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Review n. 8 – Italus Hortus 15 (4), 2008: 11-22

Aspetti ingegneristici ed innovazione nelle colture protette

Gene Giacomelli1*, Nicolas Castilla2, Eldert van Henten3,4, David Mears5 e Sadanori Sase6

1 Controlled Environment Agriculture Center, University of Arizona, Arizona (USA)2 CIFA-IFAPA, Camino de Purchil S/N, 18004 Granada (Spagna)3 Farm Technology Group, Wageningen University, P.O. Box 17, 6700 AA Wageningen (Paesi Bassi)4 Wageningen UR Greenhouse Horticulture, P.O. Box 16, 6700 AA Wageningen (Paesi Bassi)5 Bioresource Engineering, Rutgers University, New Jersey (USA)6 Controlled Environment Agriculture Team, National Institute for Rural Engineering, Ibaraki(Giappone)

Ricevuto: 26 maggio 2008; accettato 6 luglio 2008

Innovation in greenhouse enginee-

ring

A b s t r a c t . Innovations in greenhouse engineeringare technical developments which help evolve thestate-of-the-art in CEA (Controlled EnvironmentAgriculture). They occur in response to the opera-tional demands on the system, and to strategicchanges in expectations of the production system.Influential operational factors include availability oflabour, cost for energy, logistics of transport, etc.Influential strategic factors result from broader, region-al issues such as environmental impact, product safe-ty and consistency, and consumer demand. Theseare industry-wide concerns that have the effect ofchanging the production system in the long term.Global issues are becoming more influential on green-house production sustainability, and include less tan-gible issues such as social acceptance, political stabil-ity, quality of life benefits, and environmental steward-ship. These offer much more complex challenges andare generally beyond the realm of engineering.However global issues do affect greenhouse engi-neering innovation. The most effective innovations ingreenhouse engineering design, operations and man-agement, will incorporate input from partnerships withthe academic, private and public sectors of society.Furthermore, successful applications include, at leastto some degree a multi-disciplinary approach of thesciences, engineering and economics, while for ulti-mate success and sustainability, societal and politicalsupport must also be attained. For this overview ofinnovation in greenhouse engineering a list of influen-tial factors, or “driving forces” affecting the develop-ment, application, evolution and acceptance of green-house systems have been described. The factors aresimilar for all greenhouse systems around the world,as they include the plant biology of the crop, the phys-ical components of the structure and production sys-tem hardware, the management and logistics of

labour and materials, and the mechanism of market-ing the crop. Each greenhouse system, whereverlocated, must resolve similar problems for its specificapplication. The magnitude of the factors and their rel-ative local importance are different for the specificsites. The design response will be introduced andrelated to the factors, as examples of innovation.

Key words: multi-disciplinary design; sustainabledesign; strategic planning; operational planning; con-trolled environment plant production systems; protect-ed cultivation.

Introduzione

Le colture protette, o sistemi di C o n t r o l l e dEnvironment Agriculture (CEA), sono utilizzati nelmondo come una potente tecnologia al servizio dell’a-gricoltura: esse proteggono le colture dagli agenti cli-matici sfavorevoli e dai patogeni e modificano l’am-biente interno per creare condizioni ottimali per la cre-scita e la produzione della pianta, sia in termini diqualità sia di quantità (Van Henten et al., 2006). Perquesti motivi, si sono rivelate estremamente efficientie, nell’ultimo decennio, si sono diffuse nelle aree geo-grafiche più diverse: nella tabella 1 sono riportate lesuperfici interessate da colture protette stimate nelmondo.

I livelli di tecnologia impiegati variano grande-mente con la localizzazione: nella maggioranza deiPaesi dell’Europa dell’Ovest e del Nord America, lecolture protette si sono sviluppate come una versioneleggermente più sofisticata dell’agricoltura di pienocampo, per prevenire perdite di prodotto o ridurre ilrischio di fallimento completo della coltura, causate inpieno campo da condizioni climatiche avverse.L’utilizzo di apprestamenti protettivi e del condiziona-mento ambientale comporta effetti benefici sul micro-clima, consentendo di migliorare la produzione, con* giacomel@ag.arizona.edu

Giacomelli et al.

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rese più elevate, estensione del periodo di produzionee diminuzione dell’uso dell’acqua rispetto alla colti-vazione in pieno campo.

Nella prevalenza dei casi, in origine le tecnologiedi produzione adottate erano relativamente semplici,tuttavia, cambiamenti sono avvenuti da quando i fab-bisogni alimentari di base sono stati soddisfatti e, apartire dagli anni ‘60, si è verificata una tendenzaverso sistemi di produzione più complessi e tecnolo-gici. Tale cambiamento è stato in parte determinatodalla crescente domanda di sicurezza alimentare, diprodotti ad alti standard di qualità e con aggiunta diservizi per il consumatore, oppure per prodotti agri-coli particolari, come ad esempio fiori e piante orna-mentali in vaso. Per soddisfare questi requisiti, la pro-duzione ha richiesto tecnologie più sofisticate, inten-sive ed onerose da un punto di vista energetico, oltreche operatori esperti e qualificati, con maggiore con-sapevolezza nell’uso delle risorse e nell’impattoambientale dei processi. Il processo innovativo versola sostenibilità è ancora in corso.

Tutti i sistemi di coltura protetta, indipendente-mente dalla localizzazione geografica, prevedonocomponenti per il controllo climatico fondamentali e,in funzione della loro struttura e complessità, offronouna diversa efficacia e conseguenti risultati in terminidi crescita e produttività della coltura. Le componentifondamentali includono: 1) la struttura, che fornisce ilsupporto ai materiali di copertura; 2) il materiale dicopertura, che fornisce la protezione da pioggia evento e limita gli scambi di calore ed il passaggio diinsetti; 3) gli strumenti di controllo climatico, permantenere i livelli desiderati dei parametri ambienta-li; 4) gli impianti di distribuzione di acqua, fertiliz-zanti ed ossigeno alle radici. In aggiunta, i sistemi dicoltivazione e l’interno della serra sono pianificatiper una efficiente produzione, in termini di uso della

limitata disponibilità di spazio, e per un uso efficientedel lavoro.

La scelta delle particolari tipologie di serradovrebbe essere adattata alle condizioni locali, spe-cialmente a quelle climatiche della regione. I fattoricritici da considerare nella valutazione del livello ditecnologia da impiegare per una particolare area sonostati elencati da Hanan (1998) e da Van Heurn e Vander Post (2004). La seguente è una combinazione edun’estensione dei fattori proposti da questi autori:• dimensioni del mercato e delle infrastrutture loca-

li, che determinano le opportunità di vendita deiprodotti ed i costi di trasporto;

• clima, che influenza la produttività della coltura edetermina le necessità di condizionamento climati-co ed i costi associati per le dotazioni e l’energianecessarie, nonché la robustezza della struttura(per es. funzione di resistenza al vento, carico dineve e grandine);

• disponibilità, tipo e costo dei carburanti e dell’e-nergia elettrica da utilizzare per il condizionamen-to climatico e le operazioni automatizzate;

• disponibilità e qualità dell’acqua per usi irrigui;• qualità del suolo, in termini di drenaggio, livello

della falda, rischio di inondazioni e topografia;• disponibilità e costo dei terreni, con riguardo

all’urbanizzazione presente e futura dell’area edalla presenza di industrie eventualmente inquinantie di vincoli urbanistici;

• disponibilità di capitali per investimenti;• disponibilità e costi della forza lavoro e di opera-

tori qualificati;• disponibilità locale di materia prima per la costru-

zione delle strutture (incluse le dotazioni), di ser-vizi e di manutenzione;

• legislazione e regolamenti in materia di sicurezzaalimentare e di presenza di residui, nell’uso e nel-l’emissione di sostanze chimiche in suolo, aria eacqua.I fattori elencati influenzano la scelta dei sistemi

di coltivazione in serra in una particolare area geogra-fica e, quando tali fattori sono modificati a causa dipressioni sociali o altre forze, l’innovazione ingegne-ristica per la progettazione delle serre deve evolversi.

Le innovazioni nell’ingegneria delle serre sonoprogressi tecnici che aiutano l’evoluzione delle coltu-re protette e si verificano in risposta alla esigenzeoperative ed a cambiamenti strategici da parte delsistema produttivo. Obiettivo di questo lavoro èdiscutere le innovazioni ingegneristiche in serra, spa-ziando dalle soluzioni semplici a quelle più comples-se.

Europa - OvestEuropa – EstAfricaMedio OrienteAmerica del NordAmerica Centrale/SudAsia/OceaniaTotale mondo

Serre in plasticae tunnel grandi

(ha)Località

Serre divetro(ha)

Totale

140.00025.00027.00028.0009.850

12.500450.000692.350

29.0001.800600

13.0001.350

-2.50048.250

169.00026.80027.60041.00011.20012.500

452.500740.600

Tab. 1 - Superficie investita a colture protette nel mondo (adattatoda Anonimo, 2007a).

Tab. 1 - Greenhouse area world wide (adapted from Anonymous,2007a).

Aspetti ingegneristici ed innovazione nelle colture protette

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Sfide e fattori determinanti dell’innovazione

Le innovazioni sono indotte da forze diverse (fig.1). Tra queste, le quattro principali sono rappresentateda consumatori, società civile, governo e coltivatori,con esigenze e richieste diverse (indicate dalle freccenel grafico) che agiscono simultaneamente nel condi-zionare i cambiamenti del sistema di produzione pri-maria, i quali sono determinati dal livello di innova-zione ingegneristica.

L’insieme dei fattori determinanti stimola le inno-vazioni su una scala temporale che varia dall’imme-diato a decisioni strategiche di lungo periodo. Fattorilocali e di breve periodo che hanno un’immediatainfluenza sulla gestione del sistema produttivo com-prendono per esempio la disponibilità di manodopera,il costo dell’energia, i problemi di logistica; diversa-mente, fattori strategici determinanti derivano da piùampie motivazioni territoriali e sociali, come l’impat-to ambientale, la sicurezza alimentare, gli standardcommerciali dei prodotti e le esigenze dei consumato-ri. Questi ultimi coinvolgono il sistema intero del set-tore agricolo ed hanno l’effetto di modificare i sistemidi produzione nel lungo termine.

I fattori globali stanno diventando più influentisulla sostenibilità delle produzioni in serra ed inclu-dono elementi meno tangibili, come l’accettazionesociale, la stabilità politica, i miglioramenti dellaqualità della vita e la tutela dell’ambiente; questicomportano interventi molto più complessi, general-

mente oltre il campo d’azione dell’ingegneria, mache influenzano l’innovazione tecnologica delles e r r e .

Allo scopo di fornire una panoramica sull’innova-zione nell’ingegneria delle serre è riportato un elencodi fattori determinanti che influenzano lo sviluppo,l’applicazione, l’evoluzione e l’accettazione dei siste-mi in serra all’interno del sistema ed all’esterno, alivello di società generale. Questi i fattori determinan-ti (non in ordine di importanza).• Economia. Per sopravvivere, un’azienda necessita

di realizzare profitti. Quando i ricavi sono ridotti oi costi operativi in aumento, la tecnologia puòessere utilizzata per migliorare la produttività el’efficienza al fine di aumentare il guadagno.Tuttavia, aumentando il livello di tecnologia, icosti di investimento generalmente aumentano:una strategia di economia di scala è comunementeusata per affrontare questo problema.

• Lavoro. Il lavoro in agricoltura è generalmenteduro, pesante, “sporco” e ritenuto non prestigiosoed esiste una crescente carenza di personale quali-ficato e specializzato nel settore. La tecnologiadeve essere indirizzata al miglioramento dell’effi-cienza, della sicurezza e delle condizioni di lavoro,riducendo la gravosità di questo lavoro e fornendoun supporto alla sua gestione. Per tutti i livelli ditecnologia esiste la necessità di implementareopportunità di formazione per migliorare la specia-lizzazione del personale.

Fig. 1 - Modello schematico di un sistema di produzione vegetale come parte di una filiera e del mondo esterno. Le quattro forze principalisono indicate in grassetto, le loro esigenze e richieste dalle frecce (adattato da Groot Koerkamp et al., 2007).

Fig. 1 - Schematic model of a plant production system as part of a chain and the outer world. The four major actors are given in bold,their demands and conditions are indicated by the arrows (adapted from Groot Koerkamp et al., 2007).

Giacomelli et al.

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• Energia. Le colture protette rappresentano un set-tore che consuma energia. In un contesto in cui lerisorse disponibili diventano sempre più limitateed al contempo più costose, ciò implica che i costioperazionali siano in continuo aumento. Le inno-vazioni tecnologiche devono essere indirizzate alconsumo energetico finalizzato ad un aumento diproduttività e qualità ed alla soddisfazione sociale.

• Ambiente. Il consumo energetico e la produzionedi emissioni devono essere confrontati con le rica-dute in termini di produttività per determinare ilcosto reale di un sistema produttivo. I costi inclu-dono l’emissione di sottoprodotti del processo pro-duttivo, come, ad esempio, CO2, sostanze fertiliz-zanti ed agrofarmaci. Considerare un sistema diproduzione a ciclo chiuso implica al momentoattuale tenere in considerazione le emissioni, com-prendendo lo sviluppo di tecniche del lororiuso/riciclo.

• Sicurezza, qualità e miglioramento dei prodotti. Lanecessità di mantenere la fiducia del consumatorenei prodotti alimentari provenienti da ambienticontrollati è un aspetto critico per il futuro dell’or-ticoltura e deve essere riconosciuta come un inputprincipale nelle decisioni relative alla progettazio-ne delle serre.

• Informatica come supporto decisionale e gestiona-le. La tecnologia informatica per il monitoraggioed il controllo dei flussi interni di informazione èimportante come supporto alle decisioni operazio-nali e per le scelte strategiche di pianificazione.Pianificazione dei flussi di produzione, logistica,tecnologie di informazione e comunicazione(Information and Communication Technologies,ICT), diffusione di computer e di sistemi informa-tici e loro messa in rete, tecnologia w i r e l e s s(senza fili) offrono potenziali vantaggi di informa-zione e di supporto alla gestione dell’azienda,soprattutto per le variazioni giornaliere e stagiona-li delle operazioni. Le operazioni di monitoraggioe controllo devono permettere la ottimizzazione diuna coltura da un punto di vista agronomico, maanche consentire la gestione del prodotto a livelloaziendale in rapporto con la filiera, attraverso unrapporto di comunicazione tra produttore e merca-to (vendite, strategie di mercato, prodotti a mar-c h i o ) .

• Accettazione delle colture protette da parte dellasocietà e del consumatore. Le colture protettedevono non solo essere accettate, ma anche diven-tare ben volute all’interno della società: le promes-se di sicurezza, qualità elevata, prodotti localisaranno prese in considerazione controbilancian-

dole con l’uso delle risorse urbane, quali i terreni,l’acqua ed il riciclo dei materiali di scarto, primadi essere accettate. La tecnologia dovrebbe essereindirizzata verso sistemi di produzione multi-fun-zionali, efficientemente integrati con l’ambienteurbano, a beneficio dei cittadini e delle praticheagricole. In questa direzione, l’introduzione diprogressi biotecnologici andrebbe realizzata concautela, valutandone accuratamente i costi ed ibenefici, anche in termini sociali.

• Esigenze del consumatore e rapporto con le filiere.L’agricoltura è guidata sempre meno dalla produ-zione e sempre più dal consumatore, che esercitapressioni sulla filiera produttiva indirizzandolaverso le sue richieste di mercato (Castilla eHernandez, 2006; Murphree, 2007). È quindinecessario che la risposta, in termini di varietà,qualità del prodotto, impatto ambientale, sia velo-ce. L’integrazione delle informazioni relative allafiliera di produzione, dal produttore e dalla mate-ria prima (serre, semi, ecc.) fino al mercato, ènecessaria per rispondere ai cambiamenti delladomanda del mercato.

• Riutilizzo e riciclo di risorse naturali e introduzio-ne di prodotti nuovi. La tecnologia dovrebbe esse-re indirizzata verso il miglioramento dell’efficien-za nell’uso delle risorse e del bilancio tra costi ebenefici ambientali per la produzione di nuovi pro-dotti, attraverso trasformazioni biologiche inambiente controllato. Questi potrebbero includerel’utilizzo delle biomasse per bio-energia, la produ-zione di prodotti farmaceutici di origine naturaleed alimenti nutrizionalmente avanzati (nutraceuti-ci, funzionali, fortificati, ecc. n.d.r.).

• Logistica e flusso di materiali, prodotti e scarti.L’utilizzo dell’analisi logistica permette di otti-mizzare i flussi di materiale in generale e minimiz-zare il consumo di energia locale, limitare ledistanze di trasporto, far coesistere processi com-plementari, così da massimizzare lo sfruttamentodelle risorse locali prima di convogliarle al flussodei rifiuti. In questa ottica andrebbero opportuna-mente considerati la riduzione degli scarti di lavo-razione, la chiusura dei cicli e la creazione dinuovi materiali riciclabili.

• Miglioramento degli impianti e dei materiali. Laricerca e la sperimentazione hanno migliorato ledotazioni delle colture protette (è il caso delleserre chiuse) ed i relativi dispositivi di controlloambientale (camere di crescita o aziende a struttu-ra verticale). L’introduzione di tali innovazionirichiederà nuovi miglioramenti nelle strutture e neimateriali impiegati.

Aspetti ingegneristici ed innovazione nelle colture protette

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• Programmi informatici ed intelligenza artificiale.Le opportunità offerte dai progressi tecnologici inmateria di capacità di calcolo e sensoristica intelli-gente e multiparametrica vanno sfruttate per ilmiglioramento dei processi avanzati di monitorag-gio e di controllo.

• Progettazione di sistemi integrati. Lo sviluppo diapplicazioni non tradizionali in agricoltura di pro-cessi complementari (multiple inputs) e di prodotticomplementari per azzerare gli scarti (m u l t i p l enon-waste output) potrebbe migliorare la tutelaambientale e contribuire al mantenimento dellaqualità della vita della popolazione locale.La maggioranza dei fattori elencati è simile nel

mondo per tutti i sistemi in serra, includendo la biolo-gia vegetale, l’areale climatico, le strutture e gliimpianti dei sistemi di produzione, la gestione e lalogistica del lavoro e dei materiali, la disponibilitàdelle risorse e le strategie di mercato dei prodotti.Pertanto, ogni sistema in serra, dovunque sia localiz-zato, deve risolvere problemi simili per adattarli alleimplementazioni specifiche, ma l’entità dei fattori e laloro importanza relativa sono peculiari per i diversisiti. Le innovazioni e la loro successiva applicazioneed adozione da parte del settore delle colture protetteavranno naturalmente una dilazione temporale tra lafase di ricerca e sviluppo e quella di implementazione.

Livelli di tecnologia specifici per area geografica

La selezione e la localizzazione dei siti è importan-te per sviluppare sistemi di colture protette efficienti(Castilla e Hernandez, 2006; van Henten et al., 2006).Le condizioni climatiche del sito influenzano i costioperativi di produzione in termini di gestione dell’am-biente serra e di qualità del prodotto, mentre la loca-lizzazione determina la distanza dai mercati ed i rela-tivi costi di trasporto. Il clima locale e la latitudinegeografica influenzano la progettazione della serra(von Elsner et al., 2000) o “pacchetto tecnologico”(Castilla e Hernandez, 2006), che include le strutture,gli impianti interni per il controllo climatico e le con-seguenti condizioni produttive realizzabili.

Esistono importanti differenze nelle priorità, in ter-mini di ingegneria delle serre, tra Paesi sviluppati ePaesi in via di sviluppo. I costi elevati e la scarsa dispo-nibilità di manodopera, tipici dei Paesi sviluppati, evi-denziano l’importanza di ottimizzare la loro gestione.In questa ottica, l’automazione e la meccanizzazionestanno assumendo un’importanza crescente nella limi-tazione dei costi di produzione, mentre la formazionedegli operatori rappresenta sempre più una condizionenecessaria per aumentare l’efficienza lavorativa.

Lo scopo principale delle colture protette in moltiPaesi in via di sviluppo è la produzione alimentare “dimassa”, mentre in altri è l’ottenimento di prodotti par-ticolari, con un valore aggiunto per il consumatore eda livelli elevati di qualità piuttosto che di quantità. Inconsiderazione di tali differenze, anche le tecnologieapplicate e l’entità delle risorse investite sono diverse,comportando innovazioni differenziate per soddisfarei diversi bisogni.

L’ingegneria di sistemi di coltura protetta ambien-talmente, economicamente e socialmente sostenibilirichiede la risposta a diversi quesiti, che attengonoagli obiettivi che il sistema produttivo si prefigge nel-l’ottenere prodotti eduli in generale, da fiore, alimentimigliorati per la nutraceutica, sostanze vegetali per lafarmaceutica (Plant-Made Pharmaceuticals, PMP),biorimediazione, sistemi di produzione in ambienteestremo (esempio life-support systems), ecc. Il livellodi tecnologia da impiegare va determinato consideran-do gli obiettivi prefissati e le condizioni climatiche dasuperare o modificare per ottenere un prodotto di qua-lità. Il punto successivo da determinare è il livello diintegrazione tra i componenti del sistema richiesto perottimizzare le tecnologie adottate. Una opportunaattenzione deve essere rivolta a risorse energetiche,lavoro, automazione, gestione, logistica, sensoristica,sensoristica avanzata, flussi di informazione, mecca-nizzazione per l’irrigazione, difesa, strutture ed, infi-ne, alle strategie di mercato.

Un’ampia varietà di sistemi tecnologici è disponi-bile per le serre, spaziando dalla bassa (semplice) allaelevata (complessa) tecnologia: da semplici intelaiatu-re in metallo, legno o bamboo, a strutture con coper-ture di plastica, fino alle sofisticate serre in vetro construtture in alluminio. Il raggiungimento di un com-promesso tra risultato agronomico, progettazionedella serra e costo relativo, allo scopo di ottenere pro-dotti di qualità a prezzi competitivi, richiede soluzionidifferenti a seconda delle locali condizioni tecniche esocio-economiche. In base alle strategie di allevamen-to scelte per il tipo di coltura (ortaggi da frutto o dafoglia, fiori recisi, ecc.) ed alle programmazioni coltu-rali e di commercializzazione, può essere tecnicamen-te necessario un sistema ad alta tecnologia, ma nonsempre rivelarsi vantaggioso: talvolta soluzioni acosto inferiore sono preferibili per conseguire risultatieconomicamente migliori. La giusta gestione, adattataalle condizioni locali (clima, coltura, ecc.) è necessa-ria, inoltre, per raggiungere i risultati massimi possi-bili da ciascun soluzione tecnologica.

Il comportamento agronomico delle colture inserra è collegato al livello tecnologico della serra, allesue dotazioni ed alla gestione. Un basso livello è quel-

Giacomelli et al.

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lo tipico delle serre passive, con nessun sistema dicontrollo del clima, mentre il livello più alto è rappre-sentato dalle serre completamente equipaggiate. Tra idue estremi, a seconda del microclima locale e dellastrategia di produzione scelta, sono disponibili diversisistemi con livello di tecnologia intermedio.

I costi di investimento di soluzioni a basso costoper serre in ambiente Mediterraneo, a clima invernalemite, sono circa il 10% del prezzo standard di unaserra in vetro in Olanda di tipo Venlo, completamenteequipaggiata. Tuttavia, per migliorare e garantire laqualità della produzione ed estendere il periodo dicoltivazione, anche in ambiente Mediterraneo la serradeve prevedere un sistema di riscaldamento aereo(Castilla et al., 2004). I costi di investimento per pro-lungare la stagione produttiva od estenderla a tuttol’anno sono compensati dai vantaggi economici dellevendite per tutto l’anno. La sfida di fornire prodottiorticoli di alta qualità per tutto l’anno può essere vintaattraverso due strategie:• producendo in un unico sito, in una serra ad alta

tecnologia che può modificare sufficientemente lecondizioni ambientali per ottenere produzioni otti-mali tutto l’anno;

• producendo in due o più siti diversi, con climi chepermettono periodi di raccolta complementari,consentendo un conferimento di prodotto al merca-to coordinato e continuo per tutto l’anno (Castilla eHernandez, 2006).La prima strategia è applicata con successo alle

elevate latitudini del Nord America e dell’Europa.Con un corredo completo di dotazioni per il controlloambientale (compresi sistemi di illuminazione artifi-ciale), possono essere ottenuti continuamente prodottidi alta qualità anche durante il periodo invernale, inpresenza di bassa radiazione solare. In regioni a climatemperato, tropicale o subtropicale, alle latitudini piùbasse, questa strategia è molto meno economica, acausa della competitività delle produzioni di pienocampo o dei più bassi costi di produzione ottenutinelle serre locali con inferiore tecnologia impiegata,le quali inoltre presentano periodi di raccolta chevanno a sovrapporsi.

La seconda strategia di produzione in due diverselocalità, con differenti sistemi di serre, è recente maabbastanza popolare. I produttori olandesi operano nelpanorama internazionale, per esempio in Spagna,mantenendo le loro serre in Olanda, con lo scopoprincipale di ottenere prodotto tutto l’anno: nel suddella Spagna, la produzione in serra, che termina conla stagione calda nelle zone costiere, è sostituita dacolture nelle zone collinari o montuose interne, piùfredde, tipicamente in serre a rete (Marcelis et al.,

2002). Similmente, i coltivatori del Nord Americaintegrano le loro produzioni, ottenute nel sud-est delCanada e nel nord-est degli Stati Uniti, con prodottiprovenienti dal nord del Messico, per realizzare unaqualità elevata e costante tutto l’anno. Per il NordAmerica, il Messico è l’area di produzione orticolapiù frequente e rapidamente in espansione, principal-mente con colture protette a basso impiego di tecnolo-gia (Costa e Giacomelli, 2005). Il Canada utilizzaserre ad alta tecnologia, tipiche del Nord Europa,mentre gli USA, nelle zone aride del sud ovest e inquelle temperate del nord e dell’est, utilizzano legge-ro aumento entrambe le tipologie.

Negli Stati Uniti sono presenti 1.500 acri (591 ha)di produzioni orticole in CEA, su una stima di 30.000acri (11.950 ha) totali di colture protette (vivaio, orti-coltura e floricoltura) (Anonimo, 2002). Le aree diproduzione tradizionali del Canada sono rimastesostanzialmente immutate negli ultimi anni dal 1999,con 630 ha di ortaggi in serra. In Messico, le coltiva-zioni orticole di pieno campo (677.000 ha) rappresen-tano la tradizione, ma dalla metà degli anni ’90 le col-ture orticole protette sono andate costantementeaumentando, con 950 ha nel 2003 (Calvin e Cook,2005) ed oltre 2.500 ha nel 2007.

In Giappone, la superficie totale interessata da col-ture protette nel 2005 era di 52.209 ha, con l’80%rappresentato da tipologie semplici (strutture tubolari)con coperture diverse. Solo il 4,4% del totale avevacopertura in vetro, mentre la rimanente parte prevede-va copertura con film plastici. I film di polivinile clo-ruro (PVC) sono attualmente i più comuni (66%), mala loro diffusione si sta lentamente riducendo a causadel ricorso a fluoropolimeri (esempio ETFE, copoli-mero di Etilene-TetraFluoroEtilene), che offrono ilvantaggio di una durata maggiore. Soluzioni che con-sentono il risparmio di energia, come l’utilizzo deglischermi termici (44%) e dei sistemi di irrigazioneautomatizzati (27%), sono in uso crescente nel setto-re. I sistemi di riscaldamento sono presenti nel 43%delle serre e l’80% di questi è costituito da radiatoriad aria calda (Anonimo, 2007a).

I livelli di tecnologia impiegati nelle serreGiapponesi sono vari: il coltivatore tradizionale utiliz-za semplici serre con strutture tubolari a basso impie-go di tecnologia, contando sulla propria esperienzaper la gestione piuttosto che su computer per l’auto-mazione. Tuttavia, pochi nuovi coltivatori stanno uti-lizzando tecnologie elevate, che includono serre invetro, grandi, a campate multiple, sebbene pocheaziende superino le dimensioni di 1 ha: la serra tipo èin media di 0,047 ha, per una superficie totale per col-tivatore di 0,192 ha.

Aspetti ingegneristici ed innovazione nelle colture protette

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La superficie totale interessata da serre in vetro inOlanda è aumentata da 8.750 ha nel 1980 a 10.500 hanel 2006, mentre il numero di aziende è diminuito da15.750 a circa 8.000, nello stesso periodo. La dimen-sione media aziendale è di 1,3 ha, mentre le aziendecon una superficie maggiore di 3 ha sono passate da130 (anno 1980) a 825 (2006) (Anonimo, 2007b).

Innovazione: un processo multidisciplinare

L’innovazione nella progettazione e nella gestionedelle serre richiede un’ampia cooperazione tra settoriaccademici , pubblici e privati della società.Applicazioni di successo necessitano, infatti, di unapproccio multi-disciplinare tra ricerca, ingegneria edeconomia e, per una definitiva riuscita, del supportodella società e della politica.

Tradizionalmente, i convegni sui sistemi in serra(inizialmente noti come ACESYS, più di recente comeGreenSys) hanno avuto contenuti multi-disciplinari edhanno fornito un approccio sistematico alla compren-sione delle problematiche del controllo climatico edelle tecnologie di produzione in serra. Il Convegno“GreenSys 2007” di Napoli è stato il settimo di unaserie realizzata nell’arco di 13 anni, che ha coinvolto5 Paesi (Belgio, Italia, Giappone, Taiwan e Stati Unitid’America) e 3 continenti. Questi convegni, chehanno affrontato i complessi e vari aspetti di progetta-zione, sviluppo e gestione delle serre, sono divenutiavvenimenti importanti di confronto per quanti sonointeressati alle colture protette. Approcci innovativi eintuizioni nuove in tema di progettazione delle serrepotranno affermarsi con successo attraverso l’usocombinato di tecnologie, metodologie analitiche erestrizioni imposte dalla progettazione stessa. Gliesempi riportati nel presente lavoro riguardanol’Automazione, il Controllo ambientale e l’Energia.

Robotica e AutomazioneL’aumento del costo della manodopera e la ridu-

zione di operatori qualificati e specializzati hannopromosso il ricorso alla meccanizzazione ed alla robo-tica in serra. Un’ampia gamma di dotazioni è attual-mente disponibile per le operazioni iniziali (semina,impianto, movimentazione interna) e quelle finali(movimentazione interna, selezione, imballaggio, spe-dizione) del ciclo produttivo (Van Henten, 2006).

Il lavoro manuale è tipicamente richiesto per lacoltivazione e la raccolta. Durante le fasi iniziali efinali della produzione, posizione, forma, dimensioneed altre caratteristiche della pianta sono relativamenteben definite ed uniformi, pertanto l’automazione dibase, basata su soluzioni meccaniche che utilizzano

pochi sensori e potenza di calcolo limitata, risulta suf-ficiente. Al contrario, la coltivazione e la raccoltadella coltura sono molto più difficili da automatizzare,a causa di posizione, forma, dimensione e colore deiprodotti, che variano ampiamente, richiedendo sistemidi meccanizzazione avanzata, robotica o meccatronicaad alta tecnologia. Tali sistemi si fondano prevalente-mente su sensori sofisticati ed elevata potenza di cal-colo per processare dati e sostituire l’efficienza eleva-ta dell’intelligenza e del controllo visivo dell’essereumano.

A dispetto dello sforzo considerevole avvenutonegli ultimi anni nello sviluppo di sistemi di mecca-nizzazione avanzata per l’orticoltura in serra (Kondoe Ting, 1998; Belforte et al., 2008; van Henten et al.,2008; Kawolek e Rath, 2008; Yamamoto et al., 2008),l’implementazione pratica di tali sistemi è ancoramolto limitata. Esempi di meccanizzazione avanzatasono i robot per innesto (Kobayashi et al., 1999) ed ilrobot per il taleaggio di rosa Rombomatic (Romboutse Rombouts, 2002). Attualmente, due progetti com-merciali sono in corso in Olanda per sviluppare robotper la coltivazione e la raccolta: uno di questi,Tomation, ha come obbiettivo l’eliminazione di foglieda piante di pomodoro allevate a sviluppo verticalecon tutore, mentre l’altro propone la costruzione dirobot per la raccolta di rose. In Giappone, attività diricerca sono in corso per mettere a punto un robot perla raccolta di fragola.

Considerata la crescente pressione da parte delleaziende orticole e floricole per il miglioramento del-l’efficienza della produzione, la robotica e l’automa-zione avanzata avranno un futuro importante nellecolture protette.

Logistica di sistemaSulla scia di simili sviluppi nell’industria elettroni-

ca e quella automobilistica, l’industria orto-floricolasta sviluppando procedure per migliorare l’efficienzadella forza lavoro: specialmente con le crescentidimensioni delle strutture, la scelta della giusta siste-mazione dei principali percorsi e dei corridoi è diimportanza cruciale (Eben-Chaime et al., 2008).

Una nuova tendenza si è manifestata di recentenell’industria orto-floricola: invece di muovere glioperatori verso (o attraverso) la coltura, questa vienetrasportata agli operatori (su bancali o condotti mobi-li) per le operazioni colturali e la raccolta. Questoapproccio rappresenta una pratica comune nella pro-duzione di piante in vaso, mentre è in corso di valuta-zione in Olanda per la produzione di rose, gerbere,crisantemi e pomodoro. Tuttavia, l’efficienza di questisistemi per questi particolari usi non è garantita e la

Giacomelli et al.

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ricerca in questa direzione è ancora necessaria (vanWeel et al., 1991; Giacomelli et al., 1994; Blandini etal. 2008; Hayashi et al., 2008; Hidaki et al., 2008).

Tecniche sensoristiche - Monitoraggio con sensoriSiccome la qualità del prodotto e l’efficienza d’uso

delle risorse idriche ed energetiche diventano aspettisempre più importanti, le informazioni necessarie allaloro gestione sono di importanza cruciale. La serie deiflussi di informazione necessaria per il controllo deiprocessi inizia con l’utilizzo di tecniche sensoristicheatte a creare le informazioni di ogni singolo processo.La sensoristica è attualmente oggetto di un intensolavoro di ricerca e sperimentazione, che copre la sen-soristica per la radiazione solare (Takakura, 2008),per il livello di umidità del suolo (McBurney et al.,2008), per l’intercettazione della luce da parte dellacopertura vegetale (Janssen et al., 2008a), per il tassodi ventilazione in serra (Stanghellini e Bontsema,2008), per la consistenza dei frutti di pomodoro(Zsom-Muha et al., 2008) o lo stress idrico di piantinedi pomodoro in vivaio, quest’ultimo attraverso ilmonitoraggio delle variazioni del diametro dello stelo,del flusso linfatico e della temperatura fogliare(Abdelaziz et al., 2008; Vermeulen et al., 2008). Unanuova tecnica di sensoristica in serra è basata sulladeterminazione di componenti organici volatili emessidalla pianta in presenza di cambiamenti nello stato disalute o nel metabolismo (Jansen et al., 2008b).

La condizione della pianta all’interno dell’ambien-te serra è più importante delle condizioni climatichedella serra. Molto lavoro è in corso per monitorare lecondizioni della pianta in tempo reale, attraversoparametri come temperatura fogliare, traspirazione ofotosintesi, in modo che l’informazione possa essereutilizzata per il controllo ambientale. A tale proposito,l’argomento delle “piante parlanti” (speaking plants)è stato a lungo dibattuto ed allo stato attuale ci sonopiù opportunità che mai di “ascoltare” le piante.

Monitoraggio, controllo e supporto decisionale - sen -soristica remota e senza fili

L’ottenimento di produzioni di qualità utilizzandole risorse disponibili nel modo più razionale ed econo-micamente efficiente è stata la motivazione per lo svi-luppo di nuove tecniche sensoristiche e di reti senzafili (wireless networks). Tuttavia, la vera sfida saràtradurre i dati acquisiti in decisioni gestionali. Conl’elevato numero di processi che avvengono all’inter-no di crescenti sistemi complessi, che fornisconograndi quantità di dati, infatti, il supporto al coltivato-re con informazioni risolutive ed utili è una sfidaancora aperta. Questo richiederà ricerche di base

approfondite sull’ottimizzazione basata su modelli(esempio van Henten e Bontsema, 2008; Ioslovich eGutman, 2008), la valutazione di schemi di controllo(Kläring et al., 2008), l’implementazione e la speri-mentazione di tali schemi nella pratica (Markvart e ta l ., 2008), il trasferimento delle conoscenze dallaricerca alla realtà produttiva per migliorare l’accetta-zione di questa nuova tecnologia (Buwalda et al.,2008).

Diverse tecniche di sensoristica sono commercial-mente disponibili per misurare il clima in serra, lecondizioni della zona radicale o lo stato della pianta.Generalmente, le misurazioni avvengono in un nume-ro limitato di posizioni, mentre una distribuzione spa-ziale delle condizioni rilevate è molto importante. Letecniche di comunicazione senza fili e la implementa-zione di una rete di centinaia di sensori distribuitinello spazio sono tecnicamente possibili ed offronouna valida fonte di informazione (Carrara et al., 2008;Lea-Cox et al., 2008; Tuijl et al., 2008). La costitu-zione di un sistema di presenza e rilevamento (t e l e -presence) può fornire un ambiente virtuale sicuro peril monitoraggio, il supporto decisionale ed i sistemidiagnostici di ambienti remoti o ostili, attraverso l’u-tilizzo di telecamere (webcam), di computer per con-trollo climatico e di Internet (Giacomelli et al., 2007).

Controllo ambientale con ventilazione naturaleLa ventilazione naturale è di grande interesse in

serra per il ricambio d’aria ed il raffreddamento del-l’ambiente. Essa comporta un consumo di energiamolto minore rispetto ai sistemi di ventilazione forza-ta, ma non può fornire un ricambio di aria ed un raf-frescamento da evaporazione efficienti quanto i venti-latori. Pertanto le tecniche per migliorare la progetta-zione delle serre ventilate naturalmente e raffrescateattraverso l’evaporazione sono di cruciale importanzanelle serre moderne, anche nell’ottica del risparmioenergetico.

Allo stato attuale, sono disponibili molti tipi diserre naturalmente ventilate, che includono una com-binazione di aperture parziali del colmo e di aperturelaterali. Più recentemente, sono diventate disponibiliserre a tetto aperto, le quali consentono il manteni-mento nell’ambiente di coltivazione di temperaturevicine a quelle esterne durante il giorno e proteggonodalle basse temperature notturne senza la necessità diventilazione forzata (Sase et al., 2002).

La Dinamica Computazionale dei Fluidi(Computational Fluid Dynamics, CFD) è una tecnicamatematica che aiuta la valutazione del ricambio diaria e della distribuzione della temperatura all’internodi serre naturalmente ventilate. La CFD aiuterà la

Aspetti ingegneristici ed innovazione nelle colture protette

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progettazione dei sistemi di ventilazione e le strategiedi controllo della ventilazione.

Controllo ambientale con strutture di coperturaIl panorama dei materiali di copertura è cambiato

drasticamente dall’uso tradizionale del vetro o di sem-plici film di plastica. Negli ultimi anni sono diventatidisponibili nuovi film plastici che permettono dimigliorare l’efficienza d’uso della radiazione solareda parte della pianta (Radiation Use Efficiency, RUE)all’interno della serra, offrono una più lunga durata,riducono i costi energetici e, in generale, fornisconomigliori condizioni di crescita per la coltura. Peresempio, F - c l e a n®, polimero del carbonio a base difluoro, potrebbe diventare un’alternativa al vetro, gra-zie alle sue proprietà termiche simili, con i vantaggi diessere più leggero, più semplice da istallare e piùsicuro in caso di forte vento. Film addizionati di pig-menti colorati che determinano modifiche nello spet-tro sono di interesse per lo sviluppo delle piante, seb-bene molto deve essere ancora studiato per il loro uti-lizzo. Analogamente, film che riflettono o assorbonole lunghezze d’onda non fotosintetiche della radiazio-ne solare sono in via di sviluppo, avendo la caratteri-stica di trasmettere la radiazione utile alla crescitaefficiente della pianta, riflettendo quella non necessa-ria, come l’infrarosso vicino (Near Infra Red, NIR),con riflessi positivi sulla gestione passiva della tempe-ratura.

Gli schermi protettivi sono spesso utilizzati per lacopertura delle serre, per permettere il ricambio d’a-ria, prevenendo l’ingresso all’interno della serra diinsetti (frequentemente vettori di virus). La progetta-zione ottimale per l’implementazione di schermi, inparticolare di quelli a maglia piccola (0,4 mm o infe-riori escludono la mosca bianca del tabacco, Bemisiat a b a c i), richiede particolare attenzione, consideratoche questi schermi riducono i ricambi d’aria, soprat-tutto in presenza di ventilazione naturale ma anchecon quella forzata. Le serre con il minore impiego dienergia sono quelle passivamente ventilate, coperteesclusivamente con reti anti-insetti; tuttavia, tale tipo-logia non è universalmente applicabile, e, in areecaratterizzate da condizioni climatiche estreme (dialte o basse temperature), non sono in grado di garan-tire per tutto l’anno condizioni ambientali ottimali perla crescita delle piante.

Controllo ambientale per nuove filiere produttiveNuove colture, molto diverse da quelle attualmente

coltivate per la produzione di fiori od ortaggi, sonostate recentemente proposte per la coltivazione inserra. Queste possono includere piante medicinali

transgeniche per la produzione di proteine o piantemigliorate per la produzione di sostanze nutraceuti-che. Nuove applicazioni possono riguardare ambienticontrollati per la coltivazione di piante particolarmen-te efficienti in alcuni processi biochimici. Questecomprendono la biorimediazione dell’aria (es. persequestrare prodotti di combustione [CO2, SO2,NOx]), dell’acqua (es. fitorimediazione di nutrientivegetali, di metalli pesanti) e del suolo (es. rizofiltra-zione di metalli pesanti, idrocarburi) e la produzionedi energia rinnovabile da fonti vegetali (es. bio-carbu-ranti da alghe). Sistemi per applicazioni extra-terrestripossono utilizzare bio-processi vegetali simili per larivitalizzazione di aria/acqua in sistemi chiusi di l i f es u p p o r t. Queste applicazioni ‘ B i o - P h a r m i n g ’ per ilmiglioramento della qualità della vita attraverso pro-duzioni nutraceutiche o medicinali sono tutte basatesulla piattaforma tecnologica degli ambienti controlla-ti e dei sistemi di coltivazione idroponica, mentrealcune applicazioni biotecnologiche richiederannosistemi biologici chiusi.

Nuove, non tradizionali, soluzioni per i sistemi diproduzione alimentare, come l’orticoltura urbana pen-sile, l’agricoltura verticale in biotorri, la partecipazio-ne comunitaria all’agricoltura (o Agricoltura sostenu-ta dalla comunità, Community Supported Agriculture,CSA) servirebbero mercati per alimenti prodotti local-mente con i benefici di distanze ridotte e tempi di tra-sporto minimi e di produzioni sicure e di alta qualità(Vogel, 2008).

Aspetti energeticiIl progetto Serra Solare utilizza falde acquifere

profonde di immagazzinamento stagionale per fornireil raffrescamento estivo ed il riscaldamento invernaledi una serra chiusa (Bot et al., 2005). Il progettoinclude procedure per la conservazione di energia(pompe di calore e scambiatori di calore) che riduco-no la richiesta energetica di circa il 50% rispetto aduna copertura singola senza schermo solare interno,attraverso il miglioramento delle caratteristiche dellacopertura della serra. Both et al. (2007) hanno studia-to l’utilizzo di pompe di calore con unità di stoccag-gio molto più piccole, con una capacità equivalente alfabbisogno di raffrescamento o riscaldamento di ungiorno: una pompa di calore piccola (10% del piccodella domanda) con immagazzinamento di acqua for-nisce il 50% della richiesta annuale di calore in certecondizioni climatiche.

Un sistema di serra chiusa ha dimostrato diaumentare le rese della coltura attraverso una concen-trazione di CO2 dell’aria elevata all’interno di unastruttura a ventilazione limitata, in grado di mantenere

Giacomelli et al.

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un sufficiente controllo della temperatura e dell’umi-dità dell’aria, permettendo una maggior crescita dellacoltura. Questo interesse verso la serra ideale, autono-ma in termini energetici (e con emissioni zero), preve-drà anche ricerche su sistemi a risparmio energetico.

L’improvviso e drastico aumento nei costi di ener-gia determinato dalla crisi petrolifera degli anni ’70ha stimolato uno sforzo importante nella ricerca enello sviluppo sulla conservazione dell’energia per laproduzione in serra (Mears et al., 1980). In aggiunta,fonti energetiche alternative ai combustibili fossili,comprese quella solare e del calore refluo, sono statestudiate ed implementate (Manning e Mears, 1981;Manning et al., 1983; Mears e Manning, 1996).Questo periodo ha quindi favorito importanti progres-si tecnologici che risultano da innovazioni ingegneri-stiche, come i teli termici mobili (per la ritenzionenotturna del calore e l’ombreggiamento diurno), isistemi di riscaldamento basale, i materiali plasticiopacizzati a basso costo (come i film di polietilene alunga durata), i film a doppio strato per la conserva-zione di energia, i doppi film ad insufflazione d’arianell’intercapedine ed infine i film addittivati per l’as-sorbimento nell’infrarosso.

È ipotizzabile che l’ulteriore aumento del costo deicombustibili della prima decade del 2000 porterà ulte-riori innovazioni. Le tecnologie per il risparmio ener-getico sono state accettate e si sono diffuse, restandodi importanza fondamentale nel settore delle coltureprotette, avendo contribuito a fornire ai coltivatoriulteriori strumenti di gestione che consentono unmaggiore controllo del clima in serra, con conseguen-te miglioramento della produzione e della qualità.

Conclusioni

L’innovazione nella progettazione delle serre ed ilsuo trasferimento nella realtà operativa presentanonumerose problematiche ancora da affrontare (FlinnFoundation Report, 2008). Tra queste, la prima è lacarenza di giovani impegnati nella ricerca sulle coltu-re protette e sugli ambienti controllati e di istituzionidi ricerca in grado di offrire i necessari percorsi diformazione interdisciplinari. A questo si aggiunge lacostante esigenza di rapidi cambiamenti nelle pratichedi produzione alimentare e non, di produzioni a ciclocontinuo, di specie super-produttive che devono resi-stere a condizioni di stress biotico e abiotico e soddi-sfare le richieste del mercato in termini di disponibi-lità continua e qualità elevata. In questo scenario,l’implementazione di tecnologie di miglioramentogenetico, dall’incrocio tradizionale all’approccio tran-sgenico, per la produzione in ambiente controllato di

cibo, alimenti migliorati, prodotti a scopo farmaceuti-co e per la biorimediazione, resta ampiamente insod-disfatta, principalmente per la carenza di investimentiadeguati. Infine, la tecnologia per i sistemi in serrarichiede una comprensione profonda delle potenzia-lità e delle possibilità di controllo delle tecnologieimpiegate e delle relative implicazioni.

Considerando che le colture protette rappresentanoattualmente la base per un sistema di produzione ali-mentare di importanza vitale in tutto il mondo, cisono numerose colture che andrebbero considerateper usi alternativi, quali la trasformazione di risorseattraverso processi biologici.

Ringraziamenti

Ringraziamenti sono rivolti da Gene Giacomelli aico-autori per la collaborazione alla stesura del mano-scritto ed ai dott. Peter Ling e Murat Kacira per lacollaborazione alla preparazione della presentazioneorale. Pubblicazione CEAC I-125933-13-08.

Riassunto

Le innovazioni nell’ingegneria delle serre sonoprogressi tecnici che aiutano l’evoluzione dello statodell’arte nell’Agricoltura in Ambiente Controllato(AAC). Esse si verificano in risposta a richieste ope-rative per la gestione del sistema ed a cambiamentistrategici per soddisfare le aspettative del sistema pro-duttivo. Le richieste operative comprendono, peresempio, la disponibilità di manodopera, il costo del-l’energia, i problemi di logistica. I cambiamenti stra-tegici derivano da più ampie motivazioni territoriali esociali, quali l’impatto ambientale, la sicurezza ali-mentare, gli standard commerciali, le esigenze delconsumatore, ed hanno l’effetto di modificare i siste-mi di produzione nel lungo termine. I fattori globalistanno diventando più influenti sulla sostenibilitàdelle produzioni in serra ed includono elementi menotangibili come la sostenibilità sociale, la stabilità poli-tica, i benefici nella qualità della vita e la tutela del-l’ambiente. Questi comportano interventi molto piùcomplessi, generalmente oltre il campo d’azione del-l’ingegneria, ma che influenzano l’innovazione tecno-logica delle serre. Le innovazioni più efficienti nellaprogettazione e nella gestione delle serre scaturisconoda un’ampia collaborazione trasversale tra settoriaccademici, pubblici e privati della società. Inoltre,applicazioni di successo necessitano di un approcciomulti-disciplinare tra ricerca, ingegneria ed economiae, per una definitiva riuscita, del supporto dellasocietà e della politica. Per questa panoramica sull’in-

Aspetti ingegneristici ed innovazione nelle colture protette

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novazione nell’ingegneria delle serre, è descritto unelenco di fattori determinanti che condizionano lo svi-luppo, l’applicazione, l’evoluzione e l’accettazionedei sistemi in serra. I fattori sono simili per tutti isistemi in serra del mondo ed includono la biologiavegetale, le strutture e gli impianti dei sistemi di pro-duzione, la gestione e la logistica del lavoro e deimateriali e le strategie di mercato del prodotto. Ognisistema in serra, dovunque sia localizzato, deveaffrontare problematiche simili, anche se l’entità deifattori coinvolti e la loro importanza locale relativasono diversi per i diversi siti.

Parole chiave: progettazione multi-disciplinare, pro-gettazione sostenibile, programmazione strategica,programmazione operativa, sistemi di produzione inambiente controllato.

Estratto dalla lettura introduttiva “Innovation in GreenhouseE n g i n e e r i n g” presentata all’International Conference of ISHS“GreenSys 2007 - High Technology for Greenhouse systemManagement”, Napoli, 4-6 ottobre 2007. Traduzione e adatta-mento di Roberta Paradiso - Università di Napoli “Federico II”

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