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Oggetto:
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Chimica e fisiologia del sistema vigneto

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Vineyard Chemistry and Physiology

Oggetto:

Anno accademico 2020/2021

Codice dell'attività didattica
SAF0147
Docenti
Prof. Andrea Schubert (Affidamento interno)
Prof. Luisella Roberta Celi (Affidamento interno)
Prof.ssa Michela Schiavon (Affidamento interno)
Corso di studi
[001702] VITICOLTURA ED ENOLOGIA
Anno
2° anno
Periodo didattico
Annualità singola
Tipologia
A - Di base
Crediti/Valenza
12
SSD dell'attività didattica
AGR/13 - chimica agraria
BIO/04 - fisiologia vegetale
Modalità di erogazione
Convenzionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti

Chimica generale, Chimica organica e Biologia generale

General chemistry, Organic chemistry and General biology
Propedeutico a
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

 Area di apprendimento 2 (produzione e qualità delle uve e gestione dei vigneti).

Chimica del sistema vigneto (Celi)

L'obiettivo principale è quello di fornire allo studente gli strumenti per approfondire le conoscenze sulle principali componenti e proprietà del suolo. Svilupperemo quindi le reazioni e processi che influenzano la fertilità del suolo e la nutrizione della vite. Approfondiremo i meccanismi di acquisizione dei nutrienti e i principali metabolismi riguardanti gli zuccheri, le proteine e i lipidi.

Il corso contribuisce alla realizzazione degli obiettivi formativi del corso di studi in Viticoltura ed Enologia fornendo conoscenza e comprensione sui principali processi fisiologici e molecolari della vite. A questo scopo discuteremo nel corso i principali meccanismi di controllo dello sviluppo e della produzione, accumulo di metaboliti secondari nel frutto, e risposte a stress ambientali. Approfondiremo le attuali e possibili implicazioni tecnologiche di questi meccanismi fisiologici e molecolari. Gli studenti saranno incoraggiati a sviluppare autonomia di giudizio e abilità comunicative attraverso proprie presentazioni di casi studio di pertinenza del corso.

 

 

Learning area 2 (production and quality of grapes and vineyard management)

Vineyard chemistry (Celi)

The main objective is to provide the student with the tools to deepen the knowledge on the main components and properties of the soil. We will then develop the reactions and processes that influence soil fertility and grapevine nutrition. We will deepen the mechanisms of nutrient acquisition and the main metabolisms dealing with sugars, proteins and lipids.

Grapevine physiuology (Schubert:)

This course contributes to the teaching goals of the Viticulture and Enology Course by supplying knowledge and understanding on the physiological and molecular processes occurring in grapevine. To this aim, we will discuss the main control mechanisms of development and yield, accumulation of fruit secondary metabolites, and responses to environmental stress. We will deepen the ongoing and potential technological implications of these molecular mechanisms. Students will be encouraged to develop own judgement ability and communication skills through own presentation of case studies related to the course.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Chimica del sistema vigneto (Celi)

Conoscenze e capacità di comprensione: alla fine del corso lo studente sarà in grado di 1) conoscere in modo approfondito le principali componenti e proprietà del suolo; 2) comprenderne la reattività chimica e i processi all'interfaccia suolo/soluzione; 3) conoscere i fattori che influenzano la fertilità del suolo e la nutrizione della vite; 4) conoscere i principali metabolismi.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno in grado di 1) individuare i processi che avvengono nel sistema suolo/pianta; 2) ipotizzare variazioni delle proprietà nutrizionali dei suoli e il loro effetto sulla nutrizione della vite.

Autonomia e capacità di giudizio: gli studenti saranno in grado di 1) giudicare la qualità di un suolo a partire dalle proprietà e processi che avvengono; 2) valutare  la fertilità del suolo e le principali problematiche legate alla nutrizione vegetale; 3)  valuatera la produttività delle piante da un punto di vista quali-quantitativo con particolare riferimento al sistema vigneto. 

Abilità comunicative: alla fine del corso lo studente sarà in grado di: 1) Conoscere la terminologia chimica-biochimica; 2) descrivere i principali processi e i metabolismi che avvengono nel sistema suolo-pianta; 3) reperire informazioni da bibliografia online; 4) ampliare le capacità di esposizione .

 

Fisiologia della vite (Schubert)

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

  • Conoscenza di meccanismi fisiologici e molecolari di sviluppo, produzione e adattamento a stress in vite.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

  • Capacità di applicare la conoscenza dei processi fisiologici per mettere a punto strategie innovative di gestione e miglioramento della coltura.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

  • Alla fine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di valutare e scegliere strategie di gestione e miglioramento della coltura basate sulla conoscenza dei meccanismi fisiologici.

CAPACITÀ COMUNICATIVE

  • Alla fine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di utilizzare la terminologia tecnico-scientifica impiegata nella fisiologia delle piante in modo adeguato. Inoltre attraverso la presentazione di lavori di gruppo, potranno sviluppare non solo le abilità comunicative,  ma anche le capacità di analisi e di comprensione di lavori tecnico-scientifici.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO

  • Gli studenti saranno in grado di reperire e comprendere le necessarie informazioni per un apprendimento sempre più autonomo, sviluppando capacità di discussione critica e di partecipazione interattiva.

 

 

Vineyard chemistry (Celi)

Knowledge and understanding: at the end of the course the student will be able to 1) know in depth the main components and properties of the soil; 2) understand their chemical reactivity and processes at the soil / solution interface; 3) know the factors that influence soil fertility and grapevine nutrition; 4) know the main metabolisms.

Ability to apply knowledge and understanding: students will be able to 1) identify the processes that occur in the soil/plant system; 2) hypothesize variations in the nutritional properties of soils and their effect on grapevine nutrition.

Autonomy and judgment skills: students will be able to 1) judge the quality of a soil starting from the properties and processes that take place; 2) evaluate the fertility of the soil and the main problems related to plant nutrition; 3) evaluate the productivity of the plants from a qualitative-quantitative point of view with particular attention to the vineyard system.

Communication skills: at the end of the course the student will be able to: 1) know the chemical-biochemical terminology; 2) describe the main processes and metabolisms that occur in the soil-plant system; 3) find information from online bibliography; 4) broaden exposure capabilities.

Learning ability: Students will be able to autonomously obtain the necessary information, developing critical discussion and interactive participation skills.

Grapevine physiology (Schubert)

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:Knowledge and understanding of physiological and molecular mechanisms controlling growth, production, and stress adaptation in grapevine.

ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:Ability to apply knowledge of physiological processes to set up innovative strategies of crop management and improvement.

JUDGMENT AUTONOMY: At the end of the course, students will be able to evaluate and choose appropriate strategies of crop management and improvement based on knowledge of physiological mechanisms.

COMMUNICATION SKILLS: At the end of the course, students will be able to appropriately use the technical and scientific terminology of plant physiology. Moreover, by reporting their project work, they will improve their communication skills, but also the ability to analyse and understand technical and scientific reports.

LEARNING ABILITY:Students will be able to autonomously obtain the necessary information, developing critical discussion and interactive participation skills.

 

 

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Modalità di insegnamento

Chimica del sistema vigneto (Celi)

L'insegnamento si svolgerà con lezioni frontali, lezioni interattive ed esercitazioni in campo. Tutte le attività saranno svolte anche in modalità telematica e le registrazioni delle lezioni saranno caricate sulla piattaforma MOODLE  

 

Fisiologia della vite (Schubert)

Lezione sincrona con streaming e registrazione, esercitazioni in laboratorio, discussione casi studio, presentazioni da parte degli studenti

Vineyard chemistruy (Celi)

The course will include theoretical lectures, interactive lectures and exercises: All activities will be carried out on line as well and recordings of the lessons will be uploaded onto MOODLE platform

 

Grapevine Physiology (Schubert)

Classroom teaching with online streaming and recording, lab practice, case study discussion, project presentations by students

 

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Chimica del sistema vigneto (Celi)

Alla fine di ogni argomento si svolgeranno esercitazioni con correzione e discussione in aula. Alla fine dell'insegnamento sarà effettuata una simulazione d'esame.  Tutte le verifiche svolte durante l'insegnamento hanno puramente valore di autovalutazione. L'esame finale consta di una prova scritta (online o in presenza, a seconda di come si evolverà la situazione Covid) della durata di due ore a domande aperte, di cui 5 intendono verificare l'apprendimento delle proprietà del suolo e 5 i metabolismi. La prova scritta sarà valutata in trentesimi. A questo seguirà un orale (online o in presenza, a seconda di come si evolverà la situazione Covid) dove si deve dimostrare l'apprendimento delle conoscenze teoriche e la capacità di applicazione. La prova orale sarà valutata in trentesimi. Il superamento della prova scritta è vincolante per l'orale. Il voto finale deriverà dalla media delle due valutazioni conseguite nella prova scritta e in quella orale e sarà espresso in trentesimi.  

 

Fisiologia della vite (Schubert)

Durante il corso interazione diretta tra docente e studenti durante le lezioni.

La prova finale si compone di due parti le cui valutazioni sono sommate per determinare il voto finale:

  • Presentazione di casi studio effettuata dagli studenti entro la fine del corso (valore massimo 6/30)
  • Esame orale basato su due domande relative agli argomenti del corso (valore massimo 24/(30)

 

valutazione complessiva: è data dalla media della valutazione dei due moduli con arrotondamento all'intero superiore. L'esame di Fisiologia della Vite è verbalizzante.

 

Vineyard chemistruy (Celi)

At the end of each topic there will be exercises with correction and discussion in the classroom. At the end of the course an exam simulation will be carried out. All the tests carried out during the course are purely self-assessment. The final exam consists of a written test (online or face-to-face, depending on how the Covid situation will evolve) lasting two hours with open questions, of which 5 intend to verify the learning of the properties of the soil and 5 the metabolisms. The written test will be evaluated in /30. This will be followed by an oral (online or face-to-face, depending on how the Covid situation will evolve) where the learning of theoretical knowledge and the ability to apply must be demonstrated. The oral exam will be evaluated in /30. Passing the written test is binding for the oral exam. The final grade will derive from the average of the two assessments obtained in the written and oral tests and will be expressed in /30.

 

Grapevije physiology (Schubert)

During the course: direct interaction with students in the classroom.

The final exam is composed of two parts whose marks are summed up to form the final mark:

  • Case study presentation by students performed within the end of the course (maximum mark 6/30)
  • Oral examination based on 2 questions (maximum mark 24/30)

 

The final mark of the cfourse is the average of the marks obtained for the two modules (with rounding to highest integer). The final mark is officilally assigned in the Grapevine Physiology exam.

 

 

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Attività di supporto

 

 

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Programma

Chimica del sistema vigneto (Celi)

Gli argomenti sviluppati riguardano la capacità del suolo a sostenere la crescita vegetale con particolare riferimento al vigneto e le strategie nutrizionali della pianta.

Formazione e sviluppo del suolo. Composizione del suolo: fase minerale e frazione organica.

Esercitazione in vigneto:

Caratteristiche fisiche dei suoli, tessitura, struttura, effetto sugli scambi gassosi e sulla capacità idrica

Il pH del suolo.

Processi di mobilizzazione-immobilizzazione degli elementi nutritivi: le superfici attive e i processi d'interazione con i nutrienti cationici e anionici.

L'influenza del pH del suolo sulla nutrizione vegetale

I macronutrienti (N, P e K), mesonutrienti (Ca, Mg e S)  e micronutrienti (Fe, Zn, Cu e Mn): reazioni che ne regolano la biodisponibilità e problemi di carenza

L'ambiente della rizosfera: strategie di ottimizzazione della nutrizione

Introduzione al metabolismo cellulare, bioenergetica e equilibri che caratterizzano le trasformazioni biologiche.

Strutture e proprietà delle principali biomolecole.

Ruolo degli enzimi: aspetti termodinamici, cinetici e regolazione.

Proprietà e ruolo delle membrane cellulari.

I meccanismi di produzione energetica (fotosintesi, catabolismo delle biomolecole di riserva, metabolismo glucidico e lipidico).

I meccanismi di sintesi delle biomolecole (metabolismo dell'azoto, sintesi degli acidi grassi e dei carboidrati)

 

Fisiologia della vite (Schubert)

Ottimizzazione della fotosintesi (10 ore)

Distribuzione degli zuccheri e controllo della produzione (8 ore)

Assorbimento e trasporto dell’’acqua (8 ore)

Controllo molecolare della maturazione e della qualità degli acini (6 ore)

Tolleranza allo stress ambientale (8 ore)

Esercitazioni laboratorio/vigneto: misura di fotosintesi, stress idrico, e trasporto dell’acqua (6 ore)

Revisione e discussione interattiva degli argomenti del corso (8 ore)

Discussione di casi studio presentati dagli studenti (6 ore)

 

Vineyard chemistry (Celi)

The topics developed concern the ability of the soil to support plant growth with particular reference to the vineyard and the nutritional strategies of the plant.

Soil formation and development. Soil composition: mineral phase and organic fraction.

Exercise in the vineyard.

Physical characteristics of soils, texture, structure, effect on gas exchanges and water capacity.

The pH of the soil.

Processes of mobilization-immobilization of nutrients: active surfaces and processes of interaction with cationic and anionic nutrients.

The influence of soil pH on plant nutrition

Macronutrients (N, P and K), mesonutrients (Ca, Mg and S) and micronutrients (Fe, Zn, Cu and Mn): reactions that regulate their bioavailability and deficiency problems

The rhizosphere environment: nutrition optimization strategies

Introduction to cellular metabolism, bioenergetics and balances that characterize biological transformations.

Structures and properties of the main biomolecules.

Role of enzymes: thermodynamic, kinetic and regulation aspects.

Properties and role of cell membranes.

The mechanisms of energy production (photosynthesis, catabolism of reserve biomolecules, carbohydrate and lipid metabolism).

The mechanisms of synthesis of biomolecules (nitrogen metabolism, synthesis of fatty acids and carbohydrates)

 

Grapevine physiology (Schubert)

Optimization of photosynthesis (10 hours)

Distribution of sugars and yield control (8 hours)

Water uptake and transport (8 hours)

Molecular control of berry ripening and quality (6 hours)

Tolerance to environmental stress (8 hours)

Lab/vineyard practice: measurement of photosynthesis, water stress, and of water transport (6 hours)

Revision and interactive discussion of the course topics (8 hrs)

Discussion of case studies by student presentations (6 hours)

 

 

Testi consigliati e bibliografia

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Chimica del sistema vigneto (Celi)

Testi di riferimenti:
D. L. Nelson, M.M.Cox. Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli (2011)
M. Maffei Biochimica vegetale. PICCIN

P. Sequi. Fondamenti di Chimica del suolo .Pàtron(2005)  

Slides e registrazioni delle lezioni saranno caricate sulla piattaforma MOODLE

 

Fisiologia della vite (Schubert)

Riferimento:

Rascio et al. Elementi di Fisiologia vegetale. EDISES, 2017

Taiz et al Elementi di Fisiologia vegetale. PICCIN, 2016

Slide sul sito moodle del corso 

 

Vineyard chemistry (Celi)

Testi di riferimenti:

D. L. Nelson, M.M.Cox. Introduzione alla biochimica di Lehninger, Zanichelli (2011)

P. Sequi. Fondamenti di Chimica del suolo .Pàtron(2005)  

Slides and recordings of lessons will be uploaded on MOODLE website

 

Grapevine physiology (Schubert)

Reference:

Rascio et al. Elementi di Fisiologia vegetale. EDISES, 2017

Taiz et al Elementi di Fisiologia vegetale. PICCIN, 2016

Slides on the course moodle website

 



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Note

L'insegnamento si svolge nella sede di Alba.

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.

 

 The location of the course is Alba.

The methods of carrying out the teaching activity may vary according to the limitations imposed by the current health crisis. In any case, the remote mode is ensured througouth the academic year.

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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 10/12/2020 10:38
Location: https://www.ve.unito.it/robots.html
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