L'Università Cattolica del Sacro Cuore (UCSC) di Piacenza e Cremona ospita il centro di ricerca Plant Health Modelling (PHEM), un'istituzione dedicata alla promozione e allo svolgimento di attività di ricerca finalizzate a specifici obiettivi nel campo della salute delle piante. Istituito con Decreto Rettorale del 21 ottobre 2014, n. 1271, il PHEM opera in conformità con lo Statuto dell'UCSC, che definisce i centri di ricerca come strutture che coinvolgono docenti e ricercatori universitari, anche in collaborazione con altre istituzioni.
Il centro si avvale delle strutture di ricerca e dei laboratori afferenti al Dipartimento di Produzioni Vegetali Sostenibili (DiProVeS). Lo Statuto del PHEM prevede un Direttore, un Segretario e un Comitato direttivo, con l'amministrazione affidata agli uffici amministrativi dell'UCSC. Il PHEM è inoltre supportato da un Comitato scientifico di caratura internazionale, i cui membri sono nominati dal Rettore su proposta del Comitato direttivo.
Aree di Ricerca e Competenze
L'attività di ricerca dell'Università Cattolica del Sacro Cuore si articola attraverso diversi dipartimenti e centri di ricerca. In particolare, il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari per una filiera Sostenibile (DISTAS) e il Dipartimento di Produzioni Vegetali Sostenibili (DIPROVES) partecipano attivamente ai progetti di ricerca. L'Area Chimica del DISTAS si concentra sugli aspetti chimici e di sostenibilità ambientale dell'intera filiera agro-alimentare, affrontando tematiche che spaziano dal sistema suolo-pianta-acqua-aria alla gestione sostenibile dei prodotti chimici, alla sicurezza e qualità delle produzioni, fino al recupero delle biomasse di scarto e alla bonifica di suoli contaminati.
L'entomologia generale e applicata, con particolare riferimento agli artropodi di interesse agrario e delle derrate alimentari, rappresenta un'area di studio fondamentale. La ricerca si focalizza sugli artropodi dannosi per le colture agrarie, inclusa la vite, e per le derrate alimentari. Questo studio è strettamente collegato ad altre discipline del dipartimento, come la patologia vegetale, per analizzare le relazioni tra artropodi vettori e patogeni (virus, fitoplasmi, batteri), e la viticoltura, per comprendere gli effetti delle infestazioni sullo sviluppo e la produttività delle piante.
I ricercatori si impegnano sia negli aspetti di base, utilizzando le più moderne tecniche, sia negli aspetti applicativi, con un focus sulla difesa delle colture in un contesto di sostenibilità. L'attività include la stesura e conduzione di progetti di ricerca a livello nazionale e internazionale e la pubblicazione dei risultati su qualificate riviste scientifiche.
Modellistica per la Salute delle Piante
La modellistica per la salute delle piante ha radici storiche che risalgono alle prime osservazioni empiriche delle relazioni tra variabili ambientali e sviluppo di organismi dannosi. Il settore ha visto notevoli sviluppi grazie al perfezionamento delle conoscenze sui processi biologici ed ecologici, allo sviluppo di metodi di simulazione e all'impiego di strumenti per la raccolta e l'elaborazione automatica di dati meteorologici e biologici.
I modelli matematici sono ampiamente utilizzati nella difesa delle colture, integrando gli strumenti dell'IPM (Integrated Pest Management) e la direttiva EC 128 2009/128 sull'uso sostenibile dei prodotti fitosanitari. Le principali linee di ricerca in questo ambito includono:
- Ecofisiologia e interazione con l'ospite di funghi produttori di micotossine (fumonisine, aflatossine, deossinivalenolo, ocratossina) nelle colture agrarie.
- Ruolo delle tecniche colturali nella gestione delle micotossine.
- Funghi responsabili della contaminazione da micotossine nei prodotti di origine animale.
- Sviluppo di modelli predittivi per lo sviluppo e la produzione di micotossine, anche in contesti di cambiamento climatico.
- Metodi per la prevenzione della contaminazione da micotossine, incluso il biocontrollo e lo sviluppo di DSS (Decision Support Systems).
Il centro ha coordinato progetti finanziati da EFSA e dalla Commissione Europea, e attualmente coordina il progetto europeo MYMATCH (MYcotoxin MAnagement platform To face Climate change impact on food safety and Human Health). Il professore Tito Caffi è Segretario del PHEM e professore ordinario di patologia vegetale, con un'ampia esperienza didattica e di ricerca, recentemente incluso nel top 2% dei ricercatori a livello mondiale.
Ricerca Applicata e Sviluppo di Sistemi di Supporto alle Decisioni
L'attività di ricerca principale si concentra sullo studio dei patogeni, con particolare enfasi sugli aspetti biologici, ecologici ed epidemiologici. Questi studi sono finalizzati alla modellizzazione delle relazioni tra patogeno, pianta ospite e condizioni ambientali, utilizzando un approccio di 'System Analysis'. I modelli sviluppati sono stati validati in diverse condizioni epidemiologiche e in vari Stati, e sono attualmente impiegati in sistemi di allerta e DSS per la protezione delle colture all'interno di un approccio sostenibile all'agricoltura.
Le principali linee di ricerca includono lo studio delle malattie delle colture agrarie, in particolare della vite, dei funghi produttori di micotossine, la modellizzazione della comparsa e dello sviluppo delle malattie, e la preparazione di DSS. I ricercatori si occupano dello studio delle caratteristiche biologiche, ecologiche ed epidemiologiche dei patogeni fungini, finalizzato alla raccolta e all'analisi dei dati necessari per la costruzione di modelli epidemiologici, meccanicistici e dinamici. Questi modelli simulano il ciclo biologico dei patogeni e forniscono informazioni utili per la difesa fitosanitaria.
Oltre allo sviluppo dei modelli matematici, i ricercatori si dedicano alla loro validazione in pieno campo e in differenti ambienti colturali, nonché al loro inserimento in sistemi di supporto alle decisioni (Decision Support Systems) per la protezione delle colture in sistemi di produzione sostenibile. Alcuni ricercatori sono stati recentemente inclusi nel top 2% dei ricercatori a livello mondiale secondo il database di Stanford University.
Sistemi di supporto alle decisioni
Didattica e Contributi Scientifici
L'Università Cattolica del Sacro Cuore offre un'ampia gamma di attività didattiche legate all'entomologia e alla protezione delle colture. I docenti vantano un'ampia esperienza didattica, con decenni di insegnamento in corsi di laurea, master e dottorati, coprendo discipline come la patologia vegetale, l'epidemiologia, la protezione delle colture, la sicurezza alimentare e la biometria.
Ad esempio, un professore ordinario specializzato in Agronomia (settore AGR02) tiene corsi relativi alle colture cerealicole e all'agronomia applicata in vari corsi di laurea e master, tra cui Sustainable Agriculture for Food Quality and Environment e Sustainable Architecture and Landscape Design presso il Politecnico di Milano. La sua esperienza didattica risale al 2000 e spazia dalle coltivazioni erbacee alle bioenergie.
A livello di ricerca, i docenti sono stati coinvolti in numerosi progetti nazionali e internazionali, molti dei quali finanziati da Horizon 2020, PRIN e programmi regionali. Le principali aree di ricerca includono le colture da biomassa e fibre, l'agricoltura di precisione e le tecnologie agrovoltaiche. La produzione scientifica è notevole, con oltre 70 articoli indicizzati su Scopus e un H-index di 25, oltre alla partecipazione attiva a comitati scientifici e editoriali internazionali. L'attività di ricerca è supportata da 4 dipartimenti e 8 Centri di Ricerca.
Premi e Riconoscimenti
I ricercatori dell'Università Cattolica del Sacro Cuore hanno ricevuto importanti riconoscimenti per il loro operato scientifico. Uno dei docenti ha ricoperto la carica di segretario dell’Associazione Italiana per la Protezione delle Piante per il triennio 2008-2010. Altri ricercatori sono stati recentemente inclusi nel top 2% dei ricercatori a livello mondiale (Stanford University database - Ioannidis et al., PLoS Biology 2020, confermato nel 2022). Inoltre, alcuni ricercatori sono editori d’area di riviste scientifiche prestigiose come “World Mycotoxin Journal” e membri dell’editorial board di “Food Microbiology” e “Toxins”. Un ricercatore è attuale presidente della Società Italiana di Patologia Vegetale (SIPAV).
Pubblicazioni Rilevanti
La produzione scientifica del centro PHEM e dei suoi ricercatori testimonia l'impegno nella ricerca entomologica e nella protezione delle colture. Tra le pubblicazioni recenti e significative si evidenziano:
- SINGH K.S., TROCZKA B.J., DUARTE A., BALABANIDOU V., TRISSI N., CARABAJAL PALADINO L.Z., NGUYEN P., ZIMMER C.T., PAPAPOSTOLOU K.M., RANDALL E., LUEKE B., MAREC F., MAZZONI E., WILLIAMSON M.S., HAYWARD A., NAUEN R., VONTAS J., BASS C., 2020. The genetic architecture of a host shift: an adaptive walk protected an aphid and its endosymbiont from plant chemical defences.
- PANINI M., MASSIMINO COCUZZA G., DRADI D., CHIESA O., MAZZONI E., 2017. First report of Myzus mumecola (Matsumura, 1917) in Europe. EPPO Bulletin.
- MAZZONI E., CHIESA O., PUGGIONI V., PANINI M., MANICARDI G.C., BIZZARO D., 2015. Presence of kdr and s-kdr resistance in Musca domestica populations collected in Piacenza province (Northern Italy). Bulletin of Insectology.
- PANINI M., ANACLERIO M., PUGGIONI V., STAGNATI L., NAUEN R., MAZZONI E., 2015. Presence and impact of allelic variations of two alternative s-kdr mutations, M918T and M918L, in the voltage-gated sodium channel of the green peach aphid Myzus persicae. Pest Management Science.
- PANINI M., DRADI D., MARANI G., BUTTURINI A., MAZZONI E., 2014. Detecting the presence of target-site resistance to neonicotinoids and pyrethroids in Italian populations of Myzus persicae. Pest Management Science.
- Forestieri, B., Voccia, D., Lamastra, L., Lwanga, E. H., Karpouzas, D. G., Nuzzi, C. & Negri, I., 2026. Ecotoxicological impact of Albendazole and low-density polyethylene microplastics on the collembola Folsomia candida (Willem, 1902). In: Applied Soil Ecology.
- Furiosi, M., Triachini, S., Beone, G. M., Fontanella, M. C., Gaaied, S., Arbi, G., Lomadze, A., Grella, M., Mozzanini, E., Dicembrini, E., Languasco, L., Fittipaldi, B. M., Nassi, L., Caffi, T. & Suciu, N., 2025. Aerial Spray Application of Plant Protection Products for Grapevine Downy Mildew Control: Efficacy and Canopy Deposit Evaluation in Semi-Field Trials. In: Agronomy.
tags: #universita #cattolica #sacro #cuore #entomologia