Progetto finanziato con i fondi dell’Unione Europea
SPeCTRuM
Sustainable ProduCtion by AI-based Tomato’s Rhizobiome Monitoring
Piattaforma tecnologica basata su una pipeline bioinformatica per interpretare i cambiamenti dinamici del microbioma del pomodoro e creare un sistema di supporto decisionale per valutare l'impatto dei microrganismi benefici associati alla rizosfera
Un nuovo approccio per una maggiore produttività eco-sostenibile
Il progetto
SPeCTRuM è un progetto ambizioso che punta ad andare oltre all'attuale conoscenza della relazione terreno-pianta-microbioma, facendo luce sulla sua dinamica temporale con le condizioni pedoclimatiche e la resa produttiva.
Il progetto propone la creazione di una piattaforma tecnologica basata su una pipeline bioinformatica, volta a interpretare i cambiamenti dinamici del microbioma del vegetale edibile (pomodoro) e la realizzazione di un sistema di supporto decisionale, per la valutazione impatto microrganismi benefici associati alla rizosfera.
L'utilizzo dell'associazione simbiotica tra i vegetali edibili e i microrganismi del suolo è un approccio agricolo eco-friendly che permette di raggiungere significativi aumenti dei raccolti sia in termini qualitativi che quantitativi.
La tecnologia al servizio di nuove conoscenze sui processi naturali
La mission
Obiettivo primario perseguito da SPeCTRuM è quello di fronteggiare le criticità della catena alimentare, rilevando informazioni qualitative e conoscenza sui benefici portati dalle comunità microbiotiche del suolo sui processi biologici delle piante.
La proposta mira a mostrare:
- Come le differenze minime all’interno della stessa specie possano influenzare lo spettro di composizione della comunità microbiomica associata alla rizosfera;
- L’effetto che la comunità microbiomica del suolo esercita sulla fertilità del suolo
- Come i fattori edafici, in congiunzione con le radici delle piante, influenzino la struttura della comunità microbiomica associata alla rizosfera;
- L’influenza che esercitano sulla resistenza/tolleranza alle malattie pre-raccolto e la qualità e il mantenimento post-raccolto.
Le fasi del progetto
I Work Packages
Il progetto sarà organizzato in 8 fasi (wp – work package) di gestione, ricerca
e sviluppo – per i quali le attività sono indicate di seguito:
Questo WP è trasversale per tutto il progetto e coordina gli inputs dei partners, esegue il controllo di qualità e il project management, assicurando che il piano di lavoro concordato sia seguito e applicato dai partners del progetto. I partner inseriti nel GO permettono un costante e rilevante scambio di informazione in tutti i WP.
Questo WP è trasversale e diviso in 3 momenti: WP2a iniziale è utile per la definizione delle strategie di comunicazione e divulgazione (piano di comunicazione e sito web), WP2b in itinere per l’attuazione delle strategie di comunicazione (giornate di campagna e seminari) e il WP2c finale è utile per la disseminazione dei risultati raggiunti.
Definire le condizioni di crescita e i protocolli di campionamento della specie di interesse (pomodoro) è un prerequisito fondamentale per il successo del seguente WP.
Scopo del WP sarà lo sviluppo di un catalogo di campioni utilizzati da tutti i partners, e la definizione di un protocollo per l’analisi metagenomica e metatrascrittomica. In generale si campioneranno gli apparati radicali di 4 sottospecie di Solanum lycopersicum commercialmente rilevanti (piccadilly, ciliegino, datterino e grappolo), analizzandone il microbiota in modo da comprenderne gli effetti benefici sulla fitness dell’ospite.
Il Next-Generation Sequencing (NGS) permette la definizione di un core-microbiome e della sua caratterizzazione funzionale tramite studi di metagenomica e metatrascrittomica durante il ciclo vitale delle colture in varie condizioni. Le analisi sono eseguite tramite il portale bioinformatico integrativo (WP6), e contribuiscono alla progettazione del sistema esperto per le predizioni. Viene considerata la complessità del microhabitat associato alla pianta, quindi rizosfera e compartimento endofitico, che, per ogni pianta, sono analizzati attraverso 16s rRNA amplicon sequencing. Le analisi trascrittomiche (RNA-seq) sono eseguite contemporaneamente al sequenziamento per consentire la comprensione del meccanismo di azione del microbioma quando patterns interessanti sono rilevati.
Capire la complessa interazione tra pianta e microbi benefici, commensali e patogeni è essenziale per sfruttare pienamente le potenzialità produttive della pianta. Per capire e identificare la relazione pianta-microrganismi sono intraprese le seguenti attività: Identificazione dei geni e dei cluster genici dei microrganismi attivati nel sistema ospite-pianta attraverso analisi trascrittomiche. Il risultato principale di questo WP è la caratterizzazione della biodiversità dei batteri in connessione con l’assorbimento dei nutrienti e con la resistenza alle malattie.
Lo scopo di questo WP è la gestione e l’immagazzinamento dei dati prodotti, lo sviluppo di nuove tecniche personalizzate ai bisogni specifici delle analisi. La quantità di dati richiedere metodi avanzati, con il supporto di strutture computazionali e di Big Data innovative, per la generazione di ipotesi basate sui dati sperimentali. Il principale risultato di questo WP è lo sviluppo di tools e pipeline per l’analisi dei dati, il database/data warehouse per contenere tali dati, e un sistema di supporto decisionale per l’agricoltura di precisione.
Il WP7 prevede le seguenti fasi di sviluppo: individuazione e programmazione di azioni volte al miglioramento. Infine il WP prevede la certificazione del Disciplinare Tecnico di Produzione da parte dell’Ente di Certificazione Accreditato.
Il WP finale consiste nella validazione e certificazione del Disciplinare Tecnico di Produzione – DTP da parte dell’Ente di Certificazione Accreditato prescelto, della metodologia utilizzata, degli elementi caratterizzanti descritti all’interno del disciplinare per i singoli prodotti e nella verifica dei dati relativi oggetto di monitoraggio in un dato periodo.
La piattaforma informatica prodotta nell’ambito delle attività progettuale sarà lo strumento utile per la diversificazione dell’attività agricola: le aziende del GO forniranno, attraverso una nuova attività economica ateco, servizi di elaborazione- estrapolazione- calcolo dati e analisi, rivolti ad aziende del territorio interessate alla tematica innovativa. Inoltre l’applicazione dei principi della Smart Agriculture permette di creare nuove possibilità di lavoro sul territorio (es. tecnici per installazione e riparazione dei sensori, agronomi responsabili dei dispositivi digitali di tracciabilità, ecc.), garantendo la possibilità di sviluppo di nuove competenze e nuove occupazioni nel settore dell’informatica applicata all’agricoltura.
Obiettivi
SPeCTRuM si focalizza sullo sviluppo di una piattaforma tecnologica, basata su una pipeline bioinformatica e su un sistema di supporto decisionale, per la valutazione dell'impatto che i microrganismi benefici associati alla rizosfera hanno sulle specie di piante edibili, come Solanum lycopersicum (pomodoro).
La proposta è tempestiva poiché fronteggia le criticità della catena alimentare, come la sostenibilità e la sicurezza, e mira a portare alla “Agricoltura di precisione”, guadagnando informazioni qualitative e conoscenza riguardo i benefici portati dalle comunità microbiche del suolo sui processi biologici delle piante, come l'assorbimento dei nutrienti, la crescita della pianta, l'induzione di resistenze sistemiche e la qualità del prodotto post-raccolto.
La proposta mira a:
- Mostrare come differenze minime all’interno della stessa specie possano influenzare lo spettro di composizione della comunità microbiomica associata alla rizosfera
- L'effetto che la comunità microbiomica del suolo esercita sulla fertilità del suolo
- Come i fattori edafici, in congiunzione con le radici delle piante, influenzino la struttura della comunità microbiomica associata alla rizosfera
- L'influenza che esercitano sulla resistenza/tolleranza alle malattie pre-raccolto e la qualità e il mantenimento post-raccolto.
La chiave di innovazione in questo progetto è la nuova pipeline bioinformatica applicabile per decifrare i cambiamenti dinamici del microbioma della pianta durante le sue fasi fenologiche e in relazione al suolo, alle condizioni pedoclimatiche, alle malattie e allo stress.
Risultati attesi
Incremento diversità batterica
Migliore controllo patologie
Rendere più efficace l'acquisizione dei nutrienti
Migliore crescita e sviluppo
Incremento delle quantità raccolto
Incremento diversità batterica
Migliore controllo patologie
Rendere più efficace l'acquisizione dei nutrienti
Migliore crescita e sviluppo
Incremento delle quantità raccolto
Il team
Il team / Capofila
La Società Cooperativa INPRIMIS FORMAZIONE è una società di servizi alle imprese che nasce nel febbraio 2018, costituita da professionisti che da decenni affiancano le imprese nell’ambito di sviluppo della consulenza e formazione aziendale, offrendo una vasta gamma di servizi altamente qualificati.
Ha collaborato in qualità di partner in progetti finanziati dal PSR Sicilia 2014-2020, in particolare nella
Sottomisura 16.9 “Sostegno per la diversificazione delle attività riguardanti l’assistenza sanitaria, l’integrazione sociale, l’agricoltura sostenuta dalla comunità e l’educazione ambientale e alimentare” e gestito progetti di innovazione e miglioramento dei processi aziendali nell’ambito del POR FESR 2014/2020, Misura 3.1.1.3 “Aiuti alle imprese esistenti e accompagnamento ai processi di riorganizzazione e ristrutturazione aziendale” e Voucher digitalizzazione (DM 24/9/2014) del Ministero dello Sviluppo Economico.
INPRIMIS FORMAZIONE vanta una rilevante esperienza nel supporto ai processi aziendali attraverso consulenze specifiche nella compliance aziendale (sicurezza, qualità, ambiente), comunicazione e marketing, Internazionalizzazione e innovazione digitale dei processi aziendali.
Infine, si impegna nel promuovere lo sviluppo aziendale e professionale attraverso la formazione finanziata tramite i Fondi Interprofessionali, volta al trasferimento di nuove competenze tecniche e trasversali sempre più richieste dal mercato del lavoro.
Il team / Partners
Le aziende partner sono considerevoli realtà radicate sul territorio orientale della Regione Siciliana. Hanno un ruolo attivo in tutte le fasi del progetto, dalla fase della progettazione alla fase attuativa e disseminazione dei risultati, considerando anche il loro ruolo importante di supporto nelle attività di analisi e ricerca, di trasferimento tecnologico nonché dei mezzi e servizi all’agricoltura.
Esse saranno pioniere delle innovazioni introdotte dal progetto, permettendo l’attuazione di nuove strategie e strumenti per l’”Agricoltura di precisione”.
L’attuabilità dell’approccio tecnologico è garantita così dall’expertise interdisciplinare del consorzio, composto da studiosi ed esperti della bioinformatica, dal tessuto produttivo agricolo e dagli stakeholders.
Agrobiotech Società Cooperativa
Z.I. Blocco Palma I, Str.le V. Lancia, 57
95121 - Catania
info@agrobiotech.it
Società Agricola Vivaio Ibleo S.R.L.
Sede Legale: Contrada Gerrantini S.N.C.
97018 - Scicli
vivaioibleo@gmail.com
Donnalucata Società Cooperativa Agricola
Contrada Arizza / Ferro di cavallo, 2
97018 - Scicli
info@donnalucata.farm
Verde Pomodoro di Rabito Andrea
Via Libertà, 131
96018 – Pachino
Università Degli Studi Di Catania
Piazza Università, 2
95131 – Catania
protocollo@unict.it
Società Agricola Ortobarocco S.R.L.
Sede op.: C.da Corvo. snc
97018 - Cava D’aliga
info@casamorana.it
Azienda Agricola Fiorilla Giuseppe Salvatore
C.da Fumarie snc
97018 - Scicli
Tutto per l’Agrigoltura Snc
Contrada Casazze
97016 - Pozzallo
Tel: 0932 953648
Azienda Agricola Ficili Guglielmo
Via Ardigò, 11
97018 - Scicli
Società Agricola Semplice Virderi Pietro
Via Matera, 1
97018 - Scicli
Tel: 0932 832714
News / Rassegna stampa
Si è svolto lo scorso 20 giugno a Scicli, il Workshop “Sostenibilità e strategie innovative per un’agricoltura di precisione”, per la presentazione dei risultati intermedi del progetto SPeCTRuM, nell’ambito del PSR Sicilia 2014-2022 Sottomisura 16.2 “Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologie”. Dopo i saluti iniziali da parte…
“Sostenibilità e strategie innovative per una Agricoltura di precisione“: questo il titolo del Workshop di presentazione dei risultati intermedi del progetto SPECTRUM che si terrà il 20 giugno prossimo a Scicli presso Millenium alle ore 16:30. L’evento verrà avviato dai saluti introduttivi delDirigente dell’Ispettorato dell’Agricoltura di Ragusa dott. Agronomo Giorgio Carpenzano e l’amministrazione comunale rappresentata dal…
SPeCTRuM. sarà tra i progetti condivisi al “Sicilia Innovation Day 2024”, che si terrà il 30 maggio 2024 ore 10:00 presso l’Aula Magna del Dipartimento Agricoltura, Alimentazione e Ambiente dell’Università degli Studi di Catania.L’evento vedrà la partecipazione di tutti i Gruppi Operativi (G.O.) operanti nell’ambito delle misure del Programma di Sviluppo Rurale (PSR) Sicilia 2014-2022,…
Contatti / informazioni
Capofila
info@inprimisformazione.it
Indirizzo email di progetto
info@progetto-spectrum.it