Primary production and biodiversity

Goal: This is a PhD project (DOT1302377) of University of Bari in the Area: "Biodiversity, Agriculture and Environment". Within this project, at IBIMET-CNR the hypothesis of a relationship between VOC synthesis and emission from fruit plants, stress conditions of the plant and Capnodis attack will be tested. We will investigate the effect of the interaction between these two stress factors, the environmental and biological ones on the rate and pattern of plant emission, and the content of constitutive and induced volatiles. This is an innovative study compared to previous experiments in which the effect of these biotic and abiotic stresses on VOC emission from plants have been separately evaluated and will provide the fundamental information to the other units aimed to test the behavioural of Capnodis tenebrionis (L.) in response to the volatiles identified in the emission profile of the studied plant species. Understanding the potential role of biogenic emission from fruit woody plants in the study of the cues and mechanisms leading to active host selection and habitat use by the insect, will provide powerful tools to improve plant performance under stress environmental conditions, to manage the diffusion and control of the capnode adult. Thus, this knowledge of the behavioural mechanisms leading to host recognition in Mediterranean area will provide the basis for selecting cultivar-rootstock combination with low susceptibility to capnode, and for the development of innovative insect-control methods, through direct application of volatile compounds in traps or through plant breeding for improved resistance.

The research is a part of a study to develop an agro-ecological model of sustainable viticulture. The activity, carried out on both international cultivars and old varieties, is based on the induction of plant resistance forms to downy mildew and the attraction of beneficial insects, by applications of products and microorganisms used in organic agriculture, such as Trichoderma and Silicon. The increase of jasmonic and salicylic acid, as well as the involvement of other substances (i.e. Reactive Oxygen Species) and associated mechanisms are evaluated. Moreover, the reduction of the use of copper, the only product available in organic farming or the protection of downy mildew (subjected to continuous restrictions due to the negative effects on the environment) is being evaluated.

Obiettivi: Costruire filiere di prodotti ittici sardi, sostenibili, competitivi commercialmente, ad elevata qualità salutistico/nutrizionale e salubri. L’asse portante del progetto si basa sullo sviluppo di una filiera sostenibile nella mangimistica per l’itticoltura regionale, attraverso la produzione di farine ad elevato valore nutrizionale ottenute da insetti allevati su sottoprodotti e scarti dell’industria agroalimentare. Queste farine permetteranno di diminuire la dipendenza dalle farine di pesce e altre fonti proteiche di origine vegetale, riducendo il peso sugli stock ittici selvatici e da quelle vegetali ottenute dalla soia (95% OGM) per creare una filiera sostenibile a livello regionale. Mangimi a base di farine d’insetti verranno sperimentati nell’allevamento di specie dell’acquacoltura sarda come: anguilla, ombrina e orata; ed alcune specie emergenti: riccio di mare e oloturia. Un secondo asse del progetto intende affrontare le criticità legate alla contaminazione dei prodotti ittici e del loro ambiente, da macro e microplastiche. Verranno messi a punto e testati materiale alternativi alle reti in plastica usate per l’allevamento e il confezionamento dei molluschi bivalvi e nuovi materiali ecosostenibili per il packaging del fresco e del trasformato. Inoltre, verranno sviluppati protocolli di lavorazione specifici per il controllo dei contaminanti lungo la filiera ittica. Un terzo asse si base sull’innovazione dei processi di produzione e trasformazione dei prodotti ittici, in particolare verranno innovati i processi di salagione e affumicatura. Il progetto attraverso l’aggregazione di imprese del settore mangimistico, di produzione e trasformazione e OdR intende sviluppare nuovi prodotti e processi innovativi per risolvere alcuni punti critici della filiera ittica; migliorare le caratteristiche qualitative e salutistiche, aumentare la shelf life dei prodotti ittici regionali, e la loro ecosostenibilità. Verranno, infine, messe in atto attività di formazione, animazione e trasferimento tecnologico, mediante la creazione di un Living Lab

According to the document "Guidelines for the development of precision agriculture in Italy" published by Mipaaf (2015), the challenge faced by farms and stakeholders in the agricultural sector will be focused on the development of innovative methodologies to meet the needs and needs of the population, leading to a necessary increase in productivity while ensuring sustainable use of the environment. In a current scenario, in which farms face the impacts of climate change (increased drought, the presence of new diseases and insects, etc.), progressive depletion of environmental resources and greater energy needs compared to the past, the integration of technological innovation into farm production processes appears to be an absolute priority, making agriculture more productive and at the same time sustainable. The DRAGON project, funded by the Research and Development Program - Aerospace specialisation area - of the Autonomous Region of Sardinia, aims to increase farm’s competitiveness with the implementation of an agricultural monitoring and forecasting system based on drones and clouds computing that overcomes the limitations of currently available systems. The use of drones will allow the exploration of crops at a fraction of the cost and a level of spatial and temporal scale practically unreachable by satellites or traditional aircraft. Following the final engineering of the system and adequate marketing activity, the final goal of DRAGON is to propose the system/service through a modular offer based on a model of recurring revenues towards farms and agricultural consortia. (Italiano) Secondo quanto indicato nel documento “Linee guida per lo sviluppo dell’agricoltura di precisione in Italia” pubblicato dal Mipaaf (2015) la sfida affrontata dalle imprese e dagli stakeholder del settore sarà incentrata sullo sviluppo di metodologie innovative per rispondere ai fabbisogni e alle necessità della popolazione, portando ad un necessario aumento di produttività e garantendo nel contempo un uso sostenibile dell'ambiente. In un panorama attuale in cui le aziende agricole si trovano a dover fronteggiare, rispetto al passato, gli impatti dei cambiamenti climatici (aumento della siccità, presenza di nuove patologie e insetti, ecc.), un progressivo depauperamento delle risorse ambientali e maggiori necessità energetiche, appare di assoluta priorità l’integrazione in maniera consolidata dell'innovazione tecnologica nei processi produttivi aziendali, rendendo l'agricoltura più produttiva e al contempo sostenibile. Il progetto DRAGON, finanziato dal Programma di Ricerca e Sviluppo – Area di specializzazione Aerospazio – della Regione Autonoma della Sardegna, ha l’obiettivo di accrescere la competitività aziendale con la realizzazione di un sistema di monitoraggio e previsione in ambito agricolo basato su droni e cloud computing che superi i limiti dei sistemi attualmente disponibili. . L’impiego dei droni permetterà di esplorare le colture ad una frazione del costo e a un livello di scala spaziale e temporale praticamente irraggiungibile dai satelliti o dagli aeromobili tradizionali. A seguito dell’ingegnerizzazione finale del sistema e di una adeguata attività di marketing, l’obiettivo a regime è di proporre il sistema/servizio tramite una offerta modulabile secondo un modello di ricavi ricorrenti verso aziende e consorzi agricoli.

Il progetto EVO 2.0, inserito nel Programma di sviluppo rurale 2014/2020 della Regione Toscana, sottomisura 16.2, e avviato ad agosto 2018, si propone di realizzare attività di sperimentazione per la messa a punto di innovazioni di processo sia per la propagazione e coltivazione dell’olivo, sia per la raccolta e i miglioramenti tecnologici da introdurre nella fase della trasformazione. Inoltre, verrà sperimentato una diversa forma di contenitore, corredato da una nuova etichetta, idonea a tutelare la qualità dell’olio extravergine d’oliva toscano nelle diverse condizioni di luce e temperatura. In particolare, l’Istituto si occuperà di tutelare la biodiversità genetica toscana, sperimentando nuove forme di micropropagazione e riproduzione utilizzando cultivar di olivo autoctone.

FACE is one of only a handful of projects which aim at assessing the influence of rising atmospheric CO2 levels on a agro ecosystem. In particular, the objective of this experiment, realized in collaboration with the Agricultural Institute -Centre for Agricultural Research (HSA) in Martonvásár (Hungary), is to determine the functional responses of different varieties of cereals to actual and future CO2 concentrations and to assess its potential for carbon sequestering.

The wine sector of Sardinia represents an important reality of the island's economy, as shown by the relevant company’s turnover figures and by the presence and recognition of Sardinian products in national and international showcases. Companies are increasingly engaged in the search for better production in terms of quantity and quality, both to meet market and consumer needs, increasingly oriented towards the purchase of eco-sustainable products, and in a perspective of containment production costs. Although the vine is a plant with limited water requirements, irrigation is increasingly used, in particular in areas characterized by low rainfall and high temperatures, where the evaporation of the soil and the transpiration of the vines frequently cause conditions of water scarcity, or in particularly light and skeleton-rich soils, where water is not retained and deep-drained. The GA-VINO project, funded by the Scientific Research, Technological Development and Innovation Program - Top-Down Cluster - of the Autonomous Region of Sardinia, intends to pursue the following general objectives: 1) Combining the possibilities offered by current (and future, or developing) measurement, communication, processing and data management technologies with advanced and innovative analysis and detection models in order to improve the management of production processes in the agricultural sector; 2) Providing companies with highly innovative, objective and easy-to-use tools that allow individual companies to know in detail the environmental conditions of their vineyard and to plan and manage the production sustainably. 3) Increasing competitiveness in highly remunerative markets and promote the innovation capacities of the companies involved, by improving the environmental performance of production processes and enhancing the environmental quality of products. (Italiano) Il settore vitivinicolo della Sardegna rappresenta una realtà importante dell’economia dell’isola, come dimostrato dai numeri relativi ai fatturati aziendali e dalle presenze e riconoscimenti dei prodotti sardi nelle vetrine nazionali e internazionali. Le imprese sono sempre più impegnate nella ricerca di una produzione migliore dal punto di vista quantitativo e qualitativo, sia per soddisfare le esigenze di mercato e dei consumatori, sempre più orientati all’acquisto di prodotti eco-sostenibili, sia in un’ottica di contenimento dei costi di produzione. Nonostante la vite sia una pianta con limitate esigenze di acqua, si ricorre sempre più frequentemente alla pratica dell’irrigazione, in particolare in zone caratterizzate da scarsa piovosità e da temperature elevate, in cui l’evaporazione del terreno e la traspirazione delle viti provocano frequentemente condizioni di scarsità idrica, oppure in terreni particolarmente leggeri e ricchi di scheletro in cui l’acqua non viene trattenuta e sgronda in profondità. Il progetto GA-VINO, finanziato dal Programma Ricerca scientifica, sviluppo tecnologico e innovazione – Cluster Top-Down – della Regione Autonoma della Sardegna, intende perseguire i seguenti obiettivi generali: 1) Coniugare le possibilità offerte dalle attuali (e future, o in via di sviluppo) tecnologie di misura, comunicazione, elaborazione, e gestione dati con avanzati e innovativi modelli di analisi e rilevazione al fine di migliorare la gestione dei processi di produzione nel settore agricolo; 2) Fornire alle imprese strumenti altamente innovativi, oggettivi e di facile consultazione, che consentano alle singole aziende di conoscere nel dettaglio le condizioni ambientali del proprio vigneto e di programmare e gestire in maniera razionale e ottimale il processo produttivo; 3) Incrementare la competitività nei mercati altamente remunerativi e promuovere le capacità di innovazione delle imprese coinvolte, mediante il miglioramento delle prestazioni ambientali dei processi produttivi e la valorizzazione della qualità ambientale dei prodotti.

ASSAM and IBE-CNR have created and are managing a database of chemical and sensory profiles of extra virgin oils participating in the Italian National Review of Monovarietal olive oils. This dynamic database includes a large number of observations for each monovarietal oil, and can allow for ongoing updates every year, thus providing more accurate chemical and sensory average data for the oils. For each monovarietal oil, chemical and sensory profiles were calculated and described, including a large number of oil samples from different regions.

Il progetto, finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Firenze, si è proposto di individuare piante della macchia mediterranea come fonti per l'estrazione di fitocomplessi con applicazione nutraceutica. Lo studio ha permesso di caratterizzare dal punto di vista fisiologico e biochimico piante di Pistacia lentiscus L., Phillyrea latifolia L. and Cistus incanus L., specie tipiche della macchia mediterranea molto resistenti a stress abiotici, quali siccità ed elevate temperature. Uno dei principali risultati di questo studio è l’identificazione del miglior momento di raccolta delle foglie di queste specie vegetali per ottenere estratti arrichiti in polifenoli e con alta attività di scavenger verso i radicali liberi. Infine, lo studio preliminare dell’estratto ottenuto da C. incanus su cellule RAW 264.7 ha evidenziato una alta attività anti-infiammatoria di questo estratto, fornendo quindi supporto scientifico per il suo potenziale utilizzo in patologie di natura infiammatoria.

Questa banca dati raccoglie tutti i risultati del progetto. Il sito descrive sinteticamente l’attività svolta da IBE-CNR, e contiene le schede delle singole piante censite. Queste ultime sono corredate da documentazione fotografica e da una visualizzazione georeferenziata che permette di avere informazioni sull’ubicazione della pianta anche attraverso immagini satellitari.

La realizzazione di questo opuscolo ha lo scopo di fornire informazioni dettagliate sulle specie vegetali da impiegare nella progettazione del verde urbano e sub-urbano per coadiuvare le scelte e le azioni delle amministrazioni pubbliche e private. In questa guida, il gruppo di ricerca dell’IBIMET-CNR di Bologna propone inoltre soluzioni concrete per la mitigazione ambientale nella zona industriale del Bargellino che prevedono un’oculata progettazione del verde e, al tempo stesso, il controllo della qualità dell’aria attraverso una rete di monitoraggio.

S-Mile Markets aimed to create an integrated business model that provides logistics centers with getting closer to end-users and offering last-mile deliveries in collaboration with the supply chain. According to the planning of European urban centers, the markets that are located in the city centers will play a decisive role in the logistics chain of the future. The solution is aimed at decarbonising and reducing the last mile logarithms, transposing CO2 emissions and improving air quality, increasing the value of local food chains, increasing public consultation on climate change and substances nourishment, strengthening the social responsibility of logistics companies, transport companies and small businesses in urban centers, improving multidisciplinarity through collaboration between actors in the supply chain, municipalities and research, and with the improvement of well-being and comfort level of citizens and tourists. (Italiano) S-Mile Markets ha come obiettivo la creazione di un modello di business integrato che consente ai centri logistici di avvicinarsi agli utenti finali e di ottimizzare le consegne dell’ultimo miglio in collaborazione con l'intera filiera. Secondo la pianificazione dei centri urbani europei, i mercati sono collocati in città i centri svolgeranno un ruolo decisivo nella catena logistica del futuro. La soluzione è finalizzata alla decarbonizzazione e alla riduzione dei logaritmi dell'ultimo miglio, trasponendo le emissioni di CO2 e migliorando la qualità dell'aria, aumentando il valore delle filiere alimentari locali, aumentando la consapevolezza dei cittadini in merito ai cambiamenti climatici e alle sostanze nutritive, rafforzando le responsabilità sociale delle imprese di logistica, delle aziende di trasporto e delle piccole imprese dei centri urbani, migliorando la multidisciplinarietà tramite collaborazioni tra attori della catena di approvvigionamento, municipalità e ricerca, e con il miglioramento del benessere e del livello di comfort dei cittadini e dei turisti.

IBE di Bologna è impegnato, attraverso studi morfo-fisiologici e l’utilizzo di modelli previsionali, nella corretta selezione di specie arboree ed arbustive sulla base dei servizi ecosistemici che esse forniscono nella mitigazione ambientale. In questo studio, il gruppo di ricerca si è occupato di quantificare dal punto di vista ambientale, i benefici prodotti dalle piante arboree ed arbustive presenti nel Parco storico Bosco Albergati. Attraverso l’applicazione di algoritmi e del modello i-Tree Eco, concepito dal Servizio forestale del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), il gruppo di ricerca ha quantificato il sequestro annuale di anidride carbonica (CO2) dall’atmosfera e la quantità di CO2 immagazzinata, sotto forma di biomassa, dalle specie vegetali presenti nel parco fino allo stato attuale di crescita. E’ stata inoltre stimata l’abilità delle specie vegetali di filtrare dall’aria inquinanti atmosferici gassosi come l’ozono (O3) e il particolato atmosferico (PM10).

This project is focused on the study and application of sensory evaluation and consumer sciences to pursue the characterization, guarantee and valorization of food products. Sensory sciences are rapidly advancing, providing tools to better conjugate consumer expectations and preference with market offer, by investigating and promoting quality. Bioeconomy requires the consumer involvement and satisfaction, to support, with a correct behavior, sustainability and environmental protection. The study of sensory and hedonic perception of foods (and also of no-foods products) is pursued by IBE researchers through the application of state-of-the-art protocols, and dedicated technologies and facilities.