SISTEMI COLTURALI IN AMBIENTE PROTETTO
Anno accademico 2026/2027 - Docente: CLAUDIO CANNATARisultati di apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione: Lo studente conoscerà e comprenderà le caratteristiche generali dei sistemi colturali in ambiente protetto, le principali tipologie di strutture e di impianti e i relativi mezzi di protezione. Comprenderà inoltre le esigenze delle piante rispetto a clima, suolo e nutrizione, le basi biologiche che regolano la produzione in condizioni microclimatiche modificate e le tecniche colturali in suolo e fuori suolo.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di analizzare le criticità microclimatiche e di valutare e applicare soluzioni biologiche, tecniche ed impiantistiche idonee a ottenere produzioni in ambiente protetto. Sarà inoltre in grado di programmare le produzioni e di elaborare e gestire un calendario colturale, di gestire in modo sostenibile i processi produttivi dei sistemi colturali in ambiente protetto mediante idonei mezzi di protezione e appropriate tecniche di produzione
Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di confrontare soluzioni tecniche alternative in termini di sostenibilità economica e ambientale e di formulare decisioni colturali e gestionali fondate su criteri tecnico-scientifici.
Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di esporre con chiarezza e con linguaggio appropriato concetti, metodi e risultati inerenti ai sistemi colturali in ambiente protetto, discutendone gli aspetti tecnici e scientifici con interlocutori del settore.
Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di aggiornarsi in modo autonomo sulla normativa e sulle innovazioni tecnologiche del comparto.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso è strutturato in 63 ore, di cui 21 ore di didattica frontale e 42 ore per altre attività. Sono previste lezioni, esercitazioni, discussione di casi di studio, visite di campo. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento Di3A.
Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.
Prerequisiti richiesti
Sono ritenute utili per l'apprendimento della disciplina conoscenze di base di biologia (in particolare biologia e fisiologia vegetale) e di matematica (calcolo elementare, proporzioni, unità di misura), nonché nozioni generali di agronomia, di orticoltura e floricoltura e di florovivaismo. Tali conoscenze sono da intendersi come utili e non indispensabili: facilitano la comprensione degli argomenti trattati, ma non costituiscono un requisito vincolante per l'accesso all'insegnamento.
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Il corso esplora i sistemi colturali in ambiente protetto, partendo dalle strutture e arrivando alla gestione integrata della produzione. Si analizzano storia, diffusione e ruolo economico delle colture protette, le tipologie di serre, i criteri di ubicazione e dimensionamento, nonché i materiali di copertura. Vengono poi approfonditi il microclima, il bilancio radiativo e termico, i sistemi di climatizzazione e le esigenze delle piante in termini di clima, suolo e nutrizione.
La seconda parte è dedicata ai sistemi fuori suolo, sia a ciclo aperto sia chiuso, con focus sulla fertirrigazione. Si studiano inoltre sensoristica, sistemi di supporto alle decisioni (DSS), IoT, automazione e coltivazione di precisione, includendo indicatori di efficienza idrica ed energetica.
Un modulo specifico tratta le vertical farm: tipologie e layout, illuminazione LED, controllo ambientale, gestione energetica, specie coltivabili e valutazione economica e ambientale. Seguono approfondimenti sugli input nei sistemi avanzati, come ad esempio biostimolanti, biofortificazione e bilancio del carbonio.
Il corso si conclude trattando la diversificazione produttiva: scelta di specie e cultivar, programmazione delle colture, produzione di piccoli frutti, microgreens, baby leaf.
Testi di riferimento
1. Mezzi di protezione per l'ortofloro-frutticoltura ed il vivaismo. Tesi R., Edagricole. ISBN: 88-206-4247-6
2. Colture in Serra. Tecnologie per una ottimale coltura in serra. C. Stanghellini, B. van't Ooster, E. Heuvelink, Arvan srl, 2025. ISBN: 978-90-8686-329-7
3. Colture fuori suolo. Idroponica e coltivazione in substrato. L. Incrocci, F. Malorgio, D. Massa, A. Pardossi, Edagricole, 2022. ISBN: 885065572X
4. Altro materiale didattico per gli studenti, che verrà reso disponibile agli studenti, consiste in:
- Copia dei power point presentati durante le lezioni frontali e in occasione dei seminari.
- Articoli scientifici ed altro materiale didattico fornito dal docente, inclusi eventuali link e/o articoli divulgativi da consultare.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione ai sistemi protetti.Le colture protette: storia, diffusione, ruolo economico. Ubicazione, dimensionamento, orientamento; materiali di copertura.Microclima, luce naturale, bilancio radiativo e termico | 1-2- 4 |
| 2 | I Sistemi fuori suolo | 2-3-4 |
| 3 | Vertical FarmsConcetti, tipologie e layout multilivelloIlluminazione artificiale: spettri, fotoperiodo, efficienzaControllo ambientale, automazione e gestione dell'energiaSpecie idonee, resa per unità di superficielimiti del sistema | |
| 4 | Controllo ambientale, monitoraggio e gestione di precisione | |
| 5 | Input in sistemi avanzati | |
| 6 | Programmazione e diversificazione delle produzioni |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento avverrà tramite prova orale, volta ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi. Il colloquio verterà sugli argomenti del programma quali ad esempio: strutture e mezzi di protezione, microclima, sistemi fuori suolo, sensoristica e DSS, vertical farm, input avanzati e diversificazione produttiva. Potrà includere l'analisi di casi applicativi, come la scelta di soluzioni tecniche, la gestione del microclima o la programmazione di un calendario colturale.
Saranno valutati:
- - la conoscenza e la comprensione dei contenuti e il livello di approfondimento;
- - la capacità di applicare le conoscenze all'analisi di criticità microclimatiche e gestionali e alla scelta di soluzioni tecniche appropriate;
- - l'autonomia di giudizio
- - la capacità di sintesi, di organizzazione delle informazioni e di collegamento tra argomenti diversi del programma;
- - la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate;
- - la chiarezza espositiva e la proprietà del linguaggio tecnico.
La La votazione segue il seguente schema:
Voto
Italiano
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Non idoneo |
Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni Capacità di analisi e sintesi: irrilevanti, frequenti generalizzazioni Utilizzo di referenze: completamente inappropriato |
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18-20 |
Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti Utilizzo di referenze: appena appropriato |
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21-23 |
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e coerente Utilizzo di referenze: utilizza le referenze standard |
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24-26 |
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buona Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi buone, gli argomenti sono esposti coerentemente Utilizzo di referenze: utilizza le referenze standard |
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27-29 |
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi Utilizzo di referenze: ha approfondito gli argomenti |
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30-30 e lode |
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi Utilizzo di referenze: significativi approfondimenti |
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CinAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o DSA) del Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
1- 1. Descrivi l'inversione termica notturna in serra: in quali condizioni meteorologiche si verifica, da cosa dipende e quali conseguenze ha sulla coltura. Indica le strategie per limitarla.
2- 2. Definisci il VPD e spiega perché è un descrittore più utile dell'umidità relativa nella gestione della serra.
3- 3. Confronta ventilazione naturale, ventilazione forzata e raffrescamento evaporativo (pad & fan, nebulizzazione) per efficacia, consumo idrico e controllo del VPD.
4- 4. In un sistema chiuso la EC del drenaggio sale progressivamente: quali cause, quali ioni si accumulano e come intervieni?
5- 5. In una serra con luce naturale insufficiente, quando conviene l'illuminazione artificiale? Confronta HPS e LED per efficienza, calore emesso e spettro.
6- 6. Confronta sensori FDR e tensiometri per la gestione irrigua in substrato: grandezza misurata, vantaggi e limiti. Quale sceglieresti per un substrato di cocco e perché?