Ecosistema naturale e agroecosistema: componenti, obiettivi degli agroecosistemi, prodotti, servizi, componente sociale degli agroecosistemi, approcci e strumenti di analisi.
Componenti biofisiche e funzionali degli agroecosistemi: fattori biotici e abiotici, processi e flussi di materia ed energia, livelli trofici catene alimentari, energia e produttività, input agronomici e impatto ambientale, cicli degli elementi (C, N e P).
Progettazione degli agroecosistemi: elementi diagnostici per la definizione delle potenzialità e delle opzioni agronomiche.
Caratterizzazione climatica e meteorologica di un agroecosistema. Radiazione, temperatura, umidità, vento, precipitazioni, evapotraspirazione. Concetti, analisi climatica, principali effetti dei fattori climatici sulla produttività e lo sviluppo delle colture agrarie.
Caratterizzazione e diagnostica dei suoli agrari: tessitura, struttura, densità apparente, caratteristiche idrologiche. Campionamento e interpretazione delle analisi diagnostiche fisico-chimiche del suolo.
Sistemi colturali: tecnica colturale (lavorazioni, irrigazione, fertilizzazione, gestione delle piante infestanti), principi dell’avvicendamento e delle consociazioni. Opzioni tecniche e implicazioni sul socio-agroecosistema.
Principali sistemi colturali nel mondo e implicazioni sulla sicurezza alimentare e ambientale. Concetto di sovranità alimentare. Obiettivi di sviluppo sostenibile. Convenzioni ONU sullo sviluppo sostenibile. Cause, mitigazione e adattamento al cambiamento climatico; degrado del suolo e lotta alla desertificazione.