE to a specific case.
  7. Indicators. Advantages and limitations of the use of indicators. Techniques for a correct use of indicators. Indicators for the assessment of business types, water quality and soil. Analysis of trends in agriculture.
  8. Management of organic soil matter. Balance of carbon and nitrogen. The use of organic fertilizers.
  9. The ecotoxicological evaluation of plant protection products. The physical and chemical quantities useful for predicting the environmental fate. The use of rating indices (GUS,% L, M2 and GHI). The application of the fugacity model.
  10. The phenomenon of eutrophication of water. Measurement techniques, predisposing conditions and mitigation measures.
  11. The use of isotopic techniques in environmental surveys. Application to the problems of environmental issues.
  12. The basic concepts of phytotreatment and phytoremediation. Possible types of systems for the treatment of water and soil. Design principles.
  13. The problems of Lake Massaciuccoli and adjacent land reclamation. Visit to a phytotreatment system.
  14. Techniques for the composition of information from indicators. Multi-criteria analysis.
  15. The evolution of the concept of landscape and of the rules in its conservation. The techniques for the analysis of the agricultural landscape.
Bibliografia e materiale didattico
  • A cura di: P. Ceccon, M. Fagnano, C. Grignani, M. Monti, S. Orlandini. Agronomia. EDISES: Edizioni Scientifiche ed Universitarie. Napoli, 2017
  • Landi, Agronomia e ambiente, Edagricole, Bologna, 1999
  • Bonari E. (a cura di), Coltivazioni erbacce e rischi ambientali in provincia di Pisa. Edizioni ETS, Pisa, 1993.
  •  Bagarello V., Ferro V., Erosione e conservazione del suolo. McGraw-Hill, 2006.
  • AA.VV., Agricoltura e ambiente. Edagricole, Bologna, 1991
  • AA.VV., Agricoltura e tutela delle acque nel bacino del lago di Massaciuccoli. Pacini Editore, Pisa, 2013
  • Vighi M., Funari E., Pesticide risk in groundwater. Lewis Publishers, 1995.
Bibliography
  • By: P. Ceccon, M. Fagnano, C. Grignani, M. Monti, S. Orlandini. Agronomia. EDISES: Edizioni Scientifiche ed Universitarie. Napoli, 2017
  • Landi, Agronomia e ambiente, Edagricole, Bologna, 1999
  • Bonari E. (by), Coltivazioni erbacce e rischi ambientali in provincia di Pisa. Edizioni ETS, Pisa, 1993.
  •  Bagarello V., Ferro V., Erosione e conservazione del suolo. McGraw-Hill, 2006.
  • AA.VV., Agricoltura e ambiente. Edagricole, Bologna, 1991
  • AA.VV., Agricoltura e tutela delle acque nel bacino del lago di Massaciuccoli. Pacini Editore, Pisa, 2013
  • Vighi M., Funari E., Pesticide risk in groundwater. Lewis Publishers, 1995
Indicazioni per non frequentanti

Gli studenti non frequentanti possono seguire lo svolgimento delle lezioni utilizzando il materiale didattico messo a disposizione dal docente prima dell'inizio del corso sul sito E-learning del CdS comprendente i file relativi alle esercitazioni svolte in aula di informatica e seguendo il registro delle lezioni del docente.
Non-attending students info

Non-attending students can follow the lectures using the teaching material made available by the teacher before the start of the course on the e-learning site of the CdS including the files related to the practices performed in the PC classroom and by following the lessons schedule.
Modalità d'esame

L'esame è costituito da una prova orale della durata di circa 45 minuti. Il colloquio verterà su tutto il programma e prevedrà anche la ricostruzione degli esercizi svolti durante le esercitazioni in aula informatica. La prova orale è superata se il candidato dimostra di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia corretta, di mettere in relazione le parti del programma svolte ed utilizzare le nozioni acquisite in modo congiunto per rispondere correttamente alle domande poste.
Assessment methods

The exam consists of an oral test lasting about 45 minutes. The interview will focus on the whole program and will include the reconstruction of the exercises carried out during the exercises in the computer room. The oral exam is passed if the candidate demonstrates to express himself clearly and use the correct terminology, to relate the parts of the program carried out and use the concepts acquired in a joint way to correctly answer the questions posed
Altri riferimenti web

http://www.agr.unipi.it/piano-di-studio-programmi-3/
Additional web pages

http://www.agr.unipi.it/piano-di-studio-programmi-3/
Updated: 12/02/2021 10:14