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Aree Progettuali

Intensificazione sostenibile delle produzioni agroalimentari e forestali

Franco Miglietta (referente), Francesca Sparvoli, Angelo Basile, Giorgia Batelli

Finalità e Obiettivi:  E’ urgente identificare, progettare e sperimentare sistemi di intensificazione sostenibile dell’agricoltura. Per assicurare la sicurezza alimentare attraverso l'efficientamento dell'uso delle risorse naturali anche di fronte alla scarsità delle risorse primarie e le sfide poste dal cambiamento climatico. Un obiettivo raggiungibile attraverso azioni di ricerca "fondamentale" che consentono cioè di approfondire le conoscenze su processi e meccanismi di biologia a livello cellulare, molecolare, genetico, fisiologico ed ecologico, sia attraverso ricerche che mirano a fornire “servizi applicati” di monitoraggio, previsione e sperimentazione. Finalità, queste, che sono in armonia con gli obiettivi del Programma Nazionale della Ricerca (PNR), mirando a rispondere ad alcune delle sfide del terzo millennio nell’area bio-­‐agroalimentare (produrre di più e meglio, per soddisfare le crescenti esigenze della popolazione). La ricerca mira a definire una base solida per sostenere dal punto di vista agricolo e forestale la sicurezza alimentare attraverso la ricerca e l'innovazione. Più nello specifico, si devono individuare e sperimentare soluzioni innovative per aumentare/migliorare l'efficienza di conversione fotosintetica in biomassa e resa agricola, la tolleranza/adattamento/resilienza a stress biotici e abiotici in colture annuali e perennanti, lo sfruttamento sostenibile della biodiversità vegetale e microbica, l’adozione di sistemi resilienti di coltivazione, la diversificazione delle produzioni in aree marginali, e per avviare nuova progettazione di economie circolari su base biologica. Le priorità sono quelle di aumentare le rese delle principali colture, produrre anche in condizioni limitanti, migliorare la qualità delle produzioni, progettare ideotipi e sistemi produttivi innovativi attraverso biotecnologie (es. genotipizzazione e fenotipizzazione) e agrotecnologie (es. agricoltura di precisione e altri sistemi di supporto operativo come l’agricoltura digitale

Ottimizzazione dell'uso delle risorse naturali negli ecosistemi agricoli e forestali

Flavia Pizzi (referente), Maurizio Lambardi, Francesco Paolocci, Claudio Porqueddu, Francesco Serio

Finalità e Obiettivi: Le funzioni dei sistemi biologici della Terra sono direttamente dipendenti dalle attività umane; risulta quindi evidente che il benessere e lo sviluppo delle future generazioni sono legati alla disponibilità di risorse naturali (acqua, materie prime, suolo fertile), ai servizi ecosistemici e alla capacità del pianeta di contenere l’impatto umano. La protezione e valorizzazione della biodiversità, degli ecosistemi e dei servizi che ne derivano sono prerequisiti fondamentali per la riduzione della povertà e per uno sviluppo sostenibile. In questo contesto gli obiettivi dell’area progettuale possono essere così riassunti: 1. Raccolta, conservazione e salvaguardia della biodiversita' animale, vegetale e microbica. 2. Caratterizzazione e valorizzazione delle risorse genetiche utilizzando approcci genetici, omici e biotecnologici integrati con lo sviluppo della bioinformatica e con le iniziative intraprese nelle altre AP. 3. Sostenibilità delle produzioni e ottimizzazione dell'efficienza dell'uso delle risorse naturali nei diversi ecosistemi, con particolare riferimento a 3a) acqua; 3b) fertilità dei suoli; 3c) fattori nutritivi limitanti (N, P, microelementi).

Multifunzionalità delle produzioni agricole, zootecniche e del settore foresta‐legno

Mauro Gamboni (referente), Stefano Berti, Pierpaolo Duce, Marco Moracci

Finalità e Obiettivi: L’obiettivo generale dell’area progettuale è quello di favorire l’avanzamento delle conoscenze scientifiche e di individuare soluzioni innovative nel campo della produzione di beni e servizi di derivazione biologica non destinati all’alimentazione. In tale contesto, l’area progettuale intende esplorare le potenzialità connesse al principio di multifunzionalità, cioè a quell’insieme di vantaggi provenienti dal settore primario, in grado di soddisfare nuovi bisogni collettivi, che vanno oltre la produzione di cibo e che investono l’uso più sostenibile delle risorse naturali, la mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici, la salvaguardia della biodiversità, la ricerca di nuove fonti rinnovabili di energia e materie prime, la fruizione dei beni ambientali, la tutela del patrimonio paesaggistico, il ruolo sociale svolto dall’agricoltura e dalle foreste. Gli obiettivi dell’area progettuale mirano dunque a valorizzare i benefici multipli non-­‐food connessi all’agricoltura, alla zootecnia e al comparto foresta-­‐legno, anche promuovendo lo sviluppo delle aree rurali e peri-­‐urbane. Le attività svolte nell’ambito dell’area progettuale intendono fornire un contributo, in termini di ricerca e innovazione, al perseguimento delle finalità stabilite nella Strategia Comunitaria sulla Bioeconomia, con particolare riguardo alla filiera legno, alla chimica verde, alle biomasse e alle bioenergie.

Difesa delle produzioni e sicurezza della catena agroalimentare

Giuseppina Mulè (referente), Massimo Turina, Stefano Di Marco

Finalità e Obiettivi: L’obiettivo generale dell’area progettuale è quello di realizzare un intervento dedicato e integrato per sostenere il sistema agroalimentare verso un percorso di innovazione sostenibile che garantisca la produzione di cibo sicuro e di qualità, tenendo conto delle principali priorità e sfide a livello nazionale e internazionale, in particolare riguardo le nuove tecnologie per il miglioramento della qualità e della sicurezza alimentare, la difesa ed il rafforzamento delle produzioni, il consolidamento del Made in Italy. La normativa sulla sicurezza alimentare è in continua evoluzione, per via della diversificazione e variabilità delle fonti di contaminazione, dell'introduzione di nuove tecnologie e impiego di nuovi materiali nei cicli produttivi, del progredire delle conoscenze scientifiche sugli effetti per la salute. Le attività svolte nell’ambito di questa area progettuale rispondono a tale richiesta con un continuo adeguamento dei metodi di analisi e l'individuazione/sperimentazione di nuove tecniche analitiche, biologiche e molecolari per ridurre o controllare il grado di contaminazione chimica e microbiologica dei prodotti in ogni fase del processo produttivo. In un mondo sempre più popolato e che ha a disposizione meno tempo, più tecnologia, più industrie, più consumi, la risorsa cibo gioca un ruolo fondamentale :se da un lato serve a soddisfare bisogni delle popolazioni, dall'altro, la sua produzione e consumo implicano effetti sulla sostenibilità del sistema, in termini di produzione di scarti alimentari, uso di risorse energetiche per la trasformazione delle materie prime, impiego dei prodotti chimici nelle produzioni alimentari; aumento del consumo di prodotti agricoli e agro-­‐industriali biologici o ottenuti con metodi ecocompatibili; insorgenza sempre più frequente di fenomeni di resistenza ai prodotti fitosanitari di sintesi; impossibilità di utilizzare prodotti chimici in taluni ambienti naturali. A queste esigenze gli obiettivi strategici dell’area progettuale rispondono con un ampliamento delle conoscenze scientifiche utilizzate nei metodi di gestione della difesa delle colture agrarie, che siano al contempo efficaci contro le avversità e compatibili con le esigenze dell’ambiente e dell’uomo, attraverso un approccio di integrazione tra tutti i diversi mezzi di lotta allo scopo di attuare con successo una efficace strategia di difesa delle piante basata su un ricorso limitato e consapevole al mezzo chimico.

Nuove frontiere dell’Alimentazione

Mauro Rossi (referente), Paola Lavermicocca, Vincenzo Longo

Finalità e Obiettivi: L’AP5 è finalizzata a produrre nuove conoscenze sugli effetti biologici di componenti alimentari attualmente considerati, oltre che fonte di energia, anche elementi funzionali al mantenimento del wellness, inteso come stato di benessere psico-­‐fisico dell’individuo. Con la stessa ottica l’AP5 persegue l’obiettivo di sviluppare nuove tecnologie per il miglioramento della qualità degli alimenti ed il perfezionamento delle attuali metodologie di food processing e packaging. Attualmente ancora una notevole percentuale della popolazione dei paesi industrializzati soffre di squilibri nel bilancio energetico, causa principale non solo di sovrappeso ed obesità, ma anche del crescente aumento di soggetti che, in maniera spesso ingiustificata, accedono autonomamente ad alimentazioni dieto-­‐terapeutiche. D’altro canto, numerose evidenze sperimentali attestano un rinnovato concetto salutistico associabile all’alimentazione, causa del crescente sviluppo del settore degli alimenti funzionali e nutraceutici anche nei paesi occidentali. Accanto a questo fenomeno, il miglioramento della qualità degli alimenti, classici o innovativi, continua ad essere un tema centrale anche per l’alimentazione del futuro, realizzato attraverso il perfezionamento delle tecniche di produzione su campo e l'innovazione dei processi di trasformazione nei diversi settori dell’agro-­‐alimentare e biotecnologico. Ai fini di perseguire l’obiettivo di un’alimentazione sostenibile rientrano in AP5 anche le attività deputate a valorizzare gli scarti di produzione e le metodologie per incrementare la shelf-­‐life degli alimenti, sviluppate attraverso la ricerca di innovativi sistemi di packaging con film biodegradabili, funzionalizzati o edibili e, infine, l’applicazione di nuovi sistemi sensoriali e delle scienze omiche per la rilevazione, con aumentata sensibilità e specificità, di componenti bioattivi.

Basi molecolari e cellulari della vita degli organismi

Elia Di Schiavi (referente), Angelo Facchiano, Vitantonio Pantaleo, Alessandro Vitale

Finalità e Obiettivi: Le proposte progettuali incluse nell'Area hanno come finalità: -­la definizione delle strutture biologiche, ‐la comprensione dei meccanismi molecolari e cellulari alla base del funzionamento, della diversificazione e dell'evoluzione degli esseri viventi, -­‐la comprensione delle interazioni funzionali che si stabiliscono fra gli organismi. L'obiettivo principale dell’AP è, quindi, aumentare le conoscenze sulla vita degli esseri viventi a livello di cellula, organismo o popolazione. Un secondo obiettivo dell'AP è promuovere una visione inter-­‐regno (ad esempio vegetale-­‐ microrganismi-­‐animale) dell’evoluzione delle strutture e dei processi biologici, attraverso lo scambio di dati, modelli e strategie investigative fra ricercatori che lavorano anche su specie evolutivamente molto distanti. Questo permette di espandere gli studi di biologia molecolare sviluppati del DiSBA-­‐CNR che si interrogano sugli aspetti evolutivi e sulle basi genetiche degli stessi, solitamente limitati all’interno di un regno. Infine, ma non ultimo, un obiettivo dell’AP è anche stimolare ed organizzare eventi per la diffusione al grande pubblico della cultura scientifica nell'ambito delle Bioscienze. Il miglioramento nell’alfabetizzazione scientifica è uno dei fattori fondamentali per promuovere lo sviluppo del Paese e per diffondere un atteggiamento favorevole all’innovazione. Le attività svolte si collocano nell’area della ricerca curiosity-­‐driven e della ricerca fondamentale (o di base).

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