Interesse scientifico-culturale del dottorato in
"Sistemi Arborei Agrari e Forestali" 

La proposta di istituzione di un dottorato di ricerca in SISTEMI ARBOREI AGRARI E FORESTALI si propone da un lato di integrare le competenze e le professionalità esistenti all'interno del Dipartimento finora confluite in più corsi di dottorato creando così sinergie e dall'altro di colmare un vuoto oggi esistente formando figure di specialisti sulle tematiche indicate nei tre curricula previsti nella proposta formativa del dottorato e precisamente:
    1)  Salvaguardia e valorizzazione delle risorse genetiche autoctone dell' arboricoltura mediterranea
   2)  Gestione e valorizzazione dei sistemi produttivi frutticoli condotti in "integrato" e in "biologico" negli ambienti   mediterranei.
    3)  Conservazione, valorizzazione e utilizzazione dei sistemi agroforestali e selvicolturali mediterranei

La formazione culturale degli addetti in questo settore ha un ruolo di assoluto rilievo, come elemento indispensabile per sviluppare conoscenze e costituire basi professionali da impegnare nell'ambito dell'innovazione dei servizi allo sviluppo e nell'ammodernamento del processo produttivo e del prodotto. Di tali professionalità si avverte un bisogno crescente come supporto indispensabile per lo sviluppo coerente con l'esigenza del territorio e della PAC stessa dei sistemi agroforestali e frutticoli nel nostro Mezzogiorno che trova uno dei suoi maggiori limiti proprio nella carenza di conoscenze e know-how, in gran parte ancora acquisiti altrove.

Nello stesso tempo il corso di dottorato vuole contribuire a sviluppare conoscenze che consentano una migliore utilizzazione delle risorse proprie delle colture legnose in ambiente meridionale, valorizzandone aspetti peculiari come la vocazionalità ambientale e la qualità del prodotto. Questo attraverso l'approfondimento delle conoscenze di base sui meccanismi regolatori della qualità e sul funzionamento complessivo dei sistemi agrari e forestali.

Alcuni degli obiettivi sui quali andranno indirizzati i temi di ricerca possono così essere sintetizzati:
   - Ottimizzare l'uso delle risorse con la finalità di aumentare la sostenibilità dei sistemi produttivi.
   - Identificare sistemi di monitoraggio utili a sostenere l'efficacia degli interventi  agronomici e di gestione forestale.

Curriculum A
Salvaguardia e valorizzazione delle risorse genetiche autoctone dell'arboricoltura mediterranea

Le specie arboree, siano esse inserite in sistemi naturali (forestali) che artificiali (agricoli ed agro-forestali), hanno da sempre assolto ruoli strategici sia nelle comunità rurali che nelle realtà agricole moderne più avanzate, come fonti di energia, di materie prime assai diverse tra loro, di alimenti umani e animali, di ombra e protezione dal vento, di stabilizzazione dei suoli ecc. Nel primo caso lo sfruttamento intensivo e dissennato, gli incendi boschivi, l'inquinamento e la sostituzione della foresta mista a rigenerazione naturale con piantagioni monospecifiche basate su poche varietà migliorate hanno contribuito nel tempo ad impoverire sempre più la diversità genetica ereditata, soprattutto in quegli ecosistemi resi già vulnerabili da precarie condizioni ambientali come negli ambienti aridi e semiaridi. Negli stessi ambienti un parallelo ed ancor più rapido processo di erosione genetica è in atto anche per i sistemi artificiali, quali quelli agricoli ed agroforestali, che può essere considerato come il risultato convergente da un lato del turn-over varietale (molto comune ed intenso per le specie più diffuse e coltivate) e dall'altro dell'abbandono delle specie di sempre minore importanza economica (che tendono ad essere rimpiazzate globalmente da altre maggiori).

Soffermando l'attenzione sugli aspetti legati all'alimentazione umana appare opportuno ricordare che un gruppo assai ristretto di prodotti agricoli (in particolare cereali e legumi) forniscono la gran parte del fabbisogno alimentare mondiale. Frumento, riso e mais da soli contribuiscono con oltre il 50% del totale dell'apporto energetico di alimenti di origine vegetale (FAO, 1996).

L'alimentazione umana è ormai nel mondo basata praticamente sui prodotti derivati da circa una ventina di specie (su un totale di circa cinquemila coltivate per usi alimentari) tra cui appunto frumento, mais, riso, miglio, sorgo, patata, cassava, piselli, fagioli canna da zucchero, noce di cocco e banane (US National Academy of Science, 1975). Tra queste non compaiono specie arboree, a conferma del fatto che in termini generali i frutti non vengono utilizzati per soddisfare fabbisogni alimentari primari.

Ciò in parte spiega la relativa scarsa incidenza della frutticoltura sull'insieme delle attività agricole su scala globale, almeno in termini di 'land utilization' (6% ca. delle terre arabili), ma, non in termini di contributo all'innalzamento dello standard di vita.

Senza alcun dubbio, infatti, la frutta in genere contribuisce all'apporto di fattori nutrizionali essenziali, quali vitamine e minerali, e costituisce da sempre un importante integrazione della dieta umana. Frutti selvatici di diverso tipo furono probabilmente la fonte alimentare principale in epoche precedenti alla domesticazione dei cereali (Westwood, 1993).

L'Asia e l'Europa da sole forniscono oggigiorno più della metà del totale della produzione frutticola mondiale, seguite da America meridionale, America settentrionale e centrale, Africa, ex URSS e Oceania.

Tra tutte queste aree quelle del medio Oriente e del Bacino del Mediterraneo mantengono la più lunga tradizione frutticola per ragioni storiche, ambientali ed evoluzionistiche.

Il bacino del Mediterraneo può a ben vedere essere considerato, infatti, come centro primario di origine e diversificazione di parecchie specie arboree da frutto di zone temperate e sub-tropicali (Vavilov, 1951).

L'olivo (Olea europaea) ed il carrubo (Ceratonia siliqua) possono essere considerati tra le specie più rappresentative di tale ambiente unico tanto da essere chiamate a rappresentare insieme una specifica associazione fitogeografica del Mediterraneo (Oleo-Ceratonion).

Molte altre specie, a prescindere dal loro reale centro d'origine, quali la vite, il fico, il mandorlo, il melograno, ed il pistacchio sono stati costantemente oggetto di coltivazione in ambiente mediterraneo sin dal terzo e quarto millennio A.C. (Zohary and Spiegel-Roy, 1975) e rappresentano insieme proprio a cereali e legumi la chiave del successo della dieta mediterranea tradizionale riconosciuta dall'O.M.S. come mezzo per il miglioramento e la promozione della salute umana e delle attese di vita.. Molte specie da frutto definite minori non solo aggiungono valore nutritivo e colore alla dieta di molti popoli ma contribuiscono ad innalzarne la qualità della vita (Ryugo, 1988).

Ciononostante parecchi fruttiferi tipici mediterranei, come ad esempio il carrubo il pistacchio, il melograno, il ficodindia, l'azzeruolo, il sorbo ed altre specie minori sono state trascurate dal mondo produttivo e da quello scientifico per anni.

Il loro possibile contributo alla diversificazione ed alla rivitalizzazione dell'agricoltura su scala locale sta adesso per essere rivalutato e riconsiderato sia nelle aree tradizionali che, in alcuni casi e per alcune specie, anche in altre aree agricole mondiali a clima mediterraneo: California (31°-41° N), Australia (28°-35° S), Sud Africa (33°-34° S) e Sud America (32°-37° S).

Il ruolo multiplo (agroforestry, industria, conservazione del suolo ecc.) che può essere giocato da alcune di queste specie è poi ulteriore motivo di tale rinnovato interesse specialmente negli ambienti semi-aridi ed in condizioni di marginalità (Tous e Ferguson, 1996).

Dal punto di vista dello stato delle risorse genetiche di molte specie arboree tipiche degli ambienti mediterranei è, però, da rilevare come molti fattori (storici, socio-economici, tecnici ecc.) hanno contribuito nel corso del tempo ad un progressivo globale impoverimento.

A tale riguardo assai esemplificativo appare il caso del pistacchio. Secondo Maggs (1973) soltanto un centinaio di cultivar di Pistacia vera risultano descritte a livello mondiale a fronte di un patrimonio complessivo presumibilmente assai più vasto. In Italia una sola cultivar ('Bianca') rappresenta attualmente più del 90% del totale della superficie coltivata mentre alcune decine di antiche varietà minori rischiano di scomparire (Barone e Caruso, 1996).

Le poche formazioni boschive naturali in ambiente mediterraneo non rimangono estranee a questo processo: gli incendi, ed il pascolo incontrollato hanno da sempre costituito i principali fattori di rischio cui, in tempi moderni, si sono aggiunti i pericoli derivati dall'eccessivo sfruttamento, dall'inquinamento, dall'incremento demografico e dall'urbanizzazione incontrollata.

La consapevolezza del rischio di questo processo senza sosta di erosione genetica viene percepito in maniera diversificata dalla comunità scientifica e spesso attraverso una prospettiva che si potrebbe definire strabica.

A partire dalla Conferenza di Stoccolma su 'Human Environment' del 1973 ad oggi grandi sforzi sono stati condotti sul fronte della salvaguardia delle risorse genetiche con risultati, però, concentrati sulle maggiori specie arboree di più grande rilievo economico e diffusione prevalentemente continentale. E' giunto però il momento di dedicare almeno altrettanta attenzione sulla agro-biodiversità residua ancora rintracciabile a livello di specie minori o neglette tipiche degli agro-ecosistemi del bacino del Mediterraneo al fine di salvaguardare, valorizzare e quindi conservare un patrimonio genetico di incalcolabile valore preservandolo dal rischio di estinzione.

Le informazioni disponibili (FAO, 1996) indicano che almeno il 50% di tutte le accessioni raccolte a livello mondiale in 'genebanks' sono costituite da cereali, seguiti da legumi da granella, specie da foraggio e orticole. Le specie arboree da frutto rappresentano il 4% del totale delle accessioni.

Tra i fruttiferi maggiori le specie numericamente più rappresentate risultano essere il melo (97.500 accessioni) seguito dalle varietà di Prunus spp. (64.500), vite (47.000), agrumi 6.000, nocciolo (2.500), Sorbus spp. (2.000) e pero (1.000). Un ruolo importante di conservazione, spesso sottovalutato, è stato giocato per molte specie d'interesse ambientale ed ornamentale dagli oltre 1500 giardini botanici e dagli arboreta sparsi per mondo, la maggior parte dei quali sono però collocati in aree temperate europee (400), del Nord America (174) e dell'ex URSS (158) (Given, 1994).

Sebbene incompleti e discutibili questi dati sono indicativi di una situazione di assoluta inferiorità numerica delle accessioni di specie arboree mantenute in collezione, se raffrontate con specie appartenenti ad altri gruppi quali cereali, leguminose e orticole.

Oltre ad i fruttiferi maggiori prima ricordati, inoltre non risultano disponibili a livello ufficiale dati relativi allo stato ed alla conservazione delle risorse genetiche di altre specie da frutto pure di grande rilievo ed interesse (olivo, albicocco ecc.). Tantomeno risulta possibile operare una stima sia pure grossolana che riguardi un numero peraltro assai elevato di specie arboree minori o di esclusiva rilevanza ambientale.

La maggior parte dei paesi europei si sono dotati di Istituzioni centrali e periferiche responsabili di specifici programmi per la valorizzazione delle risorse genetiche presenti sui diversi territori nazionali, mentre per il medio oriente, le regioni meridionali ed orientali del mediterraneo si sono sviluppate iniziative sia pure lodevoli quali quella della creazione della rete WANANET (IPGRI, 1997) ma che ancora perlopiù soffrono di carenze di coordinamento

L'ACSAD (Arab Centre for the Studies of Arid Zones and Dry Lands) mantiene una cospicua collezione di germoplasma frutticolo (FAO, 1996).

Il progetto IPGRI UMS (Underutilized Mediterranean Species) ha recentemente consentito di focalizzare per la prima volta l'attenzione su specie minori finora trascurate ed ha portato come primo risultato alla compilazione di specifici descriptors lists (Pistacia vera e Pistacia spp. (IPGRI, 1997).

La FAO, d'altra parte, si è fatta promotrice negli anni di alcuni network su specie arboree da frutto: Olive Genetic Variability Conservation Network; Inter-regional Cooperative Network on Nuts; Mediterranean Fruit-tree Network e International Network on Cactus Pear (FAO, 1996). Nel settore forestale, tra gli altri, si segnalano il programma EUFORGEN (European Forest Genetic Resouces) operativo dal 1994 che vede la partecipazione di 22 paesi e che, però, ha concentrato l'attenzione su tre specie pilota (Quercus suber, Populus nigra e Picea abies) più altre specie 'nobili'), ed il progetto CYTOFOR che si occupa di 22 specie forestali (latifoglie nobili) in ambito europeo.

La Commissione Europea ha riservato nel passato qualche attenzione verso 'specie alternative' all'interno del 'Programma Agrimed' (Crescimanno, 1988) e ha recentemente lanciato l'European Programme on the conservation, characterization, collection and utilization of genetic resources in agriculture'. Nell'ambito di questo programma sono state ultimamente avviate iniziative per la salvaguardia delle risorse genetiche di specie arboree finora trascurate.

Lo stato dell'arte sull'attuale ricchezza dell'agro-biodiversità in Italia relativamente alle specie arboree da frutto è stato di recente oggetto di progetti scientifici e di specifici Convegni nazionali.

Significativi appaiono i risultati conclusivi ottenuti nell'ambito del progetto coordinato del CNR su 'Difesa delle risorse genetiche delle specie arboree da frutto' che emergono dal repertorio delle risorse genetiche per le specie arboree da frutto (CNR, 1994). Cionostante, poiché non risultavano incluse inizialmente nel progetto, scarsa attenzione venne riservata a specie minori quali quelle già prima ricordate (fico, pistacchio, melograno, carrubo, cotogno, ficodindia ecc.) sebbene si trattasse di specie con alle spalle una antichissima tradizione colturale in Italia e quindi, presumibilmente, con un vasto patrimonio genetico (Pisani, 1992).

Una delle collezioni più vaste di germoplasma frutticolo italiano è quella mantenuta dall'Istituto Sperimentale per la Frutticoltura (ISF) di Roma.

Delle oltre 4000 differenti accessioni appartenenti a 29 diverse specie arboree da frutto raccolte nei campi dell'ISF, solo 50 varietà sono di fico, 27 di pistacchio, 20 di kaki, mentre non si fa menzione di carrubo, melograno o cotogno (Fideghelli et al., 1992), laddove le accessioni appartenenti a specie temperate (principalmente melo, pesco, ciliegio, albicocco e pero) da sole concorrono con l'80% del totale delle varietà mantenute in collezione.

Nel 1996 venne avviato uno specifico progetto internazionale, tuttora in corso, che vede la partecipazione di numerose Istituzioni di ricerca italiane, sponsorizzato dall'U.E. (Resgen Olivo) con lo scopo di preservare la biodiversità dell'olivo.

Il già citato progetto europeo sulle risorse genetiche (EC Project GENRES 29), coordinato dall'Università di Firenze, ha già completato un primo inventario relativo a 8 specie (fico, melograno, kaki, nespolo, ficodindia, cotogno, castagno e pistacchio) mentre è in corso il lavoro di raccolta per carrubo, azzeruolo, nespolo d'inverno, corbezzolo, giuggiolo, sorbo e gelso.

Per lunghi periodi di tempo molti fruttiferi considerati minori hanno, a livello locale, mantenuto un ruolo non secondario nelle abitudini alimentari dei popoli mediterranei contribuendo significativamente alla diversificazione sia dal punto di vista nutritivo che da quello ambientale ed agricolo.

Ciononostante il processo di modernizzazione dell'agricoltura ed i cambiamenti nelle preferenze dei consumatori orientati dall'influenza dei mezzi di comunicazione contribuiscono alla sempre maggiore standardizzazione dell'offerta e della domanda. Ciò va determinando un continuo e sostenuto processo di riduzione della diffusione e dell'importanza economica di molte specie minori che ne incrementa la vulnerabilità ed il rischio di erosione genetica.

Nel campo delle specie forestali similarmente si assiste ad un pericoloso processo di omologazione, spesso aggravato dalla introduzione di essenze estranee all'ambiente mediterraneo assai aggressive ed invadenti. Accanto a questo processo di sostituzione si affianca un processo ancora più pericoloso perché più subdolo costituito dalla progressiva ibridazione del germoplasma locale, frutto di secoli di adattamento, con materiale genetico affine proveniente però da areali diversi.

Sia nel caso delle piante arboree da frutto che nel campo forestale si assiste, dunque, ad un progressivo impoverimento di diversità genetica che come si è detto può essere considerato come il risultato convergente da un lato del continuo rinnovamento e ricambio varietale e dall'altro dell'abbandono delle entità genetiche tradizionali a favore di poche colture migliorate.

L'esame dei trend produttivi di lungo periodo conferma questo processo di perdita di rilevanza economica e quindi conseguentemente segnala l'incremento del rischio d'estinzione per molte forme varietali: la produzione italiana e spagnola di carrube si è oggi dimezzata rispetto a quella degli anni '50. La produzione italiana di cotogno è crollata dalle 14,000 tonn. del 1947-50 alle 1,000 tonn. Attuali. La produzione italiana di pistacchio è passata dalle 2,200 tonn. degli anni '30 alle 1,250 degli anni '80.

La perdita di materiale genetico di specie arboree del mediterraneo comporta inevitabilmente anche la perdita di valori non solo alimentari ma anche storici e paesaggistici, di prodotti non eccedentari e quindi di possibili alternative colturali, di potenziali nuovi prodotti industriali, di colture polifunzionali (Multi-purpose trees), di entità genetiche frugali, spesso resistenti all'aridità e/o alla salinità, di possibili portinnesti, di fonti di caratteri genetici utili in programmi di miglioramento, di habitat per tutta una serie di organismi tipici dell'agro-ecosistema.

I maggiori limiti di cui soffrono gran parte delle specie arboree a rischio di erosione genetica possono essere individuati complessivamente nella mancanza di interesse economico, nel cambio delle abitudini dei consumatori, nella mancanza di sufficiente aggiornamento tecnico, agronomico ed industriale sulla loro coltivazione ed uso, nella competizione esercitata da specie e cultivar di maggiore attualità e rispondenza economica, nella ristrettezza del mercato finora alimentato. Alcune specie perdippiù soffrono per problemi particolari che ne hanno rallentato storicamente la diffusione quali lungo periodo di giovanilità, lungo periodo improduttivo, consumo solo dopo processi di post-maturazione, scarsa produttività ecc.

Le aree tematiche che meritano necessari ulteriori approfondimenti di ricerca e che costituiscono aspetti caratterizzanti della proposta di questo dottorato possono  essere individuate nelle:

. Tecniche di propagazione
. Ampliamento della plasticità di adattamento a nuovi ambienti
. Aggiornamento dei sistemi colturali
. Adattamento a sistemi di intensificazione colturale
. Tecnologie dei prodotti alimentari e non
. Usi potenziali, nuovi prodotti, sotto-prodotti
. Aspetti economici legati alla fase di coltivazione, trasformazione e marketing

Trattandosi spesso di specie per lungo tempo trascurate dalla ricerca per le quali il relativo germoplasma risulta dunque largamente inesplorato, così come le loro potenzialità, si rende necessario perseguire una serie di obiettivi tra i quali prioritari appaiono lo studio e l'approfondimento nell'ambito delle tematiche proprie di questo Dottorato di Ricerca:

. l'identificazione delle aree di maggiore diversità e ricchezza genetica
. l'analisi della diversità esistente anche a livelli di specie selvatiche affini
. la determinazione del grado di vulnerabilità
. la catalogazione e raccolta del materiale

Obiettivi intermedi che concorrono a delineare il quadro delle tematiche affrontate da questo dottorato sono:

. Sviluppo e messa a punto di specifici Descriptors List
. Promozione e creazione di collezioni ex situ
. Affinamento delle tecniche di valutazione e caratterizzazione delle accessioni
. Messa a punto di tecniche di screening rapido delle accessioni
. Promozione delle tecniche di conservazione in situ
. Promozione delle possibilità di conservazione in situ delle specie selvatiche affini
. Promozione, recupero ed ampliamento della gamma di utilizzo di prodotti e derivati
. Promozione del miglioramento genetico
. Sviluppo di nuove cultivar e portinnesti

Curriculum B
Gestione e valorizzazione delle produzioni di sistemi frutticoli condotti in "integrato" e in biologico" negli ambienti mediterranei

Un agroecosistema può essere definito "come la risultante dell'incontro tra le leggi dell'ecosistema naturale e la gestione agraria" (Porceddu, 1991). Dal concetto di agroecosistema alla definizione di "agricoltura sostenibile" il passo è breve, pur in mancanza di una definizione univoca della sostenibilità, su cui intervengono elementi e concetti come la biodiversità, la complessità e la stabilità. Qualunque sia la definizione, rimane il problema di come pervenire ad una gestione quanto più possibile sostenibile di un sistema colturale, in particolare di un sistema frutticolo, ottimizzando l'uso delle risorse disponibili e la funzionalità endogena del sistema, finalizzato alla produzione di prodotti di massima qualità, in molti casi addirittura riconoscibile grazie all'integrazione tra genotipo, ambiente e gestione colturale (DOC, IGP, DOCG).

Il modello d'impianto, la scelta del materiale biologico e le interazioni genotipo ambiente condizionano, in modo irreversibile, la dinamica e la qualità produttiva del frutteto, ma è attraverso la gestione colturale che le potenzialità delineate in fase progettuale trovano piena espressione. Una visione 'sistemica' del frutteto, come complesso di fattori che interagiscono nel determinare la disponibilità e la utilizzazione delle risorse disponibili, porta necessariamente a descrivere scenari dove i componenti del sistema, ivi compreso lo specifico intervento colturale, siano inquadrati in un sistema di reciproche relazioni, teso a regolare gli equilibri di crescita propri della pianta e le dinamiche produttive del frutteto, ottimizzandone, in ultima analisi, i consumi energetici e riducendone l'impatto ambientale.

Dal punto di vista della acquisizione delle risorse disponibili, la produttività di un impianto arboreo dipende dalla sua efficienza fotosintetica, e quindi dallo sviluppo di apparati fogliari in grado di ottimizzare l'intercettazione e la distribuzione della luce. Fatto questo che, pur definito dalla forma di allevamento, è fortemente legato all'architettura ed alla demografia della chioma e, quindi, sia nell'arco di vita dell'impianto che  nel corso della stagione di crescita, alla potatura, che, in questo senso, diviene 'funzione della forma di allevamento' (Corelli e Sansavini, 1991).

I processi di crescita sono, in generale, il risultato dell'integrazione tra il potenziale di crescita (domanda di assimilati) e la effettiva disponibilità di risorse; in questo senso, le condizioni ambientali o, meglio, le interazioni genotipo ambiente, condizionano il potenziale di crescita specifico di ciascun organo che si realizza, poi, in funzione della effettiva disponibilità di risorse o, in altre parole, della dinamica dei rapporti di competizione dei singoli organi per le risorse disponibili. E' in questo contesto che diviene essenziale il ruolo della gestione colturale nel definire la disponibilità e la corretta utilizzazione delle risorse, regolando così il funzionamento dell'intero sistema.

La gestione del frutteto è oggi indirizzata a coniugare quantità e qualità della produzione, ottimizzando l'uso delle risorse energetiche, oltre che economiche, disponibili e riducendo, quanto più possibile, la dipendenza da input esterni. In questo contesto le tecniche di gestione colturale assumono un ruolo di grande importanza come fattori in grado di regolare l'acquisizione e la distribuzione delle risorse, nel corso della stagione come nell'arco di vita del frutteto. A questo giovano interventi mirati, per tempestività, qualità ed entità, a ridurre la competizione per le risorse ed a migliorarne la distribuzione.

Se fino a qualche tempo fa si è pensato di poter semplificare la gestione colturale riducendo semplicemente il numero e la qualità degli interventi, oggi semplificare la gestione del frutteto significa soprattutto maggiore consapevolezza delle scelte e tempestività di azione, basata, questa, su una migliore conoscenza delle interazioni tra i processi di crescita stagionali e poliennali. La ricerca e lo sviluppo di modelli di simulazione in grado di interpretare e definire le dinamiche di crescita del frutto e dei germogli, anche in funzione del regime termico, riflette, proprio, l'esigenza di dotarsi di strumenti in grado di definire le scelte tecniche ed, in particolare, la tempestività e la qualità (selettività e precisione) dell'intervento. Tempestività che comporta capacità di determinare, con un anticipo più o meno ampio, i tempi reali di esecuzione di un qualsiasi intervento e gli effetti che ne derivano.

In effetti, il trasferimento in campo di molte delle conoscenze acquisite sperimentalmente è assai complesso per la forte variabilità indotta in primo luogo dalla interazione genotipo-ambiente. E' per questa ragione che si vanno sempre più sviluppando servizi di monitoraggio sia di carattere agrometeorologico, che, più specificamente, fenologico.

Investire nei servizi di supporto alla gestione è forse la strada principale per conseguire un reale risparmio o comunque una razionalizzazione nell'uso delle risorse. Per ottenere questo risultato è necessario approfondire sia le conoscenze utili a definire la mole di variabili, ambientali, genetiche e colturali, che intervengono a modificare i processi di crescita, che i parametri di riferimento e gli strumenti di monitoraggio.

Lo sforzo che si sta facendo, e che è palese sia nell'attività di ricerca che nelle innovazioni tecnologiche che caratterizzano il comparto agricolo ed i servizi ad esso destinati nei paesi industrializzati, è quello di coniugare l'economicità della gestione con una cura quanto più possibile precisa di tutti gli elementi strutturali e non che compongono un sistema colturale. Una riproposizione , in chiave moderna, della gestione "pianta per pianta" che veniva realizzata in passato nelle aziende a coltivazione diretta.

Questo con la finalità di limitare la variabilità di campo, aumentando così la qualità dell'offerta produttiva.

Una sfida solo apparentemente in contraddizione con le necessità di un'economia di scala, ma che è resa possibile dalle sinergia tra nuove tecnologie e le conoscenze, sempre più affinate, di fisiologia.

E' la qualità dei servizi allo sviluppo che sta profondamente cambiando in senso qualitativo, dopo un lungo periodo durante il quale l'aumento dell'efficienza del sistema sembrava del tutto affidato alla disponibilità di input.

Diversi sono gli esempi di una gestione mirata del sistema che va sotto la definizione di "Agricoltura di Precisione", sia in frutticoltura che in vitivinicoltura. Tutti fanno riferimento alla possibilità di indirizzare in modo quanto più possibile mirato la gestione colturale, basandosi sul monitoraggio continuo del sistema. E così per tutte le scelte importanti. Da quelle relative al diradamento, alla raccolta, agli interventi colturali , irrigazione e concimazione, per i quali è necessario sempre individuare "marker" e strumenti di rilievo che consentano selettività e precisione dell'intervento. Coniugare la gestione di un sistema produttivo così complesso com'è quello vegetale, con le possibilità insite nelle tecnologie di rilievo ed archivio dei dati propri, ad esempio, dei sistemi GIS, consente una lettura costante del funzionamento del sistema che può scendere, senza aggravio di costi, a livello di pianta.

Un altro aspetto essenziale della proposta di questo dottorato è la qualità del prodotto. Aspetto destinato ad avere crescente rilevanza in un mercato globale sempre più difficile. Politiche di certificazione del processo e del prodotto sono sviluppate sempre più di frequente sulla base di nuove conoscenze acquisite anche sulla caratterizzazione complessiva del prodotto e sulla sua effettiva riconoscibilità. Il dibattito sulla qualità presuppone non solo una sua corretta definizione, ancor oggi carente, ma anche l'individuazione dei fattori che la condizionano e l'identificazione dei mezzi da utilizzare e dei processi da seguire per pervenire al suo controllo ed alla sua piena valorizzazione.

La saturazione in ambiente comunitario e la globalizzazione dei mercati agroalimentari e l'impatto della Grande distribuzione Organizzata (GDO) ha proposto in modo prepotente il problema della qualità e della sua standardizzazione, indispensabile, in molti casi tipici dell'agricoltura meridionale, a svincolare la produzione dal regime di costi crescenti, in virtù di un valore aggiunte che deriva proprio dalla riconoscibilità di una qualità eventualmente certificabile.

In verità il miglioramento della qualità dipende da conoscenze acquisite ed acquisibili in grado di spiegare le basi fisiologiche e genetiche dei meccanismi di azione 1) a livello di pianta, 2) a livello di sistema e delle sue interazioni con il contesto ambientale. Quindi rientrano in questo ambito gli eventi fondamentali che presiedono alla formazione, crescita e senescenza dei prodotti vegetali ed i fattori esogeni ed endogeni che controllano le principali componenti della qualità del prodotto destinato al consumo.

La qualità dei frutti è, spesso, variabile all'interno della pianta più di quanto lo sia tra piante diverse. I fattori di variabilità sono molteplici e fanno riferimento sia alla posizione del frutto sulla pianta, che alla dinamica dei rapporti di competizione tra gli stessi frutti e tra essi e gli organi vegetativi. A complicare ulteriormente le cose deve aggiungersi il fatto che le diverse componenti della qualità del frutto   pezzatura, colore, caratteristiche fisiche ed organolettiche   possono variare indipendentemente ed in funzione di stimoli diversi. La stessa valutazione della maturità commerciale implica l'uso di indicatori misurabili, la cui evoluzione può essere utilizzata per decidere quando un certo prodotto può essere raccolto in relazione alla sua destinazione (Crisosto, 1994. Postharv. News Inf., 5). Questo carattere è definito come indice di maturazione e cambia in relazione alle specie ed alle caratteristiche dei frutti. Usualmente si tratta di definire parametri del frutto immediatamente misurabili, siano essi il colore, la consistenza o l'accumulo di diversi metaboliti (zuccheri, acidi organici), eventualmente può farsi ricorso a parametri di carattere fenoclimatico, misurabili e correlabili con la durata del periodo di sviluppo del frutto. La ricerca su questi punti è talmente vasta, e spesso anche contraddittoria, da non poter essere riassunta in breve. Alcuni punti però emergono come qualificanti:

gli indici hanno un valore relativo al genotipo, al sistema colturale, alla destinazione d'uso; un solo indice non è sufficientemente affidabile; è necessario definire i 'pattern' di maturazione basati sull'integrazione di indici differenti.

L'esigenza di fondo è quella di riuscire ad ottenere la massima qualità - sapore, profumo -senza incorrere in forti perdite legate alla riduzione di consistenza ed, in altre parole, all'incremento della deperibilità del frutto.

Produrre qualità, con la progettazione dell'impianto e la gestione colturale e mantenerla in post raccolta comporta un forte accelerazione nelle conoscenza sui meccanismi che sovrintendono alla crescita e maturazione del frutto e sull''interazione con i diversi fattori colturali ed ambientali che interagiscono con il sistema produttivo.

Non basta, quindi, progettare il frutteto per la massima produzione di qualità, ma occorre anche saper gestire, a questo fine, l'intera filiera produttiva.

Curriculum C
Conservazione, valorizzazione e utilizzazione dei sistemi agroforestali e selvicolturali mediterranei.

La diffusione di sistemi agricoli intensivi, spesso monocolturali o comunque a limitata diversità spaziale e temporale, ha determinato forti squilibri ambientali, che hanno portato alla rivalutazione di agroecosistemi ecologicamente sostenibili. Tra questi i sistemi definiti agroforestali che, per la loro multifunzionalità, ben si prestano a conciliare le esigenze produttivo-economiche con quelle di salvaguardia delle risorse ambientali. L'International Centre for Research in Agroforestry, definisce come agroforestry un sistema: 1) che utilizza normalmente due o più specie di piante (o piante ed animali), fra le quali almeno una deve essere una specie legnosa pluriennale (arborea o arbustiva); 2) in cui si hanno sempre due o più outputs; 3) nel quale un ciclo dura almeno più di un anno (Nair, 1993).

Da ciò si evince chiaramente come anche il sistema agroforestale più semplice è sempre molto più complesso, ecologicamente (strutturalmente e funzionalmente) ed economicamente, di un sistema monocolturale e che consente di raggiungere svariati e molteplici obiettivi. Un sistema di tale tipo, infatti, deve garantire la produttività e la sostenibilità (l'identificazione sulla stessa unità di suolo di molteplici colture permette la riduzione complessiva degli input e determina nello stesso tempo un ecosistema più complesso e stabile rispetto ad un sistema monocolturale). Come comprensibile, tali sistemi, sono spesso in antitesi con un'agricoltura che richiede alti input, ridotto lavoro umano e forte specializzazione produttiva, e appaiono pertanto tipici dei paesi tropicali dove sono spesso gli unici sistemi in grado di soddisfare molteplici esigenze tra cui la conservazione della fertilità del suolo (Nair, 1993). Tuttavia, con strutture e motivazioni, sia ambientali che socio-economiche, sensibilmente diverse rispetto alle zone tropicali, anche nelle zone temperate sono storicamente presenti diverse tipologie di sistemi agroforestali (Cullotta et al., 1999; Gordon e Newman, 1997; Rule et al., 1994). Si tratta di sistemi strutturalmente più semplici rispetto a quelli tropicali, interessando, spesso, superfici di notevole estensione e quindi perdendo la funzione locale e familiare di alcuni tipici sistemi agroforestali tropicali. Si tratta comunque di sistemi in regresso e tuttavia da rivalutare anche nel nostro paese (Paris, Cannata, 1991; Bertolotto et al., 1995).

In Sicilia, dove pure i sistemi agroforestali sono ben rappresentati, mancano ad oggi ricerche che ne individuino diffusione e caratteristiche anche se, proprio a causa delle peculiarità dell'Isola, l'agroforestry interessa vasti territori, soprattutto collinari e montani, dove esplica una preziosa funzione di conservazione del suolo e del paesaggio (Cullotta et al., 1999).

La Sicilia, per le proprie caratteristiche geo-morfologiche, per la presenza di diffusissimi suoli a bassa potenzialità agronomica e per l'elevata quantità di superfici accidentate non boscate dispone di molte aree gestite con sistemi di tipo agroforestale. I sistemi agroforestali, infatti, rappresentando un'interfaccia tra sistemi prettamente agrari e sistemi prettamente forestali, possono racchiudere svariate combinazioni strutturali e, quindi, di pratiche di utilizzo del suolo. In molti casi si tratta di sistemi agroforestali in cui la componente vegetale è caratterizzata da soprassuoli che vanno dal bosco a formazioni più degradate quali la macchia e la gariga. E' il caso soprattutto di molte formazioni forestali costituite sia da specie del genere Quercus, che da specie accessorie arboree mediterranee, che, risultando irrazionalmente pascolate da bovini, ovini, suini ed equini, presentano moltissime affinità con i noti sistemi silvopastorali presenti nella penisola iberica ("dehesa") (Joffre et al., 1988). Sicuramente da non sottovalutare sono, inoltre, tutte quelle formazioni a macchia ed a gariga mediterranea, che in Sicilia sono diffusi su suoli spesso accidentati ed a bassa fertilità e variano dai soprassuoli pascolati a macchia, costituiti da ginestra (Spartium junceum), calicotome (Calicotome infesta), lentisco (Pistacia lentiscus), etc. Il pascolo esercitato da animali allevati allo stato brado e/o semibrado, all'interno di queste aree boscate, più o meno degradate, di proprietà pubblica o privata, è un fenomeno molto diffuso nel territorio siciliano (CNR, 1990) e si esplica sulle specie erbacee o del sottobosco e sulle piante arboree stesse.  L'utilizzo di specie arboree come alberi da foraggio rappresenta una ben precisa tipologia di sistema agroforestale utilizzata in molte regioni mediterranee.

Tra i sistemi agroforestali misti, un ruolo importante viene svolto da specie arboree da frutto. Il carrubo (Ceratonia siliqua) è sicuramente una delle specie caratterizzanti alcuni sistemi associabili a sistemi agroforestali e agrosilvopastorali. Si tratta di soprassuoli, diffusi quasi esclusivamente sull'altopiano Ibleo. Al soprassuolo arboreo, che oltre ad essere rappresentato dal carrubo risulta anche costituito da mandorlo ed ulivo, si consociano diverse tipologie di seminativi e/o superfici pascolate, prevalentemente da ovini. L'albero di carrubo oltre a svolgere funzioni ambientali e paesaggistiche (la morfologia della sua chioma unita ai tipici muretti in pietra calcarea dell'altopiano Ibleo rappresenta un elemento inconfondibile del paesaggio agrario della Sicilia sud-orientale) svolge anche una importantissima funzione nell'alimentazione degli animali pascolanti per la produzione del proprio frutto. Il mandorlo (Prunus amygdalus) rappresenta una delle specie arboree che si è adattata meglio di altre alle difficili condizioni ambientali siciliane, è oggi presente soltanto su circa 20.000 ha tra coltura promiscua e coltura diffusa andando a costituire, in questi ultimi due casi, dei veri e propri sistemi agroforestali. Al mandorlo, con una densità variabile tra 50 e 60 piante/ha, distribuito in sesti più o meno irregolari, si associano nel piano arboreo l'olivo, il carrubo e la vite. Ad esse si consociano colture erbacee cerealicole o leguminose, quali frumento e fava, o, soprattutto su substrati particolarmente accidentati, il pascolo. Al di là dell'aspetto economico che questa specie può fornire, particolarmente in coltura specializzata e su terreni orograficamente favorevoli, sono le funzioni ambientali e paesaggistiche ad assumere estrema importanza. La copiosa arido-resistenza e l'elevata adattabilità a suoli argilloso-calcarei permette al mandorlo di distribuirsi in molte aree marginali e di difficile colonizzazione, dominati da estesi fenomeni franosi e da erosione superficiale, tipiche del paesaggio collinare della Sicilia centro-meridionale, offrendo contemporaneamente l'unico modo di valorizzazione del desolato aspetto arido di questi ambienti interni. Sempre nelle aree collinari, soprattutto costiere, è diffuso l'olivo (Olea europaea), spesso coltivato in consociazione con altre specie arboree o erbacee. Gli uliveti riconducibili a sistemi agrosilvopastorali, sono quelli collinari, spesso frammisti in zone marginali a vegetazione erbaceo-arbustiva spontanea, che vengono regolarmente pascolati, quasi esclusivamente da pecore, durante il periodo autunnale dopo la raccolta delle olive e, in misura minore, durante il periodo estivo. La stessa utilizzazione del suolo viene praticata in buona parte della viticoltura collinare siciliana in cui la vite viene allevata ad alberello o a spalliera. In questi vigneti è consuetudine che dopo la vendemmia le pecore vengano portate a pascolare nei vigneti dove si nutrono delle foglie della vite e dell'erba infestante. Il pascolo cessa dopo la potatura e legatura dei tralci per i danni che le pecore potrebbero arrecare. Altro sistema agrosilvopastorale è quello costituito dai noccioleti, presenti soprattutto nel versante settentrionale dei Peloritani e dei Nebrodi, ad una altezza variabile dai 300 ai 1000 m s.l.m., pascolati dopo la raccolta delle nocciole. In situazioni di particolare acclività, per le ridottissime cure colturali che si effettuano, fra le piante di questa specie, si diffondono diverse entità arbustive ed arboree autoctone determinando la formazione di soprassuoli che svolgono importanti funzioni idrogeologiche e naturalistiche. Un caso del tutto particolare per la limitata estensione che presenta, circa 250 Ha, è rappresentato dal frassino da manna (Fraxinus ornus, F. angustifolia). Esso caratterizza sistemi agrosilvopastorali ed agroforestali che oltre a svolgere una funzione produttiva, manna e legno dal soprassuolo arboreo e foraggio dalle leguminose erbacee che spesso si consociano, svolgono anche una importantissima funzione paesaggistica ed ambientale soprattutto nei confronti dell'erosione superficiale del suolo (effetto copertura arborea più copertura erbacea), trattandosi generalmente di terreni con orografia accidentata e di natura argillosa. Infine degne di menzione sono certamente i castagneti, nonostante i forti fenomeni di declino che hanno caratterizzato la coltura in questi anni a causa delle avversità fitosanitarie e i frutteti misti montani in particolare dell'Etna dove ancora contribuiscono a caratterizzare fortemente il paesaggio.

Anche i sistemi selvicolturali propriamente detti sono a motivo dell'utilizzazione integrata (pascolo, legname, utilizzazione do prodotti secondari) in parte riconducibili ai sistemi agroforestali. Tuttavia le tecniche di conservazione, valorizzazione e utilizzazione differiscono dai sistemi propriamente agroforestali. In particolare le formazioni interessate sono i boschi di querce e i boschi montani di faggio. Per queste formazioni, spesso incluse all'interno delle aree protette, si pongono dei problemi di gestione legate alla transizione da forme di utilizzazione tradizionale verso forme moderne. Manca tuttavia per queste formazioni e per le specie che le costituiscono delle conoscenze adeguate anche di aspetti ecofisiologici.

Le aree tematiche che meritano necessari ulteriori approfondimenti di ricerca, nell'ambito delle tematiche proprie del Dottorato di Ricerca possono essere individuate in un' analisi preliminare volta alla:

. individuazione dei sistemi agroforestali e forestali siciliani e loro caratterizzazione;
. classificazione strutturale dei sistemi agroforestali (per i sistemi mediterranei va verificata la possibilità di applicare il sistema proposto nel 1993 da Nair che suddivide i sistemi in Agroselvicolturali, Silvopastorali e Agrosilvopastorali);
. analisi ecologica e delle tecniche agronomiche dei sistemi agroforestali individuati;
. analisi ecosistemica delle formazioni forestali e studio dei processi dinamici.

trattandosi spesso di sistemi trascurati dalla ricerca per le quali il relativo germoplasma risulta dunque largamente inesplorato, così come le loro potenzialità, si rende necessario perseguire una serie di obiettivi tra i quali prioritari appaiono:

. identificazione della diversità e ricchezza genetica;
. analisi della diversità esistente anche a livelli di specie selvatiche affini;
. determinazione del grado di vulnerabilità del germoplasma;
. catalogazione e raccolta del materiale.

obiettivi intermedi che fanno parte delle tematiche proprie del Dottorato di Ricerca possono essere:

. adattamento dei sistemi a moderati livelli di intensificazione colturale che non stravolgendone le caratteristiche ne consentano però la sopravvivenza in un sistema di relazioni economiche mutato;
. valutazione degli aspetti economici legati alla fase di coltivazione, trasformazione e marketing;
. sviluppo e messa a punto ove necessario di specifici Descriptors List;
. promozione e creazione di collezioni in situ, anche delle specie selvatiche affini, attraverso la promozione delle tecniche di conservazione in situ;
. promozione, recupero ed ampliamento della gamma di utilizzo di prodotti e derivati;
. caratterizzazione ecologico strutturale dei sistemi forestali