Programma di Dottorato in Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali

 

Introduzione

Rispetto a qualche decennio fa, le scienze agrarie hanno compiuto importanti passi verso i principi della sostenibilità. I limiti dell’agricoltura industriale – basati su alti consumi energetici su base petrolifera e su estrema specializzazione – sono ora ampiamente riconosciuti, così come il valore positivo dei servizi ecosistemici legati all’agricoltura. Tuttavia, nel prossimo decennio le scienze agrarie affronteranno nuove e importanti sfide. Una gran parte dei prodotti alimentari europei è ancora prodotta con tecniche insostenibili: allevamenti intensivi, monocolture, uso eccessivo di acqua, energia e sostanze chimiche e, a livello mondiale, la qualità e la quantità delle risorse naturali necessarie alle produzioni alimentari sono state erose. L’aumento della popolazione e le modifiche della dieta mettono sotto pressione i sistemi agricoli. Il cambiamento climatico solleva preoccupazioni circa la resilienza dei sistemi alimentari anche nei paesi occidentali e sollecita strategie di adattamento e mitigazione. La “rivoluzione bioeconomica”, basata su forti progressi nei processi di trasformazione della biomassa in bioprodotti, ha sollevato preoccupazioni per il potenziale conflitto sull’uso delle risorse tra la produzione di alimenti e quella di prodotti non alimentari.

Come conseguenza degli accordi COP21 e degli obiettivi di sviluppo sostenibile, l’agricoltura nei prossimi decenni dovrà ridurre costantemente il suo impatto ambientale, migliorare la qualità del cibo (innanzitutto la sua qualità nutrizionale), garantire un reddito dignitoso ai produttori agricoli e contribuire a mantenere vive le aree rurali. L’uso di una vasta gamma di nuove tecnologie emergenti – basate sulle scienze della vita, le tecnologie dell’informazione, i robot, le energie rinnovabili – viene proposto per contribuire a questi obiettivi, ma allo stesso tempo c’è un bisogno emergente – già riconosciuto dagli organismi internazionali – di percorsi di innovazione basati su principi agroecologici, ampiamente trascurati dalla “rivoluzione verde”.

Il Dottorato di Ricerca

Il programma di Dottorato di Ricerca in Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali è un corso di dottorato triennale post-laurea dell’omonimo dipartimento (DiSAAA-a) dell’Università di Pisa. L’Università di Pisa (UNIPI) è una delle più importanti università italiane e ha una lunga tradizione di eccellenza in termini di istruzione e ricerca scientifica. Il Dipartimento è dedicato alla ricerca di frontiera nelle scienze agrarie, alimentari e agroambientali. Il direttore del DiSAAA-a è attualmente il Prof. Marcello Mele (direttoredisaaa@unipi.it) e il corpo docente è composto da 68 docenti e ricercatori.

Il programma di dottorato parte dalla consapevolezza che la sostenibilità alimentare è un obiettivo da raggiungere attraverso una serie di attività che vanno dalla produzione al consumo, coinvolge una miriade di attori e mobilita risorse naturali e manifatturiere. Puntare sulla sostenibilità implica che la specializzazione delle scienze agrarie, necessaria per affrontare la crescente complessità, deve essere accompagnata da un forte impegno a tener conto delle implicazioni sistemiche, comprese le conseguenze non intenzionali di determinate soluzioni tecnologiche.

Il programma del dottorato parte anche dalla consapevolezza che la sostenibilità è un concetto multidimensionale e che la sua valutazione può essere condotta in base a una molteplicità di criteri, ambientali, sociali, economici e sanitari, in modo che la scelta tra strategie tecnologiche possa superare conflitti, contraddizioni, prospettive e interessi diversi. Per questo motivo è necessario un grande coinvolgimento delle parti interessate nella definizione di obiettivi di sostenibilità, obiettivi e metodi di ricerca.

Obiettivi e ambito

Tenuto conto di queste premesse, il dottorato di ricerca del corso ha come tema centrale la “sostenibilità alimentare” e può essere ascritto alla strategia della Comunità Europea “Food 2030”. Fa riferimento a diverse aree ERC quali LS9 (Scienze della Vita Applicate), LS2 (Genetica, Genomica, Bioinformatica e Biologia dei Sistemi), SH3 (Ambiente, Spazio e Popolazione), SH1 (Individui, Istituzioni e Mercati). Il corso si propone di formare  ricercatori con un background disciplinare aggiornato ed eccellente, con una profonda comprensione delle implicazioni sistemiche del loro specifico settore di attività e con la consapevolezza dell’importanza del rapporto reciproco con imprese, amministrazioni e società civile.

A questo scopo, abbiamo costruito un programma interdisciplinare che unisce le scienze agrarie ad un gruppo di discipline biologiche. Il suo ambito di applicazione è suddiviso in tre aree principali:

  • Basi biologiche della sostenibilità alimentare
  • Sostenibilità dei sistemi di produzione alimentare
  • Qualità e sicurezza alimentare

Il programma di Dottorato promuoverà lo sviluppo di approcci sistemici comuni attraverso il suo programma di formazione, che sarà incentrato sui principi scientifici della sostenibilità, e attraverso strategie di partenariato. In questo senso, accordi specifici con istituzioni esterne (Consiglio Nazionale delle Ricerche, F.A.O.) e anche con alcune imprese (come per esempio ABOCA s.r.l.) sono stati istituiti per specifici temi di ricerca, con doppia supervisione (università e istituzione esterna).

Generalità sul Programma di Dottorato

Il Collegio dei Docenti del Dottorato comprende 20 docenti dell’Università di Pisa e cinque scienziati che operano presso altre istituzioni, in Italia o all’estero. Attualmente, oltre 40 studenti frequentano il dottorato o sono in attesa dell’esame finale; tredici studenti provengono da università straniere.

Il Collegio dei Docenti per l’a.a. 2021-2022 sarà così composto:

Docenti del Dipartimento: Monica Agnolucci, Luciana Angelini, Iduna Arduini, Gianluca Brunori, Angelo Canale; Andrea Cavallini, Riccardo Gucci, Lorenzo Guglielminetti, Giacomo Lorenzini, Andrea Lucchi, Rossano Massai, Marco Mazzoncini, Marcello Mele, Lucia Natali, Alberto Pardossi, Elisa Pellegrini, Laura Pistelli, Michele Raffaelli, Annamaria Ranieri, Andrea Serra, Angela Zinnai.

Esperti esterni: Allison Marie Loconto (INRA, Francia), Beatrice Pezzarossa (CNR, Pisa), Barbara Ruffoni (CREA, Sanremo), Andrea Scartazza (CNR, Pisa).

Il programma di dottorato consiste essenzialmente nel condurre un lavoro di ricerca originale, con la supervisione di un docente, e nella redazione di una tesi su uno dei seguenti argomenti generali:

  • Scienza e tecnologie alimentari;
  • Genomica, proteomica e metabolomica delle specie di interesse agrario;
  • Agricoltura multifunzionale;
  • Sistemi di produzione vegetale e animale, anche in ambiente urbano;
  • Ecologia, biochimica e fisiologia delle piante;
  • Biotecnologie vegetali, animali e microbiche
  • Tecnologie per la protezione delle piante e del suolo e per il risanamento ambientale.

Ogni dottorando è sostenuto da un supervisore presso il DiSAAA-a. Un “opponent” viene assegnato agli studenti di dottorato all’inizio del corso per aiutarlo a valutare dall’esterno il procedere della ricerca. La lingua ufficiale del corso di dottorato è l’inglese.

Attività previste durante il corso di dottorato (2021/2024, XXXVII ciclo)

I dottorandi partecipano ad attività didattiche come corsi, seminari, scuole estive e congressi organizzati dall’Università di Pisa o da altre istituzioni in Italia o all’estero, con un piano didattico costruito su misura e che mira a far raggiungere al dottorando una conoscenza approfondita di specifiche questioni scientifiche e un miglioramento delle sue competenze generali.

In particolare, durante il primo anno, i dottorandi parteciperanno a corsi e seminari organizzati in parte dall’Università di Pisa per tutti i suoi dottorandi e in parte dal Dottorato stesso, che offrirà corsi specifici per i suoi studenti.

La cosiddetta attività “trasversale”, organizzata dall’Università di Pisa per tutti i suoi dottorandi, includerà un corso di “Inglese scientifico”, un corso di “Open Science and Research Data Management”, un corso di “Statistica per la ricerca”, un corso “Computer Tools for Research”, un corso “Promozione della ricerca” e un corso “Ricerca e innovazione responsabile”. Questi corsi si terranno nel periodo gennaio-giugno 2022, con possibili variazioni legate all’andamento della pandemia.

I dottorandi in Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali frequenteranno anche alcuni corsi organizzati ad hoc, come “Fundamentals of Statistics for Agricultural Research” (tenuto dal Prof. G. Conte, a marzo-aprile 2022), “Publishing in International Scientific Journals” (tenuto dal Dott. G. Benelli, a giugno 2022) e “Innovative methodologies in Agricultural Sciences” (che sarà tenuto da un docente ancora da stabilire, a ottobre 2022).

Tutti gli studenti del Dottorato di Ricerca saranno invitati a trascorrere almeno sei mesi presso istituti di ricerca di alto livello all’estero durante il secondo e/o il terzo anno del corso.

Alla fine di ogni anno, ogni dottorando prepara una relazione sulle sue attività di ricerca e tiene un seminario pubblico, in inglese, che dovranno essere valutati e approvati dal Collegio del Dottorato.

Alla fine del corso la tesi (in inglese) verrà preliminarmente valutata da due revisori esterni appartenenti ad altre Università italiane o estere. Il titolo di Dottore di Ricerca verrà assegnato dopo un esame pubblico davanti a una Commissione di docenti nominati dal Collegio dei Docenti del Dottorato.

Ogni candidato deve aver pubblicato almeno un articolo in una rivista scientifica riconosciuta (indicizzata presso ISI / Web of Science o Scopus) prima di conseguire il titolo.

Dal 2019 al 2021, i dottorandi del DiSAAA-a hanno pubblicato oltre 300 articoli, di ricerca o review, in riviste scientifiche o in atti di convegni. In totale, questi lavori hanno riportato, fino ad oggi, oltre 800 citazioni.

Come fare domanda

Il bando per l’ammissione per il 2021 si apre alla fine di aprile e la selezione avrà luogo a giugno-luglio. Gli interessati devono controllare regolarmente il sito web UNIPI  per ulteriori informazioni sul bando, in particolare sulla data e la sede dell’esame.

I candidati devono possedere una laurea magistrale (o equipollente) e devono dimostrare una buona conoscenza di uno dei temi di ricerca sopra riportati. Il Collegio dei Docenti stabilisce ogni anno un certo numero di linee di ricerca disponibili per i dottorandi interessati, che vengono riportate sotto.

Il numero di studenti laureati ammessi al Dottorato varia di anno in anno a seconda del numero di borse disponibili e dei risultati delle selezioni. Lo scorso anno (ciclo XXXVI, 2020-2023) sono state disponibili nove borse di studio, di cui una riservata a candidati che avevano conseguito il loro diploma di laurea magistrale all’estero.

La borsa di studio consiste in uno stipendio di ca. € 13.600 all’anno (incluso il contributo previdenziale) per tutta la durata del programma di dottorato (massimo 3 anni). La borsa viene aumentata del 50% se lo studente effettua un tirocinio (di almeno 15 giorni) all’estero in un istituto accademico o di ricerca. Dopo il primo anno, ogni candidato riceve un contributo annuale per le sue ricerche di circa 1.600 euro.

La selezione dei candidati sarà basata sul curriculum accademico (media degli esami, voto finale, premi ottenuti) e scientifico (pubblicazioni, borse di studio o di ricerca, stage all’estero ecc.) e su un colloquio che verterà sulla tesi magistrale e sugli interessi di ricerca, con particolare riferimento alle linee di ricerca disponibili per i dottorandi interessati, stabilite dal Collegio dei Docenti ogni anno e che saranno riportate in questa pagina appena deliberate dal Collegio.

I candidati possono essere ammessi, in qualsiasi momento, come studenti in sovrannumero se dispongono di una borsa finanziata dall’Unione Europea o, nel caso di cittadini extracomunitari, dal Paese di origine.

Linee di ricerca disponibili per il 2021

Le linee di ricerca disponibili per il XXXVII ciclo di Dottorato sono:

  • Specie arboree edibili nell’ambiente urbano: un connubio tra radici culturali e nuove opportunità per i servizi ecosistemici
  • Effetto dei cambiamenti climatici sulle specie coltivate e sulle comunità vegetali: risposta al ristagno e alla carenza idrica
  • Analisi di variabilità genetica mediante genotipizzazione tramite sequenziamento di cultivar mediterranee di Ficus carica
  • Uno studio multidisciplinare sulle piante alofite spontanee in ambiente mediterraneo e su loro possibile uso come ortaggi di prima o quarta gamma
  • Biodiversità molecolare e funzionale di microrganismi per la produzione sostenibile di alimenti ad alto valore salutistico
  • Tecnologie avanzate per la conservazione ecosostenibile di prodotti ortoflorofrutticoli e delle loro proprietà nutraceutiche
  • La manutenzione ecosostenibile dei prati con impiego di macchine elettriche e robot tagliaerba di ultima generazione
  • Preservare le qualità nutraceutiche e prolungare la shelf-life di prodotti ortofrutticoli attraverso l’uso di tecnologie sostenibili in pre- e post-raccolta
  • Impiego di un approccio multi-omico per studiare i meccanismi alla base dell’interazione tra frumento, Fusarium spp. e Trichoderma gamsii, nel controllo biologico della Fusariosi della spiga
  • La produzione sostenibile degli alimenti di origine animale: valutazione di nuove strategie per ridurre l’impatto ambientale
  • Nuova generazione di olio e vino: controllo accurato di processo mediante lo sviluppo e l’applicazione di microsensoristica IoT e clouding
  • Controllo biologico e integrato di insetti dannosi alla vite

Ci saranno inoltre tre posti di dottorato specificamente dedicati a questi temi (vedi bando):

  • Agricoltura ‘data-driven’ ed ecosistemi digitali: il ruolo dell’assistenza tecnica
  • Analisi degli impatti economici sociali e ambientali di tecnologie innovative per le colture protette nelle regioni del bacino del mediterraneo
  • Uso di supplementazione di luce LED monocromatica per promuovere il valore nutraceutico di specie ricche in antocianine e ridurre la loro suscettibilità ad attacchi di patogeni

Contatti

  • Coordinatore: Prof. Andrea Cavallini, DiSAAA-a, via Del Borghetto 80, 56124 Pisa (Italia)
    Tel. +39 050 2216 663; Email: phd_coordinator@agr.unipi.it
  • Segreteria: Dott. Stefano Fanti, DiSAAA-a, via Del Borghetto 80, 56124 Pisa (Italia)
    Tel. +39 050 2216 083; Email: stefano.fanti@unipi.it