CRA - SCA - Unità di ricerca per i sistemi colturali degli ambienti caldo-aridi

Direttore – Marcello Mastrorilli

Storia:L’Unità di Ricerca per i Sistemi Colturali degli Ambienti caldo-aridi (CRA-SCA) ha origine dalle Stazioni Agrarie Sperimentali di Bari (istituita nel 1918) e di Modena (1871) che confluirono nell’Istituto Sperimentale Agronomico di Bari (costituito con il Decreto Legge n. 1318 del 23 novembre 1968). La Sede di Bari era già “Scuola di oleificio ed olivicoltura” dal 1881.Con l’adozione del Piano di Riorganizzazione del CRA (previsto dal D. Leg.vo 29/10/1999 n. 454 e approvato dal CRA l’8 agosto 2008) l’Unità di Ricerca SCA afferisce al Dipartimento di Agronomia Foreste e Territorio. Missione:Il CRA-SCA sviluppa ricerche rivolte alla sostenibilità ambientale dell’attività agricola. Oggetto di studio è la produttività dei sistemi colturali degli ambienti semi-aridi e caldo-aridi dell’area mediterranea. Obiettivi delle ricerche sono il ruolo dell’acqua nell’agro-ecosistema, la risposta delle colture agli stress idrico e salino, la conservazione e valorizzazione delle risorse naturali e del paesaggio agrario, l’adattamento ai cambiamenti climatici e la loro mitigazione, la lotta contro la desertificazione.Per raggiungere questi obiettivi CRA SCA applica metodi innovativi per analizzare l’ambiente, l’eco-fisiologia delle colture agrarie, gli interventi agronomici, gli scambi di massa ed energia nel continuum terreno-coltura-atmosfera. Per interpretare le interazioni tra questi fattori e le produzioni agrarie, l’UR sviluppa tecniche modellistiche e approcci integrati che includono la dimensione spazio-temporale del territorio. Attività: TEMI DI RICERCA PRINCIPALI1. Caratterizzazione degli ambienti semi-aridi e caldo-aridi dell’area mediterranea: variabilità spaziale dei parametri fisico-idrologici e chimici del suolo; remote sensing; agrometeorologia applicata; scambi gassosi tra suolo e atmosfera; determinazione dei flussi di anidride carbonica, vapor d’acqua e gas in traccia ad effetto serra; evapotraspirazione delle colture; 2. Esigenze dei sistemi colturali negli ambienti semi-aridi: nuove tecniche di aridocoltura; bilanci di energia, acqua, nutrienti; tecniche agronomiche dell’irrigazione; valorizzazione di acque anomale e dei residui colturali; agrotecniche a tutela della fertilità agronomica e fertilizzanti alternativi; 3. Sostenibilità dei sistemi colturali dell’area mediterranea: innovazioni ecocompatibili, agricoltura di precisione, agrotecniche ‘site-specific’, agricoltura biologica, agricoltura conservativa, introduzione di specie alternative, sistemi colturali per la bio-energia; 4. Evoluzione dei sistemi colturali a seguito dei cambiamenti climatici: modellizzazione dei sistemi di coltura, adattamento dei sistemi colturali ai futuri scenari; capacità di mitigazione dei sistemi colturali. LE STRUTTURE 1. Le AZIENDE AGRARIE SPERIMENTALI rappresentano i “laboratori agronomici” a cielo aperto e sono funzionali alla produzione di dati per: – descrivere processi fisici, eco-fisiologici e produttivi; – analizzare il comportamento di colture e di sistemi di colture, alle sollecitazioni ambientali e agli interventi agrotecnici, nonché alle loro interazioni; – calibrare, parametrizzare e verificare i modelli agro-bio-fisici. Fanno capo al CRA-SCA di Bari tre aziende agrarie sperimentali:1. a Rutigliano (Bari) l’Azienda Agostinielli (responsabile dott. A. D. Palumbo) è orientata a studiare le relazioni ‘acqua – sistemi colturali’. E’ stabilmente equipaggiata con lisimetro a pesata (4 m²), batteria di 30 lisimetri a drenaggio (1,13 m²), stazioni micro-meteorologiche, anemometri sonici e Open Top Chambers. L’azienda si estende per 24,32 ettari ed è dotata di parco agro-meteorologico, una depressione topografica utilizzata per gli studi dei flussi in pendenza, sistema irriguo semovente “linear ranger”, “rain shelter”, colture ortive poliennali in irriguo, colture erbacee perenni in asciutto a scopo energetico, “short rotation forests”, sistemi colturali con avvicendamenti annuali. 2. a Foggia, presso il Podere 124 (responsabile dott. M. Rinaldi) si conducono studi su sistemi colturali estensivi mediterranei. Si studiano tecniche produttive che sono alla base dell’agricoltura biologica, conservativa e di precisione. L’azienda è dotata di impianto irriguo, stazione agrometeorologica, batteria di lisimetri a drenaggio e 2 lisimetri a pesata interrati. Si estende su una superficie di 19,62 ettari occupati da prove agronomiche “di lungo termine”, in atto da decenni e da prove sperimentali di avvicendamenti annuali. 3. a Bitetto (Bari) l’azienda La Piantata (responsabile dott. D. De Giorgio) è destinata agli studi agronomici sul mandorlo e alla tutela di una collezione varietale di mandorlo, con particolare riguardo al germoplasma autoctono, per la conservazione della diversità genetica, caratterizzazione e sua valorizzazione. La collezione comprende 212 cultivar e 547 nuove accessioni in corso di valutazione e si estende su una superficie di 5,86 ettari. Dispositivi sperimentali di prove a lungo termine. Nell’azienda sperimentale “Podere 124” di Foggia: – dal 1977, monosuccessione di frumento duro: confronto tra bruciatura dei residui colturali e varie modalità di interramento delle paglie; dal 1987, avvicendamento biennale: confronto tra 2 profondità di interramento dei residui del frumento duro; – dal 1990, monosuccessione di frumento duro e avvicendamento biennale: confronto tra 2 modalità di lavorazione del terreno e 4 trattamenti di gestione delle paglie. – dal 1990, lavorazioni del suolo: confronto fra 4 modalità do lavorazioni del terreno in interazioni a 3 livelli di fertilizzazione azotata, su avvicendamenti biennali.Nell’azienda sperimentale “La Piantata” di Bitetto:– dal 1976, collezione di germoplasma di mandorlo: confronto tra 3 modalità di gestione del suolo, con e senza lavorazione e, in questa ultima, con e senza sovescio di favino 2. LABORATORI TEMATICI– Laboratorio di Micrometeorologia (responsabile dott. G. Rana) equipaggiato per:o misurare di flussi di energia e massa (acqua, carbonio, componenti azotati e gas in traccia in generale); o modellizzare gli scambi tra colture agrarie e forestali e atmosfera; o misurare i termini dei bilanci di carbonio, azoto e acqua in sistemi colturali standard e non (clima arido e semi-arido, terreni complessi, parcelle in pendenza e di dimensione ridotta). – Laboratorio di Modellistica (responsabile dott. M. Rinaldi). La biblioteca software comprende: DSSAT, CropSyst, EPIC, AQUACROP, STICS, HYDRUS, SWAP ed AQUATER.Il laboratorio ha le seguenti finalità:o sviluppare e applicare modelli matematici di simulazione del sistema suolo-pianta-atmosfera; o calibrare parametri di diversa natura, validare le risposte dei modelli rispetto ai dati rilevati in pieno campo; o caratterizzare la sostenibilità dei sistemi di produzione vegetale tramite indicatori agro-ecologici; o applicare i modelli sia a scala di campo che territoriale a seguito di cambiamenti climatici e di scenari agrotecnici. – Laboratorio di chimica, fisica e idrologia del terreno (responsabile dott. D. Ventrella).o L’attività del settore chimico riguarda la determinazione dei parametri per: – Vegetali: carbonio, idrogeno, azoto, zolfo, metalli alcalini, alcalino-terrosi e pesanti, anioni e cationi, estrazioni e digeribilità della fibra; – Suolo: metalli alcalini, alcalino-terrosi e pesanti, carbonio organico (totale, estraibile, acidi umici e fulvici), azoto, fosforo, potassio scambiabile e altre basi di scambio, anioni e cationi, capacità di scambio cationico, conducibilità elettrica, pH, calcare.o Il settore di fisica e idrologia si occupa di: tessitura, struttura, contenuto idrico (TDR e FDR), funzioni di ritenzione idrica e conducibilità idraulica. – Laboratorio di elaborazione delle immagini ambientali (responsabile dott.ssa A. Castrignanò) per la gestione di informazioni spaziali georiferite acquisite con sensori in Proximal e Remote sensing relative a: o caratteristiche pedologiche, meteorologiche e di uso del suolo; o dinamica dell’area fogliare delle colture, determinazione di condizioni di stress idrico e nutrizionale, stima della biomassa e della produttività. – Piattaforma geomatica (responsabile dott.ssa A. Castrignanò) per: o ottimizzazione mediante tecniche statistiche e geostatistiche del campionamento spaziale, finalizzato al rilievo e all’analisi delle risorse ambientali, agricole e forestali; o applicazione di tecniche di Global Positioning System per la georeferenziazione delle osservazioni e la realizzazione di modelli digitali del terreno; o acquisizione di dati territoriali con tecniche di Proximal e Remote Sensing mediante sensori geofisici e radiometrici a terra o a bordo di aereo e/o di satellite (rilievi delle caratteristiche del suolo e della vegetazione); o elaborazione di dati con tecniche geostatistiche di variabili ambientali per la produzione di mappe tematiche, di sintesi e di rischio; o agro-ecoregionalizzazione mediante tecniche di clustering geografico; o gestione della variabilità spazio-temporale e messa a punto di agrotecniche sito-specifiche nella prospettiva dell’agricoltura di precisione.3. BIBLIOTECALa biblioteca annovera oltre 27.000 volumi che coprono tutti i settori dell’agronomia. L’ emeroteca conta oltre 20.000 volumi.

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