GESTIONE SOSTENIBILE DELLE RISORSE IDRICHE IN AGRICOLTURA

Conoscenza e comprensione

Gli studenti acquisiranno la conoscenza dei principi teorici che governano la gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura, inclusi i fondamenti dell'idraulica agraria e delle tecniche di irrigazione. Saranno in grado di comprendere i concetti legati alla progettazione e verifica di impianti di irrigazione, di lunghe condotte in pressione, nonché le metodologie per la stima e la misura dei fabbisogni idrici colturali. Inoltre, gli studenti acquisiranno la comprensione teorica circa le soluzioni basate sulla natura (NBS) per il trattamento e il riuso delle risorse idriche non convenzionali (come le acque reflue urbane), e di un impianto di raccolta e recupero delle acque piovane al fine di ottimizzare l'uso sostenibile delle risorse idriche in agricoltura.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: 

Gli studenti saranno in grado di applicare le conoscenze teoriche per progettare sistemi di irrigazione efficienti, come la progettazione e verifica di lunghe condotte in pressione  e di sistemi di microirrigazione superficiale e subsuperficiale. Sapranno calcolare i fabbisogni idrici delle colture utilizzando le tecniche appropriate, adattando le soluzioni in base alle caratteristiche agronomiche specifiche. Inoltre, saranno in grado di integrare NBS e altre soluzioni appropriate per il trattamento e riuso delle acque non convenzionali nel contesto agricolo.

Competenze trasversali

•  Autonomia di giudizio: Gli studenti svilupperanno una solida capacità di giudizio critico e autonomia nell'analisi dei diversi approcci per la gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura. Saranno in grado di valutare la fattibilità tecnica di diverse soluzioni, compreso l'uso delle NBS per il trattamento e il riuso delle acque reflue urbane, considerando anche gli impatti ambientali e sociali. Inoltre, sapranno prendere decisioni informate su come ottimizzare l'uso delle risorse idriche in contesti agricoli diversi, promuovendo l'approccio più sostenibile e adattato alle specifiche condizioni locali.
•  Abilità comunicative: Gli studenti acquisiranno abilità comunicative idonee per la trasmissione dei concetti relativi alla gestione delle risorse idriche in agricoltura, sia in forma scritta sia orale. Saranno in grado di presentare i risultati di analisi e progettazioni relative alla gestione idrica e alle NBS, in modo chiaro e comprensibile utilizzando una terminologia appropriata.
•  Capacità di apprendimento: Gli studenti svilupperanno la capacità di apprendere autonomamente e di aggiornarsi continuamente sulle nuove tecnologie e approcci per la gestione delle risorse idriche in agricoltura, comprese le innovazioni nel campo delle NBS e delle tecnologie per il trattamento delle acque non convenzionali. Saranno in grado di seguire e analizzare i progressi scientifici e tecnici in questo settore, integrando nuove conoscenze per il proseguo dei propri studi.

 L’insegnamento contribuisce, inoltre, al perseguimento degli Obiettivi dell’Agenda Onu 2030 per lo Sviluppo Sostenibile, con riferimento specifico al "Goal 2: SCONFIGGERE LA FAME" e "Goal 6: ACQUA PULITA E SERVIZI IGIENICO-SANITARI".

L'insegnamento si articola in 84 ore complessive (9 CFU), distribuite in 42 ore di didattica frontale in aula e n. 42 ore di esercitazioni, includenti esercizi guidati in aula, seminari, visite didattiche sul 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 ai docenti referenti CInAP (Centro per l’Inclusione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento.

Qualora le condizioni dovessero imporre l’erogazione dell’insegnamento in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel Syllabus.

L’insegnamento non prevede propedeuticità vincolanti. Conoscenze di base di fisica e matematica sono utili per l’apprendimento della disciplina

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata

L'insegnamento di Gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura offre una panoramica completa sulla gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura. Il programma si articola in tre moduli principali che affrontano i temi dell'idraulica agraria, delle tecniche di irrigazione e delle soluzioni basate sulla natura (NBS) per la gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura, ed i seguenti contenuti:

1.        Il modulo di Idraulica agraria si concentra sui principi fondamentali dell'idraulica applicata all’agricoltura, ponendo particolare attenzione alla progettazione e alla gestione dei sistemi irrigui. Dopo un’introduzione sui concetti di base dell’idraulica agraria, il modulo affronta le metodologie per l’analisi e il dimensionamento delle lunghe condotte in pressione, nonché la misura della portata attraverso luci a battente. I contenuti trattati durante il corso sono finalizzati a far acquisire agli studenti metodologie per la pratica risoluzione di problemi di dimensionamento di impianti irrigui e per la verifica del loro funzionamento.

2.        Il modulo di Impianti irrigui è finalizzato a fornire allo studente conoscenze e competenze relative all’idrologia del terreno agrario, alle esigenze idriche delle colture e alle principali tecniche di irrigazione, nonché ai criteri di progettazione, dimensionamento, esercizio e manutenzione degli impianti irrigui. Particolare attenzione sarà dedicata ai sistemi di microirrigazione superficiale e subsuperficiale e alle relative modalità di gestione, fornendo allo studente gli strumenti necessari per affrontarne la progettazione, il dimensionamento e la gestione in relazione alle specifiche esigenze colturali e alle caratteristiche del terreno.

3.        Il modulo sulle soluzioni basate sulla natura (NBS) descrive un approccio innovativo per la gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura. Le NBS includono l’uso di tecniche naturali, come la fitodepurazione e la gestione delle acque reflue urbane, per il trattamento e il riuso delle acque non convenzionali in contesti agricoli. Gli studenti esploreranno come queste soluzioni possano ridurre l’impatto ambientale, migliorare la qualità dell’acqua e favorire una gestione sostenibile delle risorse. Verranno inoltre descritti i criteri progettuali per il dimensionamento di un sistema di raccolta e riutilizzo delle acque piovane.

Ogni modulo prevede una parte teorica per introdurre i concetti chiave, seguita da esercitazioni pratiche e casi studio per applicare le conoscenze in situazioni reali.

1. Capra A., Scicolone B. -  Progettazione e gestione degli impianti di microirrigazione. Ed. EDAGRICOLE
2. Santelli P. Irrigazione del verde ornamentale. Ed. Flaccovio, Palermo, 2016
3. Ferro, V. (2013) – Elementi di idraulica e idrologia per le scienze agrarie, ambientali e forestali. McGraw-Hill.
4. Kadlec Robert H. and Scott D. Wallace. Treatment Wetlands, Second Edition. Boca Raton: Taylor & Francies Group and CRC Press (2009)
5. Quaderni CSEI Catania III serie, Vol 10. Progettazione e gestione dei sistemi di fitodepurazione per il trattamento delle acque reflue urbane di piccoli e medi insediamenti
6. Mastrorilli, M. (Ed.). (2015). L'acqua in agricoltura: gestione sostenibile della pratica irrigua. Edagricole.
7. Copia dei power point presentati durante le lezioni frontali e in occasione dei seminari.
8. Articoli scientifici ed altro materiale didattico fornito dal docente, inclusi eventuali link e/o articoli divulgativi da consultare

Gli studenti sosterranno una prova scritta e un colloquio orale. La valutazione finale, espressa in trentesimi, sarà determinata dalla media aritmetica delle votazioni conseguite nelle due prove.

1.      Descrivere i principali fattori che influenzano le perdite di carico in una condotta in pressione e illustrarne le modalità di calcolo

2.      Determinare la portata erogata da una luce a battente di parete

3.      Quali sono i principali componenti di un impianto di microirrigazione?

4.      Quali sono i principali fattori che influenzano i fabbisogni idrici delle colture?

5.      Cosa si intende per "soluzioni basate sulla natura" (NBS) e come possono contribuire alla gestione sostenibile delle risorse idriche?

6.      Quali sono i benefici ambientali ed economici dell’utilizzo delle NBS per il trattamento delle acque reflue in agricoltura?

7.      Come posso essere classificate le NBS per il trattamento delle acque reflue?

8.    Quali sono i componenti di un impianto per il recupero dell'acqua piovana