Unità operative
Al sottoprogetto, oltre al Centro di ricerca Agricoltura e Ambiente, partecipano altre 4 Unità operative: il Centro di ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali; il Centro di ricerca Difesa e Certificazioni; il Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari; il Centro di ricerca Politiche e Bioeconomia.
La missione del Centro è la caratterizzazione e la modellazione spazio-temporale degli agro-ecosistemi attraverso approcci interdisciplinari, con attività prevalenti nel settore agronomico dell’intensificazione sostenibile delle produzioni, della gestione efficiente delle risorse naturali (acqua, suolo, insetti utili e microrganismi) e con particolare riferimento alle relazioni tra sistemi colturali, conservazione dei suoli, cambiamenti climatici (adattamento e mitigazione) e monitoraggio dell'ambiente.
Il Centro si occupa, con un approccio multidisciplinare, delle filiere dei cereali e delle colture industriali per alimentazione umana, animale e per impieghi non-food, garantendo la valorizzazione delle produzioni anche attraverso il miglioramento genetico e le scienze omiche per la conservazione e la gestione della biodiversità.
Il Centro si occupa della difesa delle piante agrarie, ornamentali e forestali e delle derrate alimentari da agenti biotici e abiotici. Promuove la conservazione e la valorizzazione dell’agrobiodiversità vegetale con particolare riguardo alla valutazione delle caratteristiche di resistenza a stress. E’ riferimento nazionale per la difesa e la certificazione dei materiali di pre-moltiplicazione e dei materiali sementieri, inclusa la valutazione per l’iscrizione o il rilascio di privativa di varietà vegetali.
Il Centro svolge attività nel campo dell'ingegneria dei biosistemi, dei processi agroindustriali e delle trasformazioni, soprattutto ortofrutticole, cerealicole e olivicole, per la gestione sostenibile degli agroecosistemi e delle filiere agricole, agroalimentari e agroindustriali. Le sedi di Monterotondo e Treviglio si occupano in particolare dello sviluppo di tecnologie e metodologie inerenti l’ingegneria agraria nei sistemi agricoli e forestali con attività prevalenti nei settori della meccanizzazione agricola, della gestione ambientale, delle tecnologie di post-raccolta e della trasformazione di prodotti e biomasse anche a fini energetici, con particolare riferimento al supporto tecnico-scientifico alle politiche di settore e ai processi di certificazione e armonizzazione normativa.
Il Centro sviluppa analisi conoscitive e interpretative delle dinamiche economiche e sociali di breve, medio e lungo periodo relative al settore agro-alimentare, forestale e della pesca. Svolge indagini sulle caratteristiche e l’evoluzione delle aree rurali e i rispettivi fattori di competitività. Analizza ad ampio spettro le politiche settoriali adottate, valutandone effetti, impatti e modalità attuative. Fornisce supporto alle istituzioni pubbliche e private operanti nel settore agro-alimentare, forestale e della pesca. Partecipa alla realizzazione di banche dati di settore all'interno del sistema statistico nazionale, producendo studi e pubblicazioni che favoriscano la divulgazione della conoscenza tra le istituzioni del territorio e le filiere produttive.
Obiettivi generali
Il progetto AgroModelli ha l’obiettivo di consentire un avanzamento nel campo della tecnologia applicata alla gestione dei sistemi colturali italiani, nell’ambito dell’implementazione di sistemi attuali con l’Agricoltura Digitale (AD).
Attività generali
Le attività prevedono:
la realizzazione di prodotti e servizi principali riassumibili nei punti seguenti:
- Infrastrutture basi di dati condivise;
- Modelli e approcci gestionali basati su modelli;
- Piattaforma software per diffusione dati e servizi.
Dettaglio attività
WP2: Basi di dati per modellazione di sistemi
Attività/risultati:
Sarà progettato e implementato un sistema di metadati basato su standard esistenti, includendo il formato RDF (Resource Description Framework) che è lo standard per scambio dati sul web. L’RDF sarà basato su ontologie esistenti.
Attività/risultati:
Reperimento, armonizzazione e formattazione dei dati agrometeorologici disponibili presso il CREA e acquisti presso provider commerciali in base al modello dati/metadati definito dalla task 1.1; sono previste scenari di cambiamento climatico, serie storiche, previsioni a 15 giorni.
Attività/risultati:
Reperimento, armonizzazione e formattazione dei dati pedologici disponibili presso il CREA in base al modello dati/metadati definito dalla task 1.1; sarà utilizzato anche il componente software per la stima di parametri idrologici attraverso funzioni di perdo-transfer.
Attività/risultati:
Dati di agrotecniche secondo lo schema del modello AgroManagement, derivando dati da database esistenti e in contatto con le Regioni. Dati di parametri colturali in collegamento con le tasks del WP3.
Attività/risultati:
Generazione di dataset georeferiti ad alta risoluzione spaziale, a copertura nazionale, derivati da serie di immagini satellitari, relativi a indicatori di varia natura da impiegare come proxy di parametri e variabili nelle simulazioni di sistemi colturali.
WP3: Sviluppo e validazione di servizi in tempo reale
Task 3.1 Sviluppo di prototipi di servizi per supporto decisionale per la gestione delle irrigazioni
Attività/risultati:
Il prototipo di servizio fornirà stime di bilancio idrico a breve (3-5 gg) e lunga scadenza (fino a 15 gg) sulla base di corrispondenti previsioni meteo, associando indici di incertezza per l’implementazione di strategie decisionali.
Attività/risultati:
Con riferimento a diverse aree pedoclimatiche e relativi dati meteo storici, verranno impiegati modelli di simulazione di colture per simulare l’effetto della variabilità climatica e dell’incidenza di eventi estremi sulle produzioni agricole, per elaborare indici e tabelle di rischio.
Attività/risultati:
Messa a punto di un prototipo di servizio per la fornitura di variabili ambientali utilizzati dai modelli previsionali (es. bagnatura fogliare) sulla base delle previsioni meteo: i) elaborazione di una interfaccia dedicata per l’integrazione di questo servizio con i sistemi regionali; ii) esempi applicativi con modelli per acari e patogeni fungini.
Attività/risultati:
Esplorare le potenzialità applicative dell’uso integrato di dati Sentinel e basi di dati CREA-DAMA nei modelli di simulazione di colture, dove i primi verranno utilizzati come proxy di parametri e variabili colturali. Esempi applicativi: monitoraggio dello stato di stress in colture annuali; stima anticipata delle produzioni. Questo sarà l’obiettivo dell’azione con particolare riferimento ad alcune aree, tra cui la Capitanata.
WP4: Analisi di scenario
Attività/risultati:
Conduzione di analisi di scenario con modelli di simulazione per la stima di emissioni di GHG dai suoli agricoli del territorio nazionale, in particolare CO2 e N2O, anche sulla base di proiezioni climatiche a breve e medio termine. Date le incertezze sui modelli disponibili per la stima di emissioni, un gruppo di lavoro all’interno della task verificherà assunzioni e approcci di modellazione.
Attività/risultati:
L’azione considererà la variazione dell’incidenza dei patogeni fungini e entomatici sulle colture arboree e erbacee, in rapporto ai cambiamenti climatici, modellando il ciclo di sviluppo dei patogeni includendo nell’analisi gli effetti dei cambiamenti interazioni patogeno/pianta.
Attività/risultati:
Attraverso la simulazione di colture su scenari a breve termine (2030) l’azione esplorerà l’efficacia di itinerari agrotecnici alternativi nell’aumentare la resilienza dei sistemi colturali e stimare capacità di mitigazione. In particolare verranno analizzati nuovi avvicendamenti, i consumi idrici, e l’impatto sulle emissioni.
Attività/risultati:
Esistono una quantità di modelli che permettono la stima di parametri qualitativi in rapporto a variabili ambientali. Questi modelli possono essere utilizzati anche in rapporto a scenari climatici diversi in interazione con pratiche agrotecniche. Questa task raccoglierà questi modelli e li applicherà per simulazioni esplorative in scenari climatici futuri.
WP5: Piattaforme software
Attività/risultati:
Il focus di questo task sarà sul design dell’architettura del sistema, sull’implementazione delle funzionalità di base, dei protocolli di comunicazione web e sulla progettazione e realizzazione dell’interfaccia utente. Applicazioni specifiche riguarderanno i task 3.1-4, mentre altre potranno essere sviluppate da altri progetti (e.g. Viticoltura). L’azione sarà sviluppata con il supporto del progetto AgriInfo, con modalità che saranno definite nella fase iniziale del progetto una volta definite le risorse umane coinvolte.
Attività/risultati:
L’azione prevede l’implementazione/re-implementazione di modelli e soluzioni di modellazione in ambito BioMA per il supporto delle attività di progetto. In particolare si renderanno disponibili soluzioni di modellazione per l’analisi di scenario (simulazione di patogeni, modelli management) e saranno perfezionati gli strumenti di sviluppo per modellisti.
Attività/risultati:
L’obiettivo di questo task è la messa a punto di una API (Application Programming Interface) per l’accesso ai dati attraverso web services. Prevede anche la realizzazione di un modulo software per la visualizzazione GIS in applicazioni web, che potrà essere riutilizzato anche da altri progetti in AgriDigit. Anche in questo task ci sarà un collegamento diretto con il progetto AgriInfo per il supporto. Il modulo GIS sarà sviluppato in collaborazione con progetto AgriInfo, con modalità che saranno definite nella fase iniziale del progetto una volta definite le risorse umane coinvolte.
Progetto Agridigit
AgriDigit prevede un coordinamento e sei sottoprogetti che coinvolgono svariate Unità Operative, con una caratterizzazione scientifica differente tra loro