Ricerca

La missione del Di3A è di produrre ricerca scientifica di alta qualità e di elevato impatto sociale ed economico con particolare riferimento agli ambiti delle produzioni agricole e alimentari e della tutela dell'ambiente nel Bacino del Mediterraneo.

Le linee di ricerca sviluppate dal Dipartimento sono di seguito sintetizzate:

Agronomia e coltivazioni erbacee: influenza dei fattori naturali e agronomici sulla quantità e qualità della produzione negli agroecosistemi mediterranei; tecniche agronomiche sostenibili per colture erbacee alimentari, foraggere e non alimentari; risposta ecofisiologica delle piante a stress abiotici; sistemi colturali e controllo dell’erosione del suolo; recupero e valorizzazione di germoplasma autoctono; valutazione del ciclo del carbonio in sistemi di fitodepurazione realizzati con piante erbacee perenni; agrometeorologia e modelli di simulazione di colture erbacee; definizione di sistemi colturali convenzionali, integrati a basso input, biologici.

Arboricoltura generale e coltivazioni arboree: le tematiche di ricerca principali interessano la biologia e la fisiologia delle specie arboree di interesse agrario, le scelte e le tecniche  di impianto e di  gestione dei arboreti, i piani di miglioramento genetico sia con metodi  tradizionale che innovativi, l’utilizzo di tecniche di coltura in vitro per la selezione, la propagazione e il risanamento di specie arboree e l’utilizzo di marcatori molecolari sia per la caratterizzazione di germoplasma che per l’individuazione di regioni genetiche associate a caratteri di interesse agrario.

Chimica Agraria: fertilità del suolo; riuso di biomasse di rifiuto e/o di scarto in agricoltura, studi sulla sostanza organica e frazioni umiche del suolo, destino ambientale degli xenobiotici nel suolo e nelle acque, studi sulla diversità microbica del suolo e sulla loro risposta a perturbazioni biotiche e abiotiche, biodegradabilità di materiali plastici nanocompositi, risposta della microflora del suolo in presenza di cover crops e pacciamatura biodegradabile.

Costruzioni e Territorio: costruzioni per l’agricoltura, la zootecnia, le colture protette, la conservazione e lavorazione dei prodotti agro-zootecnici, alimentari e forestali, l’acquacoltura, aspetti progettuali, funzionali, tecnico-costruttivi, impiantistici, energetici, ambientali, della sicurezza, dei biomateriali, relativi alle costruzioni rurali; analisi e modellazione dei sistemi biologici in rapporto alle costruzioni rurali; classificazione, recupero e valorizzazione del patrimonio edilizio rurale.

Economia Agraria ed Estimo: aspetti economici, politici e gestionali della produzione, trasformazione, distribuzione, mercato e consumo dei prodotti agroalimentari; filiere e sistemi agroalimentari ed agro-energetici; politiche pubbliche in ambito agro-alimentare ed agro-ambientale; metodi di stima dei beni, servizi e diritti dello spazio rurale; metodi di valutazione economica dei servizi ecosistemici; strumenti economici per la tutela e gestione sostenibile delle risorse naturali e delle aree protette.

Entomologia Applicata: sistematica e biologia di artropodi fitofagi e loro antagonisti con particolare riferimento a Emitteri Sternorrinchi; analisi molecolare per studi di sistematica degli insetti e delle interazioni vettori/pianta; sviluppo di strategie sostenibili di difesa di artropodi infestanti agroecosistemi mediterranei e industrie agroalimentari; valutazione e impiego di insetticidi di origine naturale; eco-tossicologia di insetticidi; studio delle interazioni ecologiche e trofiche di pronubi e altri insetti utili..

Genetica agraria: L’attività di ricerca riguarda principalmente la caratterizzazione molecolare dell'interazione pianta-ambiente sia in specie erbacee che arboree, l’applicazione di tecniche -omiche per l’identificazione di geni differenzialmente espressi, l’analisi delle modifiche dell’epigenoma in condizioni di stress, l’applicazione di marcatori molecolari per la caratterizzazione del germoplasma, mutagenesi ed espressione in vitro di proteine.

Geografia economico-politica: analisi quali-quantitativa di fenomeni di trasformazione territoriale (rigenerazione e gentrification, verde urbano e spazio pubblico, smart city e "diritto alla città" sostenibile); analisi critica di modelli e strategie di place branding in ambito urbano e rurale; analisi multi-metodo di politiche e pratiche del cibo alle diverse scale (food geography, urban food planning, nuovi foodscapes); analisi socio-economica e territoriale dei processi di innovazione in ambito urbano e rurale (cartografia digitale partecipativa, e-planning/e-democracy, milieux dell'innovazione).

Idraulica Agraria e Sistemazioni Idraulico Forestali: progettazione e gestione di sistemi estensivi naturali per il trattamento di acque reflue provenienti da insediamenti urbani e produttivi e da impianti agro-alimentari, applicazione di tecniche micro-meteorologiche e di bilancio energetico, erosione del suolo, irrigazione, gestione integrata delle risorse idriche, sistemazioni idraulico-forestali; modelli matematici e tecniche di monitoraggio dei processi idrologici nei sistemi agroforestali, tecniche di ingegneria naturalistica;tecniche di depurazione e riuso a scopo irriguo delle acque reflue.

Didattica e Storia della matematica: Analisi di situazioni problematiche nel campo dell'insegnamento/apprendimento della matematica a tutti i livelli di istruzione. Ricerca di buone pratiche di insegnamento/apprendimento della matematica, in modo particolare con uso di tecnologie. Valore sociale dell'educazione matematica.

Meccanica e meccanizzazione: interventi innovativi nella meccanizzazione delle fasi colturali di colture mediterranee quali agrumi, vite, olivo, nocciolo, fico d’India, frumento; l'influenza delle macchine e delle tecniche colturali su erosione e salvaguardia del suolo; la raccolta e il post-raccolta; l’ergonomia e la sicurezza sul posto di lavoro; gli aspetti legati all’automazione di macchine e processi e relativa sensoristica; lo sviluppo di sistemi meccatronici e robotici.

Microbiologia agroalimentare: sviluppo di alimenti innovativi e/o bevande funzionali; Isolamento, identificazione e caratterizzazione di microrganismi di alto interesse tecnologico; Applicazione di metodi coltura dipendenti e indipendenti per lo studio del dinamismo microbico in matrici complesse; Antibiotico resistenza in batteri provenienti da fonti alimentari e ambientali; Selezione e impiego di ceppi di lievito per il controllo di microrganismi patogeni; Sviluppo di colture starter; Saggi in vitro per la determinazione delle caratteristiche probiotiche dei lattobacilli; Applicazione di sistemi modello di digestione statici e dinamici; Analisi del microbiota intestinale umano attraverso approcci molecolari coltivazione-indipendenti.

Orticoltura e Floricoltura: caratterizzazione e salvaguardia della biodiversità; risposta bio-produttiva di specie da orto, da fiore e officinali a diverse condizioni ambientali e tecniche; metodi e tecniche di coltivazione sostenibili e biologiche; vivaismo orticolo e floro-ornamentale; caratteristiche funzionali e qualitative di piante da orto e floro-ornamentali; caratterizzazione qualitativa e nutraceutica dei prodotti ortivi; risposta a stress abiotici; innovazione di prodotto e di processo in orticoltura e floricoltura; coltivazioni in ambiente protetto; coltivazioni fuori suolo; verde urbano e relative funzioni; verde storico e/o tradizionale.

Patologia Vegetale: malattie delle piante e dei prodotti vegetali causate da agenti patogeni e fattori abiotici integrando le conoscenze acquisite per la messa a punto di mezzi diagnostici, strategie e tecniche di difesa sostenibili; diagnosi e studio di nuovi patogeni e nuovi binomi ospite-patogeno; epidemiologia; sviluppo di metodi molecolari di diagnosi; identificazione e studio di popolazioni di patogeni mediante caratteri morfologici, microbiologici e molecolari, valutazione di patogenicità e virulenza, resistenza ai fungicidi; analisi del rischio di introduzione di patogeni alieni/da quarantena e loro vettori.

Produzioni animali: caratterizzazione molecolare di razze e popolazioni autoctone siciliane per la valorizzazione della loro biodiversità e delle loro produzioni; interazioni tra polimorfismi ai loci proteici e lipogenici e alimentazione sulle prestazioni produttive e sulla qualità del latte bovino e caprino; sistemi di pascolamento e comportamento alimentare degli ovini e dei caprini; qualità nutrizionale e shelf-life della carne mediante impiego alimentare di biomasse agro-industriali (es. carruba, agrumi, olio di oliva, pomodoro, nocciola, melograno …), di piante foraggere contenenti composti secondari o di estratti vegetali ricchi di tannini; autenticazione del sistema di alimentazione degli animali; caratterizzazione e valorizzazione dei formaggi storici siciliani.

Tecnologie Alimentari: studio delle caratteristiche chimico-fisiche, enzimatiche e sensoriali di materie prime/semilavorati/prodotti finiti; Competenze di modellazione matematica per il controllo, ottimizzazione e dimensionamento delle operazioni unitarie convenzionali ed innovative nelle industrie alimentari; Studio dei processi di trasformazione delle principali filiere d’interesse mediterraneo e valorizzazione degli scarti di lavorazione per l’ottenimento di ingredienti bioattivi; Competenze per la scelta di idonei sistemi d’imballaggio e valutazione delle loro interazioni con la componente chimica, enzimatica e sensoriale dell’alimento; Qualità e sicurezza e studio delle preferenze alimentari dei consumatori