Morphological and physiological responses of apple trees under photoselective colored nets

In recent years and thanks to innovative technological advances in supplemental lighting sources and photo-selective filters, light quality manipulation (i.e. spectral composition of sunlight) have demonstrated positive effects on plant performance in ornamentals and vegetable crops. However, this aspect has been much less studied in fruit trees due to the difficulty of conditioning the light environment of orchards. The aim of the present PhD research was to study the use of different colored nets with selective light transmission in the blue (400 – 500 nm), red (600 – 700 nm) and near infrared (700 – 1100 nm) wavelengths as a tool to the light quality management and its morphological and physiological effects in field-grown apple trees. Chapter I provides a review the current status on physiological and technological advances on light quality management in fruit trees. Chapter II shows the main effect of colored nets on morpho-anatomical (stomata density, mesophyll structure and leaf mass area index) characteristics in apple leaves. Chapter III provides an analysis about the effect of micro-environmental conditions under colored nets on leaf stomatal conductance and leaf photosynthetic capacity. Chapter IV describes a study approach to evaluate the impact of colored nets on fruit growth potential in apples. Summing up results obtained in the present PhD dissertation clearly demonstrate that light quality management through photo-selective colored nets presents an interesting potential for the manipulation of plant morphological and physiological traits in apple trees. Cover orchards with colored nets might be and alternative technology to address many of the most important challenges of modern fruit growing, such as: the need for the efficient use of natural resources (water, soil and nutrients) the reduction of environmental impacts and the mitigation of possible negative effects of global climate change.

Metodologia di validazione dell'affidabilità e della sicurezza dei sistemi e prodotti industriali

Il rapido progresso della tecnologia, lo sviluppo di prodotti altamente sofisticati, la forte competizione globale e l’aumento delle aspettative dei clienti hanno messo nuove pressioni sui produttori per garantire la commercializzazione di beni caratterizzati da una qualità sempre crescente. Sono gli stessi clienti che da anni si aspettano di trovare sul mercato prodotti contraddistinti da un livello estremo di affidabilità e sicurezza. Tutti siamo consapevoli della necessità per un prodotto di essere quanto più sicuro ed affidabile possibile; ma, nonostante siano passati oramai 30 anni di studi e ricerche, quando cerchiamo di quantificare ingegneristicamente queste caratteristiche riconducibili genericamente al termine qualità, oppure quando vogliamo provare a calcolare i benefici concreti che l’attenzione a questi fattori quali affidabilità e sicurezza producono su un business, allora le discordanze restano forti. E le discordanze restano evidenti anche quando si tratta di definire quali siano gli “strumenti più idonei” da utilizzare per migliorare l’affidabilità e la sicurezza di un prodotto o processo. Sebbene lo stato dell’arte internazionale proponga un numero significativo di metodologie per il miglioramento della qualità, tutte in continuo perfezionamento, tuttavia molti di questi strumenti della “Total Quality” non sono concretamente applicabili nella maggior parte delle realtà industriale da noi incontrate. La non applicabilità di queste tecniche non riguarda solo la dimensione più limitata delle aziende italiane rispetto a quelle americane e giapponesi dove sono nati e stati sviluppati questi strumenti, oppure alla poca possibilità di effettuare investimenti massicci in R&D, ma è collegata anche alla difficoltà che una azienda italiana avrebbe di sfruttare opportunamente i risultati sui propri territori e propri mercati. Questo lavoro si propone di sviluppare una metodologia semplice e organica per stimare i livelli di affidabilità e di sicurezza raggiunti dai sistemi produttivi e dai prodotti industriali. Si pone inoltre di andare al di là del semplice sviluppo di una metodologia teorica, per quanto rigorosa e completa, ma di applicare in forma integrata alcuni dei suoi strumenti a casi concreti di elevata valenza industriale. Questa metodologia come anche, più in generale, tutti gli strumenti di miglioramento di affidabilità qui presentati, interessano potenzialmente una vasta gamma di campi produttivi, ma si prestano con particolare efficacia in quei settori dove coesistono elevate produzioni e fortissime esigenze qualitative dei prodotti. Di conseguenza, per la validazione ed applicazione ci si è rivolti al settore dell’automotive, che da sempre risulta particolarmente sensibile ai problemi di miglioramento di affidabilità e sicurezza. Questa scelta ha portato a conclusioni la cui validità va al di là di valori puramente tecnici, per toccare aspetti non secondari di “spendibilità” sul mercato dei risultati ed ha investito aziende di primissimo piano sul panorama industriale italiano.