Alla scoperta del CREA Cerealicoltura e Colture Industriali: non solo Grano
Nato nel 2017, il Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali del CREA (CREA-CI), erede di oltre un secolo di eccellenze scientifiche italiane, è oggi il punto di riferimento nazionale ed europeo per l’innovazione nelle grandi colture agricole, dal grano al riso, dal mais alla canapa.
Con 120 esperti, 7 sedi e oltre 320 ettari di aziende sperimentali, guida la ricerca su sostenibilità, biodiversità, miglioramento genetico e bioeconomia. Custodisce più di 15.000 genotipi e sviluppa varietà agricole registrate e protette, collaborando con industria, istituzioni e filiere.
Il CREA-CI rappresenta oggi il fulcro della ricerca nazionale su cereali e colture industriali, grazie a elevate competenze scientifiche, infrastrutture sperimentali uniche e un forte legame con le filiere produttive.
E pluribus unum.
Il Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali potrebbe presentarsi prendendo a prestito il motto degli Stati Uniti d’America, “da molti, uno”, perché riunisce in sé molte eredità scientifiche centenarie nell’ambito delle colture di pieno campo, o grandi colture.
Raccogliamo in un unico centro di Ricerca il patrimonio scientifico e culturale di Istituzioni che hanno fatto la storia dell’agricoltura italiana del ’900. Basti pensare alla Stazione di Risicoltura, fondata nel 1908 a Vercelli per affrontare le problematiche della risicoltura italiana; a quella della Bieticoltura, la cui strutturazione è iniziata nel 1911 per volere di Ottavio Munerati a Rovigo; alla Stazione Fitotecnica per le Puglie, nata nel 1919 con il compito di conservare in purezza le varietà di frumento rilasciate dal Prof. Nazareno Strampelli; a quella della Maiscoltura istituita nel 1920 a Curno (BG), con il prof. Tito Vezio Zapparoli primo Direttore, e poi trasferita nell’attuale struttura, inaugurata a Bergamo nel 1953 sotto la direzione del prof. Luigi Fenaroli, che salvò dall’oblio le popolazioni italiane di mais. Ma possiamo proseguire con l’Istituto di Tabacchicoltura – fondato a Scafati nel 1895 dal Ministero delle Finanze, per fare studi e ricerche sul tabacco (dalla botanica al miglioramento genetico, dalle pratiche agronomiche razionali alla difesa dalle avversità) e per curare la formazione dei quadri tecnici del Monopolio dei Tabacchi – per concludere con quello delle Colture Industriali di Bologna, che raccoglieva l’eredità scientifica dell’Istituto di Allevamento Vegetale per la Cerealicoltura, istituito nel 1921 da Francesco Todaro – direttore fino al 1936 – che, a differenza di Strampelli, suo quasi coetaneo, si occupò non solo di frumenti, ma anche di riso, avena, mais ed erba medica.
Un po’ di storia
A partire da quelle esperienze pionieristiche fino all’attuale configurazione del Centro di Ricerca, tali strutture hanno subito tre grandi trasformazioni, in chiave di ammodernamento e di unificazioni di esperienze legate alle singole specie agrarie, mantenendo però sempre intatta la missione originaria di ricerca e innovazione a supporto delle “grandi colture” della Agricoltura nazionale e delle loro rispettive filiere.
Il percorso iniziò con la trasformazione negli Istituti Sperimentali per la Cerealicoltura (1967), per le Colture Industriali (1967), e per il Tabacco (1973), con sedi principali in Roma, Bologna e Scafati. Quelle esperienze nazionali unitarie per gruppi di colture si trasformarono e suddivisero nuovamente nel 2004, all’interno del CRA (Consiglio per la Ricerca in Agricoltura), in diversi Centri e Unità di Ricerca, dall’ACM Centro di Ricerca per l’Agrumicoltura e le Colture Mediterranee di Acireale (CT), al CAT, Centro di Ricerca per le Colture Alternative al Tabacco di Scafati, al CER, Centro di Ricerca per la Cerealicoltura di Foggia, al CIN, Centro di Ricerca per le Colture Industriali di Bologna, con sedi in Rovigo, Battipaglia, Osimo, al MAC, Unità di Ricerca per la Maiscoltura di Bergamo, al RIS, Unità per la Risicoltura di Vercelli, all’SCV, Unità per la selezione dei cereali e la valorizzazione delle varietà vegetali di S. Angelo Lodigiano (LO).
Le esperienze del CRA sono confluite nel 2017 nel progetto di fondazione del Centro di ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali del CREA (CREA-CI), che oggi costituisce il principale Centro di ricerca in cerealicoltura e nelle colture industriali, nonché riferimento nazionale per le filiere di questi sistemi agrari, denominati in oltralpe “Grandi Colture”.
Oggi il CREA-CI conta circa 120 dipendenti a tempo indeterminato, di cui un terzo sono ricercatori e tecnologi, e opera nelle sette sedi strategiche di Foggia (head office), Acireale, Bergamo, Bologna, Caserta, Rovigo, Vercelli, e nelle tre aziende sperimentali distaccate di Osimo (AN), Anzola dell’Emilia (BO) e Libertinia (CT).
La Rete di aziende del Centro è la rete più estesa di dispositivi sperimentali specializzati per i seminativi di pieno campo di tutto il CREA, in una varietà di climi e suoli che spazia dalle risaie e dai territori padani centro-orientali al Centro Italia, al Tavoliere di Puglia, alle condizioni di semi-aridità della Sicilia interna; esse sono pertanto un asset strategico del Centro per la messa a terra di conoscenze e di innovazioni, estese su più di 320 ettari di superficie agraria, e con una parte di azienda a regime biologico in Foggia.
Un ruolo strategico per l’Italia e l’Europa
La specializzazione verticale sulle filiere importanti dell’agroalimentare nazionale, assieme alla multidisciplinarietà delle competenze, rendono il Centro il punto di riferimento nazionale ed europeo per l’innovazione di filiere quali ad esempio quella del grano duro-pasta, nonché cuore pulsante della ricerca italiana per la sostenibilità di sistemi cerealicoli e industriali.
Le attività di ricerca si basano su un ampio spettro di competenze, dalla digitalizzazione del miglioramento genetico e genomica applicata, alla conservazione e valorizzazione della biodiversità, alla metabolomica e chimica dei bio-based, alla intensificazione in chiave agroecologica dell’agricoltura, allo studio delle materie prime e innovazione della loro trasformazione in alimenti.
Metabolomica
La metabolomica è la disciplina che studia l’insieme di tutte le piccole molecole (i metaboliti) presenti in un organismo o in una cellula, per capire come funziona il suo metabolismo. Essa analizza le “impronte chimiche” lasciate dai processi biologici, offrendo una visione istantanea del sistema e rivelando lo stato di salute, le disfunzioni e le risposte a fattori esterni (ad es. terapie, o cambiamenti ambientali, stress biotici/abiotici ecc). (NdR)
Il centro è un nodo riconosciuto a livello nazionale ed europeo della rete di Plant Phenotyping o fenotipizzazione digitale delle piante Phen-Italy, e dell’infrastruttura europea di ricerca EMPHASIS, grazie alla sua attività di fenotipizzazione in campo con sistemi mobili, e alla partecipazione a progetti europei di condivisione delle infrastrutture.
Fenotipizzazione Digitale
La fenotipizzazione è l’analisi del fenotipo (a prestito dal greco “feno” = “il tipo che appare”), cioè delle caratteristiche evidenti di un organismo, nel nostro caso di una pianta di specie agraria, effetto della attività dei suoi geni, con la modulazione dell’’ambiente in cui si trova. Per più di un secolo registrato dai breeder visivamente con grande esperienza, o con strumenti tecnici e tecnologici quali ad esempio bilance e spettrometri, con la crescita delle conoscenze sul genoma da applicarsi al miglioramento genetico, era diventato un collo di bottiglia (il “phenotyping bottleneck”), per l’’onerosità necessaria in termini di personale e tempo. La rivoluzione fenotipica inizia circa quindici anni fa con l’avvento di sensori spettrali e iperspettrali, nonché termocamere, divenuti portatili e leggeri, quindi da usarsi con droni e altre piattaforme tecnologiche assieme alla nascita di algoritmi e software per la decodifica di numeri elevati di immagini, e l’estrazione di fenotipi digitali. Grazie a tali innovazioni oggi la fenotipizzazione si chiama anche “fenomica” per la scala raggiunta, facendo eco alla genomica, ed è superato il collo di bottiglia. La fenotipizzazione è oggi al pari del sequenziamento dei genomi delle piante, e ulteriori sviluppi in efficienza e precisione di fenotipizzazione si attendono nel presente e immediato futuro, con gli algoritmi di Intelligenza Artificiale (AI).
Il centro pubblica la rivista internazionale Maydica, fondata nel 1956 dal Prof. Fenaroli e storicamente dedicata a ricerche nel campo della Genetica, Genomica, Biologia Molecolare, Chimica, Fisiologia, Breeding e Agronomia del mais e di specie affini; dal 2022 è disponibile in open access.
Il contributo di CREA-CI alla società non si ferma alla ricerca scientifica. Il centro è infatti costitutore di varietà di cereali e di specie industriali, riunendo in sé l’eredità di due grandi scuole di miglioramento genetico, quella dell’Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura e quella dell’Istituto Sperimentale per le Colture Industriali. E’ costitutore di oltre 100 varietà di grano, riso, farro dicocco, farro spelta, patata, fagiolo, canapa e canapa medica, Senape bruna, lino, iscritte nei Registri varietali MASAF e molte di esse protette da privativa comunitaria CPVO. I prodotti del miglioramento genetico sono spesso frutto di convenzioni e progetti di ricerca finanziati da privati o sono assegnate per la commercializzazione alle principali ditte sementiere nazionali. E’ proprio con le ditte sementiere che la collaborazione pubblico-privato si è rafforzata, nonché con pastifici e altre industrie agroalimentari, e con aziende produttrici di mezzi e servizi per l’agricoltura.
Inoltre, con una rete di collaborazioni istituzionali, CREA-CI estende il suo impatto di terza missione quale consulente del Ministero dell’Agricoltura, della Sovranità Alimentare e delle Foreste (MASAF) per le filiere cerealicole, della patata e della canapa; è partner di AGEA per la verifica obbligatoria del tenore in cannabinoidi delle coltivazioni di canapa industriale, e dispone di un Centro di Saggio riconosciuto dal MASAF (istituito con DM 36000 del 4 febbraio 2004) presso la sede di Caserta, per la registrazione di nuove molecole e formulati per la difesa dai patogeni in agricoltura.
CREA-CI ha fornito inoltre, e fornisce tuttora un rilevante contributo per la creazione dei farmaci a base di canapa medica– grazie alle varietà della sede di Rovigo -, supportando così i Ministeri della salute e della Difesa, che ne gestiscono la produzione per il S.S.N..
Un ruolo importante a servizio degli agricoltori per la scelta delle novità varietali più performanti in un certo areale è quello delle Reti Nazionali Prove Varietali Cereali. Il Centro coordina, infatti, le Reti di confronto di varietà di frumento tenero, mais, frumento duro, e riso; coordina, inoltre, il monitoraggio della Rete Micotossine Cereali che coinvolge più di 40 centri di essiccazione e stoccaggio dislocati nel nord Italia.
Sotto il profilo più squisitamente scientifico, le principali attività includono:
- Caratterizzazione, conservazione e valorizzazione della Biodiversità. Con la conservazione ex situ e gestione di più di 15.000
genotipiaccessioni (varietà, linee di breeding, ecotipi e genotipi selvatici) di 113 specie, anche in connessione ai programmi della FAO, sono mantenute e caratterizzate fenotipicamente e a livello del genoma le risorse di diversità per il futuro dell’agricoltura moderna e lo sviluppo di mercati locali di nicchia.
- Intensificazione sostenibile dei sistemi colturali cerealicoli e industriali, con particolare attenzione alla agricoltura conservativa del suolo, alla guida dell’irrigazione con strumenti digitali da remoto e allo sviluppo di substrati, biomasse e mezzi innovativi per aumentare la sostenibilità della produzione di orticole e altre specie industriali.
- Economia circolare e prodotti bio-based da specie cerealicole e industriali, utilizzando conoscenze di chimica e metabolomica, nonché di agronomia, per caratterizzare e sviluppare biomasse, biomolecole e biocomposti per l’agricoltura e la salute umana, con particolare focus sui sottoprodotti agroindustriali.
- Miglioramento Genetico e Adattamento ai cambiamenti climatici, per affrontare la richiesta di nuovi genotipi resilienti al cambiamento climatico, il centro è impegnato ad aumentare la conoscenza dei sistemi di miglioramento genetico e svilupparne innovazioni quali la selezione genomica, la selezione fenomica, e la applicazione della AI.
- Alimenti tipici e innovativi a elevata valenza nutrizionale e salutistica, attraverso la conoscenza approfondita dei genotipi e delle materie prime si studiano e realizzano nuovi processi di produzione degli alimenti, soprattutto a base di cereali, nonché nuovi prodotti con valenza funzionale e salutistica
Il CREA-CI si conferma così un attore chiave per lo sviluppo di un settore dei seminativi più moderno, sostenibile e integrato, capace di affrontare le sfide ambientali e socioeconomiche del presente e del futuro.
Le specializzazioni delle sedi del CREA-CI
| FOGGIA | genomica applicata, plant phenotyping digitale, metabolomica, conservazione delle risorse genetiche, miglioramento genetico e TEA, tecnologie per la filiera grano duro- pasta, agricoltura conservativa, sperimentazione agronomica di lungo termine |
| ACIREALE (CT) | miglioramento genetico del grano duro, cerealicoltura sostenibile, diversificazione colturale in ambiente caldo-arido, tecnologie per le filiere grano duro pane e pasta |
| BERGAMO | genomica ed epigenomica applicate, conservazione delle risorse genetiche, bio-based per la sostenibilità della difesa, monitoraggio e controllo micotossine dei cereali |
| BOLOGNA | studio genetico, molecolare, genomico e chimico dei metaboliti secondari e delle biomolecole di interesse agrario, industriale e medico, conservazione delle risorse genetiche, miglioramento genetico e TEA, chimica e gestione agronomica delle biomasse vegetali |
| CASERTA | innovazioni agroecologiche nella difesa dai patogeni e nella gestione colturale in pieno campo e ambiente protetto, sistemi colturali industriali per il Mediterraneo e per la bioeconomia |
| ROVIGO | miglioramento genetico della canapa medica e conservazione delle risorse genetiche di specie industriali, innovazione nella difesa dai patogeni e studi molecolari della interazione pianta/patogeni, sistemi colturali di specie proteiche |
| VERCELLI | conservazione delle risorse genetiche di grano tenero e riso, miglioramento genetico e TEA, qualità delle materie prime a base di frumento e altri cereali, risicoltura sostenibile |
Un ruolo strategico per lo studio e la conservazione della biodiversità delle specie erbacee
Il Centro ricopre, infine,un ruolo strategico nel CREA per la conservazione della biodiversità coltivata delle specie erbacee. Possiede e gestisce infatti la più ampia collezione di diversità di tutto l’Ente per tali gruppi di specie, escludendo le specie arboree e forestali. Nella GenBank del Centro sono conservate e in parte caratterizzate, sia per caratteri agronomici che a livello di marcatori del genoma, o di sequenza, un numero superiore a 15.000 accessioni, di cui quasi 5000 grani teneri, 4000 mais, circa 1500 grani duri e 1100 Fabacee (fagioli, ceci, lenticchie).
Questo patrimonio genetico ha consentito e consente la partecipazione a importanti progetti e network europei di caratterizzazione molecolare e sviluppo di attività di pre-breeding per la introduzione nei programmi di miglioramento genetico di geni e caratteri necessari per la resilienza al cambiamento climatico.
CREA-CI agisce da banca del germoplasma, distribuendo dosi limitate di semi a chi ne fa richiesta, inoltre collabora alla promozione di mercati locali con varietà ed ecotipi dimenticati in certi territori e, grazie a progetti principalmente regionali, ne sostiene il ritorno con protocolli di coltivazione aggiornati e risanamenti da virosi.
Direttore CREA Centro Cerealicoltura e Colture Industriali
Specializzazione in Biotecnologie Vegetali, laurea in Scienze Agrarie. Direttore Centro di ricerca cerealicoltura e colture industriali del CREA e docente Università di Modena e Reggio Emilia. Valutatore di progetti nazionali e internazionali, di prodotti della ricerca, VQR 2011-2014, membro commissione esperti PNR 2021-27. Supervisiona progetti europei, nazionali e regionali del suo Centro. Genetista e plant breeder .
#lafrase La conoscenza è un oceano profondo che non si colma, ma nel quale c’è uno spazio immenso di studio per tutti
