- Oggetto:
- Oggetto:
Water management in agroecosystems
- Oggetto:
Water management in agroecosystems
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- SAF0275
- Docente
- Giorgio Borreani (Affidamento interno)
- Corso di studio
- [001501-104] SCIENZE AGRARIE - curr. Smart Agriculture
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Secondo semestre
- Tipologia
- C - Affine o integrativo
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD attività didattica
- AGR/02 - agronomia e coltivazioni erbacee
- Erogazione
- Convenzionale
- Lingua
- Inglese
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto più orale obbligatorio
- Prerequisiti
-
Conoscenza di base della chimica generale, organica, matematica, agronomia e coltivazioni erbacee. Capacità di base nell'utilizzo del software (ad esempio Excel) per la gestione dei dati, per raccogliere ed elaborare set di dati, calcolare le formule, per realizzare grafici. E’ inoltre necessario un buon livello di inglese
Basic knowledge of general, and organic chemistry, mathematics, agronomy and crop science. Basic capacity to use spread sheet software (e.g. Excel) for data handling, to collect and process datasets, calculate formulas, drawing plots. A good English level is expected as well.
- Propedeutico a
-
Il corso fornisce informazioni utili per il corso "Smart farming system design and evaluation"
The course provides useful information for the course "Smart farming system design and evaluation".
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti strumenti di analisi utilizzati per aiutare la comprensione dei meccanismi quantitativi che disciplinano il ciclo dell’acqua tra suolo-pianta-atmosfera e le problematiche dell’ottimizzazione, gestione e inquinamento delle risorse idriche ad uso agricolo.
The aim of the course is to provide students with analysis tools used to understand the quantitative mechanisms governing the water cycle between soil-plant-atmosphere and the problems of optimization, management and pollution of water resources for agriculture. Some concepts related to precision irrigation will be provided, as well.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione
Comprendere i processi relativi all'assorbimento di acqua da parte delle piante, stoccaggio e movimento dell’acqua nel suolo, e ciclo dell’acqua tra suolo, pianta e atmosfera. Sviluppare un ragionamento critico sull’interazione tra le pratiche di gestione agronomica e dell’irrigazione e i connessi impatti ambientale (cambiamenti climatici, l'inquinamento dei corsi d'acqua).
Applicare conoscenze e comprensione
Utilizzo di software per il calcolo dei bilanci idrologici
Implementazione del calcolo dell’Evapotraspirazione secondo Penman-Monteith.
Dare un giudizio
Analizzare il bilancio idrico di diverse situazioni colturali e i relativi impatti sull’utilizzo delle risorse idriche in un determinato ambiente e verificarle attraverso bilanci di massa con l’uso di software.
Capacità di comunicazione
Acquisire un vocabolario specifico, migliorare la capacità di comunicare in Inglese, nonché le capacità di analisi dei dati attraverso l'adozione di modelli semplici al problema in esame.
Knowledge and understanding
Understanding the processes related to the absorption of water by plants, storage and movement of water in the soil, and water cycle between soil, plant and atmosphere. Develop a critical reasoning on the interaction between agronomic practice and irrigation management and the connected environmental impacts (climate change, pollution of waterways).
Apply knowledge and understanding
Use of software for the calculation of hydrological balances
Implementation of the calculation of Evapotranspiration according to Penman-Monteith
Give a judgment
Analyze the water balance of different cropping situations and the related impacts on the use of water resources in a given environment and verify them through mass balances with the use of software.
Communication skills
Acquire a specific vocabulary, improve the ability to communicate in English, as well as data analysis skills through the adoption of simple models to the problem under consideration.
Learning skills:
- calculating Evapotranspiration from meteorological data;
- managing and elaborating big data set;
- managing water balance of a crop during growing season;
- knowledges in evaluating water footprint of the crops.
- Oggetto:
Programma
L’insegnamento tratterà le seguenti tematiche:
Agrometeorologia: L’atmosfera e fattori climatici: struttura dell’atmosfera e sua composizione. Composizione dell’atmosfera, i gas serra, reattivi e aerosol; Ruolo dell’agricoltura nel modificare il contenuto di gas serra.
La radiazione: fisica della radiazione, lo spettro solare, l’assorbimento da parte dell’atmosfera, bilancio della radiazione al suolo.
L’acqua nell’atmosfera: Vapore acqueo, processo di evaporazione, condensazione.
Ciclo dell’acqua. Umidità relativa, assoluta e specifica, deficit di saturazione.
L’evapotraspirazione (ET): l’evaporazione dal suolo, la traspirazione delle colture, resistenza aerodinamica e di superficie. Calcolo ET con formula di Penman-Monteith.
Utilizzo dell’acqua in agricoltura: acqua verde, blu e grigia, water footprint delle colture e dei prodotti derivati.
Bilancio idrico del suolo: determinazione delle caratteristiche del suolo avente influenza su di esso e caratteristiche della pianta che ne permettono l’assorbimento
Effetto delle pratiche colturali sul sistema colturale
Utilizzo di software specifici per il calcolo del bilancio idrico
The course programme will focus on the following aspects:
Agrometeorology: Structure of the atmosphere. Composition of the atmosphere, greenhouse gases and aerosol. Role of agriculture in modifying greenhouse gasses.
Solar radiation: physics of radiation, Solar irradiance spectrum at top of atmosphere, absorption of radiation by atmosphere, radiation balance.
Water in the atmophere: water vapour, evaporation process, condensation. Water cycle, relative humidity, saturation deficit.
The evapotranspiration (ET): evaporation from the soil, transpiration by the crops, aerodynamic and surface resistances. Calculation of ET by Penman-Monteith. Crop coefficients.
The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products
Soil water balance: determination of soil and plant characteristics driving influence the process
Effect of agronomical practices on cropping system
Use of specific software to calculate the water balance
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Il corso tratta i seguenti argomenti:
Acqua e l’atmosfera e ciclo dell’acqua che trasmetterà i concetti teorici legati ai processi studiati;
esercitazione pratica, che prevede l'uso individuale di Excel per l'implementazione dell'evapotraspirazione secondo Penman-Monteith e il suo calcolo in automatico per due anni di dati meteorologici diversi per ogni studente.
Utilizzo dell’acqua in agricoltura: acqua verde, blu e grigia e water footprint delle colture.
L’attività sarà basata su un software specifico per il calcolo del bilancio idrico. Le variabili via via necessarie saranno analizzate e l’effetto delle pratiche colturali sarà valutato.
Si porrà inoltre l’attenzione sulla determinazioni in campo di variabili utili alla verifica del bilancio.
The course deals with:
The water and the atmosphere and water cycle which will transmit the theoretical concepts related to the studied processes;
practical exercise which involves the individual use of excel for the implementation of evapotranspiration according to Penman-Monteith and its automatic calculation for two years of different meteorological dataset for each student.
Use of water in agriculture: green, blue and grey water and water footprint of crops.
The activity will be based on specific software for calculating the water balance. The needed variables will be analyzed and the effect of cultivation practices will be assessed.
Attention will also be paid to the field determinations of variables useful for checking the balance sheet and the sensors used for its determination. Concept related to precision irrigation will be introduced as well.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame prevede la stesura di una relazione integrata sul bilancio idrico di una situazione colturale specifica che verrà presentata e discussa in una parte orale. Presentazione e discussione di un articolo scientifico ISI.
ATTENZIONE: A causa dell'emergenza sanitaria in atto e in ottemperanza alle misure di contenimento della diffusione dell’infezione da Coronavirus, l’esame del corso sarà svolto temporaneamente in modalità orale a distanza. A tal fine sarà utilizzata la piattaforma Webex. Le istruzioni per l’utilizzo della piattaforma sono disponibili sul sito di Unito.
Le misure introdotte sono applicate in via transitoria sino alla cessazione della situazione emergenziale legata a COVID19.
The exam involves the drafting of an integrated report on the water balance of a specific crop situation which will be presented and discussed in an oral part. Presentation and discussion of an ISI scientific article.
ATTENTION: Due to the public health emergency, and in compliance with the measures to contain the spread of COVID19 infection, an online oral exam will temporarily replace the usual oral exam.
Online exams are conducted in Webex (instructions are available on the University of Torino website).
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56 Crop Evapotranspiration
- Anno pubblicazione:
- 1996
- Editore:
- FAO
- Autore:
- ALLEN, R.G., L.S. PEREIRA, D. RAES, M. SMITH
- Obbligatorio:
- Si
- Oggetto:
Il materiale discusso a lezione e le slides saranno rese disponibili alla fine di ogni lezione.
The material discussed in class and slides will be made available at the end of each lesson.
Mekonnen, M.M., A.Y. Hoekstra. 2010. The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products. Value of Water Research Report, Series No. 47, UNESCO-IHE Institute for Water Education, The Netherland.
Allen, R.G., L.S. Pereira, D. Raes, M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56, 195.252.110.81.
Wallach, D., Makowski, D., J.W. Jones, F. Brun, 2014. Working with Dynamic Crop Models (Second Edition). Methods, Tools and Examples for Agriculture and Environment. Academic Press, Elsevier. ISBN: 978-0-12-397008-4.
- Oggetto:
