Il Centro di ricerca si occupa di viticoltura e di enologia, con riferimento all‘uva da vino, da tavola e portinnesti. Svolge attività di conservazione e valorizzazione del germoplasma viticolo attraverso studi di fisiologia, miglioramento genetico, genomica e metabolomica. Promuove tecniche di difesa e tecniche colturali innovative nel rispetto della fertilità dei suoli e della loro interazione con la vite, della sostenibilità ambientale, della tracciabilità e della sicurezza alimentare. E’ attivo negli studi chimici, biologici e sensoriali relativi alla trasformazione delle uve anche attraverso la valorizzazione della biodiversità dei microorganismi fermentativi. Il Centro si occupa della certificazione dei materiali di propagazione e della gestione del Registro Nazionale delle Varietà di Vite e del relativo Campo Catalogo.

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.

La sede di Firenze impiega 10 ricercatori a tempo indeterminato con competenze sulle funzioni dei suoli e sulla loro conservazione, attraverso lo studio delle caratteristiche e dei processi fisici, chimici e biologici, nonché della classificazione, degrado e mappatura del suolo, finalizzati ad una migliore sostenibilità e qualità della produzione agricola.

Armonizzazione degli strati informativi territoriali esistenti a scala nazionale e utili al DSS: clima, morfologia, suoli e viticoltura (delimitazioni DOC e DOCG italiane). Armonizzazione dei lavori cartografici già pubblicati nell’ambito di rilevamenti pedologici e zonazioni viticole a scala regionale, provinciale o di distretto vitivinicolo. Saranno utilizzati modelli di predizione di caratteristiche del suolo basati su immagini satellitari multispettrali, così da completare il set di strati informativi disponibile per le aree di validazione dei modelli. Il CREA-Agricoltura e Ambiente dispone del geo-data base nazionale dei suoli italiani e dei pedo-paesaggi. Sono inoltre disponibili i dati climatici da fonti nazionali, la carta d’uso del suolo CORINE Land Cover, DEM a diversa risoluzione e indici morfometrici derivati e immagini satellitari a varia risoluzione e su vari spettri.

Tramite statistica spaziale si otterranno carte tematiche di alcune proprietà del suolo funzionali ai modelli. Sarà sviluppato un modello di statistica spaziale per ottenere una carta dei suoli viticoli d’Italia con risoluzione a 100 m. I dati pedologici disponibili nel geo-database nazionale verranno spazializzati al fine di produrre carte tematiche da caricare sul Web-Gis, utilizzando tecniche di statistica spaziale e/o di geostatistica.

Modelli di valutazione ambientale e di life cicle assessment (LCA) per le scelte da effettuare al momento dell’impianto di un nuovo vigneto (localizzazione del vigneto in funzione della vocazione pedoclimatica del territorio e denominazione di origine del vino, adattabilità dei portinnesti, sesto d’impianto ottimale, ecc). Per la scala di maggior dettaglio si utilizzeranno i lavori di zonazioni viticole rese disponibili dagli autori e restituite in formato digitale.

Modellistica idrologica funzionale alla gestione del vigneto pre e post impianto sulla base di informazioni presenti nei diversi strati tematici del Web-GIS (DEM, profondità del suolo, tipo di suolo, tessitura, scheletro, indie di concentrazione delle piogge, di aridità etc), si individuerà per ogni realtà in esame:
i)    livello di propensione relativo a fenomeni di degradazione fisica,
ii)    profondità massima della lavorazione preparatoria,
iii)    dimensionamento e posizionamento rete drenante,
iv)    lunghezza dei filari,
v)    sistema irriguo. Nella fase di postimpianto si valuteranno aspetti funzionali alla conservazione della fertilità chimica, fisica, idrologica e biologica del suolo.

Modelli di simulazione delle diverse gestioni agronomiche del suolo in vigneti esistenti con specifico riferimento alla tipologia di inerbimento, al tipo di lavorazione superficiale, al compattamento da mezzi meccanici. La ricaduta sarà sui valori della sostenibilità ambientale intesa nelle voci dell’impronta carbonica e delle emissioni di CO2.

All’interno di un sistema unico informatizzato in cui confluiscono banche dati informative su tipologie di suolo, clima e variabili tecnico colturali, si svilupperà un modello di gestione sito specifica della nutrizione del vigneto che consentirà di formulare piani di prescrizione dei fertilizzanti.

Sviluppo e validazione di modelli per il sequestro del carbonio ed emissioni di GHG attraverso le seguenti fasi:
i)    ricognizione e confronto dei modelli esistenti,
ii)    raccolta delle informazioni esistenti sulle relazioni tra parametri di input/output ottenibili,
iii)    monitoraggio dei parametri in input eoutput su vigneti pilota,
iv)    calibrazione dei modelli a partire dall’utilizzo delle informazioni raccolte,
v)    validazione dei modelli con misurazioni specifiche

Il modello sarà testato nelle diverse aree di studio sulla base di rilievi annuali del suolo nei vigneti pilota. In particolare sarà condotto un primo rilievo per calibrare il sistema ed ottenere un valore di riferimento da monitorare successivamente nel tempo (2 anni), e quantificare la presenza dei principali geni coinvolti nella mineralizzazione del C (geni 16S e 18S) e del ciclo dell’N (geni nifH, amoA e nirK) attraverso reazioni di Real Time PCR.

Creazione di un database contenente misure fisiologiche di stress per diverse varietà (con validazioni di campo tramite IRGA e camera a pressione). All’interno di questo WP sarà impiegata anche la tecnologia a radiofrequenze per monitorare parametri d’interesse fisiologico, ad esempio flusso della linfa. In particolare saranno inseriti direttamente in pianta nuovi sensori sperimentali che comunicano tramite tecnologia di ultima generazione RFID/Bluetooth, per fornire dati in tempo reale sullo stato di salute delle piante. I dati saranno poi confrontati con quelli ottenuti tramite immagini iperspettrali e con indici vegetativi. Come piattaforma elettronica saranno impiegati chip attivi equipaggiati con tecnologia RFID/Bluetooth predisposti per acquisizione in modalità “data-logger”.

Gestione della vigoria del vigneto per ricondurla a condizioni di eventuale carenza nutriva o stati perturbativi del suolo; si potrà così intervenire in modo mirato, economico e meno invadente su parametri qualitativi e produttivi. Saranno utilizzate tecnologie di rilevamento in remoto e sensoristica prossimale integrabile con moduli WSN (Wireless Sensor Network)

Questa attività si comporrà di varie fasi:
i)    individuazione in laboratorio tramite firma iperspettrale dello stato sanitario della vegetazione e del grappolo (malattie da virus e funghi, es. Esca)
ii)    individuazione in real time della variazione della chioma della coltura da trattare, grazie a sensori che raccolgono il dato volumetrico e, attraverso un algoritmo, lo traducano in modulazione di volume di miscela applicata
iii)    applicazione in campo e verifica delle ricadute ambientali ed ecnomiche sulla gestione sostenibile della difesa (interventi precoci e mirati, DSS).

Analisi precoce del carico produttivo attraverso la quantificazione volumetrica della massa dei grappoli e sua successiva trasformazione in valore produttivo. Modellizzazione dello stato di maturazione fisiologica e fenolica dell’uva. Ad oggi strumentazioni quale Multiplex e Spectron sono utilizzabili solo in situ o prossimal sensing, si vuole cercare tramite nuova sensoristica (Lidar e Iperspettrale) di giungere ad una analisi maggiormente spazializzata. Tutte queste attività saranno sviluppate in campo per una verifica puntuale dei risultati.

Creazione di firme spettrali di riconoscimento per alcune delle più importanti varietà italiane sulla base delle proprietà di riflettanza/assorbanza a diverse lunghezze d’onda in vari momenti del ciclo annuale. All’iperspettrale sarà affiancato il Lidar per acquisire informazioni complementari su forma e portamento della vegetazione. Ciò allo scopo di gestire il controllo dei disciplinari e garantire la base varietale nonché definire le superfici varietali nei diversi areali.

Realizzazione di un modello di rilevamento danni da perturbazioni meteorologiche (gelate e grandine) in grado di circoscrivere le aree e quantificare i danni del comprensorio interessato. Ciò diventerebbe di grande ausilio per gli organi di controllo.