Menù principale
B016963 - BIOCHIMICA AGRARIA
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2020-21
Coorte 2019 - Laurea Triennale (DM 270/04) in BIOTECNOLOGIE
Anno di corso
Secondo Anno - Secondo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Medicina Sperimentale e Clinica
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
AGR/13 - CHIMICA AGRARIA
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
01/03/2021 ⇒ 11/06/2021
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Docenza
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Si considera il suolo come un complesso sistema biologico evidenziando i concetti di soil as a natural capital e di soil ecosystem services. Si studiano i meccanismi alla base della fertilità del suolo, i principali fattori di stress e le strategie di attenuazione degli effetti. Per le piante si studia la rizosfera ed i meccanismi di up take dei nutrienti e, relativamente agli stress, i pathway fotosinetici ed il metabolismo secondario.
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Sequi p, Ciavatta C, Miano T. Fondamenti di Chimica del Suolo. Patron ed. Bologna
Tan KH . Principles of soil chemistry Forth Edition (2011) CRC press , taylor and Francis eds,
Pinton R,Cocucci M, Nannipieri P, Trevisan M.. Fondamenti di Biochimica Agraria. Patron ed. Bologna
Chesworth J.M., Stuchbury T.,. Scaife J.R. An Introduction to Agricultural Biochemistry. Springer, Dordrecht eds.
Materiale didattico integrativo inerente le tematiche affrontate durante il corso viene fornito dal docente.
Tan KH . Principles of soil chemistry Forth Edition (2011) CRC press , taylor and Francis eds,
Pinton R,Cocucci M, Nannipieri P, Trevisan M.. Fondamenti di Biochimica Agraria. Patron ed. Bologna
Chesworth J.M., Stuchbury T.,. Scaife J.R. An Introduction to Agricultural Biochemistry. Springer, Dordrecht eds.
Materiale didattico integrativo inerente le tematiche affrontate durante il corso viene fornito dal docente.
Obiettivi Formativi
Competenze acquisite al termine del corso: Conoscenza dei principali processi biologici alla base della fertilità dei suoli e delle interazioni suolo-pianta anche in relazione all’adattamento delle piante agli stress ambientali. Risultati di apprendimento attesi:
• conoscenza dei meccanismi e dei processi di formazione del suolo
• conoscenza dei meccanismi alla base della fertilità del suolo
• conoscenza dei principali metodi di analisi del suolo;
• conoscenza delle interazioni suolo-pianta;
• conoscenze sulle pratiche di fertilizzazione ed ammendamento;
• conoscenza delle strategie di adattamento delle piante agli stress ambientali
Capacità acquisite al termine del corso:
Saper gestire i suoli e la loro fertilità migliorando l’efficienza di utilizzo delle risorse da parte delle piante coltivate anche in relazione ai parametri ambientali.
• conoscenza dei meccanismi e dei processi di formazione del suolo
• conoscenza dei meccanismi alla base della fertilità del suolo
• conoscenza dei principali metodi di analisi del suolo;
• conoscenza delle interazioni suolo-pianta;
• conoscenze sulle pratiche di fertilizzazione ed ammendamento;
• conoscenza delle strategie di adattamento delle piante agli stress ambientali
Capacità acquisite al termine del corso:
Saper gestire i suoli e la loro fertilità migliorando l’efficienza di utilizzo delle risorse da parte delle piante coltivate anche in relazione ai parametri ambientali.
Prerequisiti
Sono richieste conoscenze di base di chimica inorganica ed organica, di microbiologia
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso: 144 (= 6x24)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 96
Numero di ore relative alle attività in aula: 40 di cui 24 di lezioni di carattere generale, 10 di seminari di approfondimento, 6 di ripasso interattivo degli argomenti trattati nel corso per favorire l’apprendimento delle nozioni acquisite.
Numero di ore relative ad attività di laboratorio: 8
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 96
Numero di ore relative alle attività in aula: 40 di cui 24 di lezioni di carattere generale, 10 di seminari di approfondimento, 6 di ripasso interattivo degli argomenti trattati nel corso per favorire l’apprendimento delle nozioni acquisite.
Numero di ore relative ad attività di laboratorio: 8
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni non obbligatoria ma consigliata
Strumenti a supporto della didattica: Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, laboratori
Strumenti a supporto della didattica: Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, laboratori
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale basato sulla presentazione dell'elaborato di approfondimento su una delle tematiche trattate nel corso preparato dallo studente. Nel corso dell'esame sarà valutata la capacità di applicare le conoscenze acquisite nell’affrontare la tematica trattata e la competenza nell'uso di un appropriato linguaggio tecnico-scientifico.
Programma del corso
Chimica del suolo
Definizione di suolo. Caratteristiche fisiche: tessitura, struttura, aggregati e porosità. Caratteristiche chimiche: colloidi minerali (argille, ossidi ed idrossidi Ferro ed Alluminio) ed organici (sostanza organica del suolo). Sviluppo e rilevanza della carica pH indipendente e pH dipendente del suolo. La capacità di scambio cationica ed anionica, Rilevanza del pH e sua determinazione (pH H2O e pH KCl). Capacità tampone del pH dei suoli. Suolo come un sistema biologico: importanza della componente biotica, definizione di hot spot e bulk soil. Approfondimenti di bioenergetica dei suoli e rilevanza delle attività enzimatiche. Definizione di funzionalità e fertilità del suolo. Valutazione delle pratiche di fertilizzazione ed ammendamento del suolo. Analisi delle principali tipologie di suoli (suoli acidi, salini, aridi e sommersi) in relazione all’utilizzo agricolo considerando i requisiti comunitari di ecosostenibility, food safety e food quality.
Biochimica
Differenza tra metabolismo primario e secondario delle piante. Strategie di adattamento delle piante agli stress ambientali con focus su strategie di attività fotosintetica e rilevanza del metabolismo secondario.
Studio della rizosfera come interfaccia suolo-pianta. Analisi delle principali caratteristiche della rizosfera e delle principali reazioni biochimiche utili alla pianta. Influenza del tipo di suolo sull'assimilazione dei nutrienti da parte delle piante. Effetto della pianta sul ciclo dei nutrienti nel suolo.
Didattica di approfondimento
Le attività seminariali su aspetti di particolare interesse che per quest’anno riguardano:
• Il ruolo del suolo nel bilancio tra stoccaggio di carbonio (CO2) ed emissione di gas serra (NO, CH4 e CO2). Dr.ssa Alessandra Lagomarsino (CREA);
• La rizosfera un mondo a parte e da sfruttare: il caso intrigante della inibizione della nitrificazione. Dr. PierFrancesco Nardi (CREA);
• La rilevanza delle attività enzimatiche nel suolo prof. Paolo Nannipieri (DAGRI-Unifi)
• Recupero di suoli inquinati. Dr.ssa Laura Giagnoni (DAGRI-UniFi);
• Le principali tipologie di analisi utili alla caratterizzazione del suolo: quali e perché. Dr.ssa Laura Giagnoni (DAGRI-UniFi)
Attività di laboratorio sulle principali analisi chimico-fisiche di caratterizzazione dei suoli. Per le analisi fisiche si analizzano le metodiche di determinazione della tessitura, struttura e della differenziazione degli aggregati in classi dimensionali (macro, meso e micro aggregati). Per le analisi chimiche si determina il pH reale (H2O) e potenziale (KCl), la capacità di scambio, e la conducibilità della soluzione circolante. Relativamente alla determinazione delle analisi biologiche legate alla funzionalità del suolo in termini di determinazione dell’attività microbica in relazione ai cicli dei nutrienti ed alle relative attività enzimatiche ci si imiterà alla sola determinazione di queste ultime. Questo in considerazione che in altri corsi gli studenti avranno modo di determinare la biomassa e la biodiversità microbica tramite approcci metagenomici.
Preparazione dell’elaborato progettuale su una delle tematiche trattate nel corso da presentare per la prova di esame orale. L’attività prevede l’analisi della problematica, l’individuazione dell’obiettivo da raggiungere e l’elaborazione di un piano di intervento. Questa attività è svolta dallo studente con il supporto del docente.
Definizione di suolo. Caratteristiche fisiche: tessitura, struttura, aggregati e porosità. Caratteristiche chimiche: colloidi minerali (argille, ossidi ed idrossidi Ferro ed Alluminio) ed organici (sostanza organica del suolo). Sviluppo e rilevanza della carica pH indipendente e pH dipendente del suolo. La capacità di scambio cationica ed anionica, Rilevanza del pH e sua determinazione (pH H2O e pH KCl). Capacità tampone del pH dei suoli. Suolo come un sistema biologico: importanza della componente biotica, definizione di hot spot e bulk soil. Approfondimenti di bioenergetica dei suoli e rilevanza delle attività enzimatiche. Definizione di funzionalità e fertilità del suolo. Valutazione delle pratiche di fertilizzazione ed ammendamento del suolo. Analisi delle principali tipologie di suoli (suoli acidi, salini, aridi e sommersi) in relazione all’utilizzo agricolo considerando i requisiti comunitari di ecosostenibility, food safety e food quality.
Biochimica
Differenza tra metabolismo primario e secondario delle piante. Strategie di adattamento delle piante agli stress ambientali con focus su strategie di attività fotosintetica e rilevanza del metabolismo secondario.
Studio della rizosfera come interfaccia suolo-pianta. Analisi delle principali caratteristiche della rizosfera e delle principali reazioni biochimiche utili alla pianta. Influenza del tipo di suolo sull'assimilazione dei nutrienti da parte delle piante. Effetto della pianta sul ciclo dei nutrienti nel suolo.
Didattica di approfondimento
Le attività seminariali su aspetti di particolare interesse che per quest’anno riguardano:
• Il ruolo del suolo nel bilancio tra stoccaggio di carbonio (CO2) ed emissione di gas serra (NO, CH4 e CO2). Dr.ssa Alessandra Lagomarsino (CREA);
• La rizosfera un mondo a parte e da sfruttare: il caso intrigante della inibizione della nitrificazione. Dr. PierFrancesco Nardi (CREA);
• La rilevanza delle attività enzimatiche nel suolo prof. Paolo Nannipieri (DAGRI-Unifi)
• Recupero di suoli inquinati. Dr.ssa Laura Giagnoni (DAGRI-UniFi);
• Le principali tipologie di analisi utili alla caratterizzazione del suolo: quali e perché. Dr.ssa Laura Giagnoni (DAGRI-UniFi)
Attività di laboratorio sulle principali analisi chimico-fisiche di caratterizzazione dei suoli. Per le analisi fisiche si analizzano le metodiche di determinazione della tessitura, struttura e della differenziazione degli aggregati in classi dimensionali (macro, meso e micro aggregati). Per le analisi chimiche si determina il pH reale (H2O) e potenziale (KCl), la capacità di scambio, e la conducibilità della soluzione circolante. Relativamente alla determinazione delle analisi biologiche legate alla funzionalità del suolo in termini di determinazione dell’attività microbica in relazione ai cicli dei nutrienti ed alle relative attività enzimatiche ci si imiterà alla sola determinazione di queste ultime. Questo in considerazione che in altri corsi gli studenti avranno modo di determinare la biomassa e la biodiversità microbica tramite approcci metagenomici.
Preparazione dell’elaborato progettuale su una delle tematiche trattate nel corso da presentare per la prova di esame orale. L’attività prevede l’analisi della problematica, l’individuazione dell’obiettivo da raggiungere e l’elaborazione di un piano di intervento. Questa attività è svolta dallo studente con il supporto del docente.