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Oggetto:
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Laboratorio di riconoscimento e fenologia delle piante coltivate e infestanti

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Laboratory of crop and weed recognition and growth stage assessment

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Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
SAF0059
Docente
Prof. Francesco VIDOTTO (Affidamento interno)
Corso di studi
[001717] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
Anno
3° anno
Tipologia
F - Altre attività
Crediti/Valenza
4
SSD dell'attività didattica
AGR/02 - agronomia e coltivazioni erbacee
Modalità di erogazione
Convenzionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto più orale obbligatorio
Prerequisiti

Conoscenze di base di biologia generale e botanica (anatomia, sistematica), agronomia, coltivazioni erbacee. È richiesta la capacità dell’uso basico di Excel (padronanza nella creazione di semplici formule di calcolo).


Basic knowledge of general biology and botany (anatomy, sistematics), agronomy, crop science.
Basic command of Excel.

Propedeutico a
Il laboratorio può essere propedeutico ad altri insegnamenti per coloro che seguiranno corsi nella laurea specialistica, come ad esempio “Malerbologia”.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

 

Il laboratorio rientra nell'area di apprendimento delle produzioni vegetali e nell'area tecnica nell'ambito del Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie. Esso viene offerto al terzo anno e si propone di integrare conoscenze acquisite durante il precedente percorso formativo secondo criteri di multidisciplinarietà. Si tratta di un laboratorio del "saper fare", dove viene favorito l'autoapprendimento guidato dal docente.

Il laboratorio si propone di fornire agli studenti gli strumenti per permettere il riconoscimento di alcune importanti specie vegetali erbacee coltivate e delle loro principali infestanti e caratterizzarne gli stadi di sviluppo, oltre a sviluppare la capacità di eseguire alcune misure biometriche in autonomia. Le attività svolte nel laboratorio contribuiscono a sviluppare competenze che sono frequentemente richieste in vari settori occupazionali, tra cui quelli della produzione agraria e dell'assistenza tecnica all'agricoltura.

 The aims of this laboratory basically fall in the learning areas "crop production" and "technical area". Important concepts and skills acquired by the students in previous courses will be deploied in an integrated, multi-disciplinar approach.

This laboratory is aimed at giving the students the skills required for a correct identification of some important herbaceous crops and related weeds at various growth stages, as well as the ability to perform some biometric measurements. The activities carried out in the laboratory permit to develop skills which are highly appreciated in several occupational sectors, including agriculture production and consultance.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Gli studenti saranno addestrati nel riconoscimento dei propaguli, delle plantule e delle piante mature di diverse specie erbacee, nell'utilizzo delle principali scale fenologiche e nella realizzazione di alcune misure biometriche della vegetazione.

Conoscenze e capacità di comprensione

Alla fine del laboratorio gli studenti saranno in grado di:

  • descrivere le principali caratteristiche morfologiche che consentono il riconoscimento delle principali piante erbacee coltivate e delle loro infestanti
  • descrivere quali sono i principali gruppi di piante infestanti, anche in relazione al tipo di coltura
  • classificare i principali stadi di sviluppo delle piante attraverso il sistema BBCH
  • descrivere la metodologia per la determinazione della banca semi (flora potenziale) e della infestazione effettiva in campo (flora reale)
  • padroneggiare i concetti di biomassa, contenuto in sostanza secca, LAI, SLA e descrivere la metodologia per la loro determinazione
  • utilizzare alcune funzioni del software per l'analisi di immagine ImageJ

 

Capacità di applicare conoscenze e comprensione

Durante il laboratorio gli studenti saranno prevalentemente impegnati in attività pratiche che consentono di sviluppare capacità di integrare e applicare concetti trattati nel laboratorio stesso e in precedenti insegnamenti. In particolare, gli studenti saranno in grado di:

  • individuare e riconoscere autonomamente i principali caratteri morfologici per il riconoscimento delle colture e delle piante infestanti
  • riconoscere alcune importanti piante infestante delle colture agrarie, già a partire dello stadio di plantula
  • valutare gli effetti che sia fattori interni (es. variabilità genetica), sia quelli esterni (es. danni da fitofagi, difficoltà di germinazione ed emergenza, danni da freddo, ecc.) possono determinare su alcune caratteristiche morfologiche e quindi sul riconoscimento
  • determinare in campo lo stadio di sviluppo di colture e piante infestanti secondo la scala BBCH
  • pianificare ed eseguire in autonomia un protocollo per la determinazione della banca semi
  • eseguire rilievi malerbologici sulla flora reale per la determinazione di densità, copertura, area minima di campionamento
  • redigere un protocollo dettagliato per la determinazione di un parametro a scelta tra quelli affrontati nel laboratorio, strutturato in forma di tutorial.
  • determinare la biomassa, la superficie fogliare e principali parametri derivati (es. LAI, SLA), attraverso la raccolta di campioni e l'applicazione di tecniche di image analysis.

 

Autonomia di giudizio

Alla fine del laboratorio, gli studenti saranno in grado di valutare in autonomia le condizioni di sviluppo e infestazione di una coltura, scegliendo le osservazioni e le misure più adeguate in funzione delle condizioni contingenti.

 

Abilità comunicative

Alla fine del laboratorio gli studenti saranno in grado di:

  • padroneggiare il gergo tecnico impiegato in ambito malerbologico, potendosi quindi confrontare con competenza con gli operatori del settore
  • rappresentare attraverso il disegno piante infestanti, colture e loro parti. Durante il laboratorio sarà infatti richiesto più volte agli studenti di disegnare plantule e loro parti, cercando di evidenziare i caratteri più importanti per il riconoscimento
  • redigere un brogliaccio delle principali attività svolte
  • redigere un protocollo dettagliato strutturato in forma di tutorial
  • aiutare altre persone nel riconoscimento di colture e infestanti

 

Capacità di apprendimento

Gli elementi forniti durante il laboratorio consentiranno agli studenti di attivare un programma di aggiornamento e auto-aggiornamento continuo delle proprie conoscenze. In particolare, gli studenti saranno in grado di individuare in autonomia le modalità per acquisire informazioni che possano consentire il riconoscimento di colture e infestanti non trattate nel laboratorio. La padronanza di un corretto gergo di settore faciliterà gli studenti nel processo di auto-apprendimento tramite lettura di bibliografia specifica.

 

Students will be trained in the identification of propagules, seedlings and mature plants of several herbaceous species, in the use of phenological scales and in the implementation of some biometrical measures

Knowledge and understanding

 At the end of the laboratory, the students will be able to:

  • describe main anatomical traits useful for identification of main herbaceous crops and related weeds
  • describe main weed groups, also in relation to cropping system
  • classify main plant growing stages using BBCH scale
  • describe the metolodolgy for weed sedbank assessment and for weed seedling scouting in field
  • master the concepts of fresh and dry biomass, LAI, SLA and describe the related metodology for their measurement
  • perform leaf area measurement using the image analysis software ImageJ

 

Applying knowledge and understanding

During the laboratory, the students will be involved mainly in practical activities that will allow them to integrate and apply knowledge acquired during the laboratory and in previous courses. In particular, the students will be able to:

  • find and recognise autonomously main morphological traits useful for the identification of main crops and weeds
  • identify main weeds already when at seedling stage
  • evaluate internal (e.g. genetic variability) and external factors (e.g. damages from insects, germination and emergence failure, cold damages, etc.) that can affect morphological traits and identification
  • determine in field the crop development stage using the BBCH growth stage scale
  • plan and execute autonomously a protocol for weed seedbank assessment
  • manage weed counts in field scouting activities (density, cover, minimum area of survey)
  • determine biomass, leaf surface e main derivated parameters (e.g. LAI, SLA), through sample collection and adotion of image analysis techniques
  • edit a detailed tutorial for the assessmento of one of the parameters discussed in the laboratory.

 

Making judgements

At the end of the laboratory, the students will be able to assess growing stage of a crop and the weed population within it, by selecting the most appropriate measurements.

 

Communication skill

The students will acquire a specific and updated vocabulary and will learn how to present malerbological problems with a correct and proper technical language.

 

Learning skill

The knowledge acquired with this laboratory will allow the students to updated their background both by following other training programs/activites or through a self-learning process. The stundents will be able to follow the steps for correcly recognize weed species that have not been described during this laboratory. The extended specific vocabulary acquired during the course will allow the students to easly access the knowledge available in specific literature.

 

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Modalità di insegnamento

Per raggiungere gli obiettivi formativi di questo laboratorio saranno effettuate alcune lezioni magistrali per il ripasso degli argomenti funzionali al laboratorio (circa 6 ore) che saranno rese completamente disponibili agli studenti sotto forma di diapositive. Gran parte del tempo sarà dedicato alla osservazione di piante e loro propaguli in aula, laboratorio, serra e campo. Per le attività di campo saranno sfruttate aree coltivate presenti all'interno del campus.

Agli studenti sarà richiesto di compilare un "field notebook" individuale nel quale dovranno annotare tutte le osservazioni effettuate e raccogliere disegni o altro materiale da loro prodotto.

Una parte delle attività previste prevede l'addestramento all'impiego e l'uso di software di analisi di immagine open-source (ImageJ), e potrà essere svolta dagli studenti utilizzando propri strumenti informatici.

Tutto il materiale presentato durante il laboratorio, oltre a documenti e link a pagine web rilevanti sarà reso disponibile nella pagina Moodle del corso

 

During the laboratory, general concepts will be refreshed by mean of frontal lessons. The majority of the time will be spent in observations on crop plants, weeds and their propagules in classroom, laboratory, greenhouse and field.

The students will be asked to compile a field notebook in which they should collect and organise all observations, assessments and sketches, etc.

During the laboratory the software of image analysis "ImageJ" will be used and students will have the opportunity to work directly on their own laptops.

All material, as well as additional documents and links will be available at the Moodle page of the laboratory.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Per la verifica dell'apprendimento è previsto un esame finale al quale gli studenti dovranno portare in visione:

  • field notebook
  • protocollo dettagliato per la determinazione di un parametro a scelta tra quelli affrontati nel laboratorio, strutturato in forma di tutorial.

I due documenti saranno discussi e commentati insieme allo studente, al quale saranno poste domanda in forma orale per ulteriore verifica della preparazione.

Il punteggio contribuisce a determinare il voto finale di laurea.

 

At the final exam, the students are asked to provide the following documents.

  • field notebook
  • a detailed written procedure for the assessment of one of the parameters among those used in the laboratory. The procedure should be planned and devolped as a tutorial.

The final score is part of the final degree evaluation.

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Attività di supporto

Il laboratorio prevede prevalentemente attività pratiche in laboratorio e in campo. Gran parte delle attività di campo si svolgeranno nel campus di Grugliasco.

This lab is mainly based on field an laboratory activities. Most of the field activities will be carried out on Grugliasco Campus.

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Programma

  • Morfologia generale dei principali taxa (ripasso)
  • Osservazione diretta morfologia, con osservazione e disegno principali elementi morfologici di specie monocotiledoni e dicotiledoni (piante e/o semi)
  • Descrizione principali gruppi di infestanti
  • Analisi morfologica infestanti in crescita (inizio compilazione "field notebook" individuale): osservazione/disegno semi, semina in capsule Petri,   semina in vaso, rilievi ogni 2-3 lezioni per osservare/disegnare sviluppo plantule
  • Ciclo di sviluppo: scala extended BBCH: schema generale ed esempi di schemi specifici (cereali autunno-vernini, mais, soia, alcune infestanti)
  • Determinazione stadio BBCH su cereali autunno-vernini: rilievo stadio su coltura
  • Determinazione banca semi di infestanti nel suolo: introduzione generale, prelievo campioni, allestimento vaschette, rilievi per determinazione emergenze.
  • Rilievi flora infestante reale (piante emerse): rilievo infestanti in campo con determinazione area minima.
  • Determinazione area fogliare e LAI: raccolta campioni in campo, sottocampionamento, scansione foglie, utilizzo software analisi immagine ImageJ, restituzione dati.

Il punteggio contribuisce a determinare il voto finale di laurea.

 

  • refresh of some general concepts of botany, agronomy and crop science
  • training in laboratory for identification of seeds and others propagules of crops and weeds
  • field visits to develop the ability of in-field crop and weed identification
  • definition of growth stages on samples collected in the field (BBCH scale)
  • weed surveys for weed identification and assessmento of weed density, cover, species composition, minum area of sampling
  • collection of soil samples  and description of main stages of the procedure for weed soil seed bank assessment
  • epigaeal biomass assessment in crops/weeds (fresh weight, dry matter, water content)
  • assessment of leaf area and main derived parameters (LAI, SLA) through plant sampling and image analysis of leaves
  • each student will asked to compile a written tutorial for the assessment of a selected parameter.

The final score is part of the final degree evaluation.

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Testi consigliati e bibliografia

 

 Growth stages of mono-and dicotyledonous plants (BBCH Monograph)

Le dicotiledoni nelle colture agrarie. Botanica e riconoscimento
Autore: Viggiani Pasquale; Editore: Edagricole-New Business Media

Graminacee, ciperacee ed equiseti nelle colture agrarie. Botanica e riconoscimento.
Autore: Viggiani Pasquale; Editore: Edagricole-New Business Media

 

 Growth stages of mono-and dicotyledonous plants (BBCH Monograph)

Le dicotiledoni nelle colture agrarie. Botanica e riconoscimento
Author: Viggiani Pasquale; Publisher: Edagricole-New Business Media

Graminacee, ciperacee ed equiseti nelle colture agrarie. Botanica e riconoscimento.
Author: Viggiani Pasquale; Publisher: Edagricole-New Business Media

 

 

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Note

Gli studenti che intendo partecipare al laboratorio devono dotarsi di abbigliamento adeguato alle attività di campo.

È inoltre richiesto che gli studenti si dotino di:

  • un cutter o un coltellino tascabile ben affilato (es. Opinel n° 5 o simili)
  • una lente di ingrandimento tascabile pieghevole con ingrandimento 8x o 10x
  • strumenti per il disegno a mano libera

The students should provide themselves with proper clothing for field activity.

The students should also provide themselves with:

  • a cutter or a small folding knife (e.g. Opinel n° 5 or similar)
  • a folding pocket magnifier (8x or 10x)
  • tools for free-hand drawing

 

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Ultimo aggiornamento: 10/09/2018 17:04
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