Scelta varietale e tecniche di coltivazione dei cedui a corta rotazioneGianni Facciotto e Giovanni Mughini

Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura

Unità di ricerca per le produzioni legnose fuori foresta

(Ex Istituto di Sperimentazione per la Pioppicoltura)St. Frassineto Po, 35-

15033 Casale Monferrato (AL)- Italy

Convegno Progetto BioenerlegnoOttimizzazione della filiera di produzione di biomasse

ligno-cellulosiche

Città Studi di Biella 28 settembre 2007

Grazie alla fotosintesi clorofilliana vengono fissati complessivamente circa 200 Gt di

carbonio all'anno, con un contenuto energetico equivalente a 70 miliardi di tonnellate di

petrolio, circa 10 volte l'attuale fabbisogno energetico mondiale.

Fonte: www.itabia.it

Tra le Fonti Energetiche Rinnovabili la biomassa è l’unica a dover essere prodotta

Le biomasse ad uso energetico possono essere ricavate da:

Piante coltivate a scopi energetici (annuali, poliennali e SRF)

Residui agro-forestali

Scarti industriali

Scarti zootecnici

Rifiuti urbani (potature filari, cura giardini, rifiuti legnosi)

Le specieCaratteristiche generali

Adatta all’ambiente A rapida crescita Buona capacità pollonifera e di ricaccioResistente all’allettamento Tollerante malattie e insetti

Populus nigra L., P. alba L., P. deltoides Bartr, P. ×canadensis MönchClima: •Temp. media annua: 8,5÷17°C•Temp min. assoluta: -20÷-30°C•Piovosità annua: 700 mm

Suolo: • Sabbioso o franco. • pH 5,5÷7,5.• falda a 1,00 ÷ 1,50 m

Salix alba L., S. viminalis L., S. matsudana Koidz.(ibridi)

Suolo:• Sabbioso o limoso• pH 6,5÷8.• falda elevata

Clima:•T. media annua: 5÷18°C•T. min. assoluta: >-20°C•Piovosità: 400÷2500 mm/a

Cloni di pioppo iscritti al RNCF per biomassa

Clone Sesso Specie Selezionatore MARTE

M Populus alba L.

Franco Alasia, Cavallermaggiore (CN), Sabatti e Scarascia Mugnozza Università della Tuscia

SATURNO

M Populus alba L.

Franco Alasia, Cavallermaggiore (CN), Sabatti e Scarascia Mugnozza Università della Tuscia

PEGASO

M P. ×generosa × P. nigra Franco Alasia, Cavallermaggiore (CN)

SIRIO

M P. ×canadensis Franco Alasia, Cavallermaggiore (CN)

MONVISO

F P. ×canadensis Franco Alasia, Cavallermaggiore (CN)

A2F

M P. ×canadensis Franco Alasia, Cavallermaggiore (CN)

ORION M P. deltoides D0-006 (S7C8) Texas × P. nigra N094 Turro PC

ISP – Casale Monferrato (AL)

Caratteri salienti dei nuovi cloni

ORION

AF2

Robinia pseudoacacia L.Clima: •Temp. media annua: 10÷17°C•Temp min. assoluta: -20°C•Piovosità annua: 800 mm,100 nell’estate.

Suolo: sabbioso o franco. •Tollera terreni compatti non troppo calcarei •pH <7,5.

Modelli colturali

Europeo: deriva dal modello di coltivazione utilizzato per il salice, in Svezia. In seguito è stato adattato all’ambiente italiano.

Prevede due possibili modalità d’impianto per la produzione di materiale lignocellulosico (cippato) per energia e/o pannelli truciolari:

Fila singola 40 – 60 cm tra le talee, 2.50 – 3 m tra le file.

Fila binata 70 cm tra le talee e tra le file, 2.50 tra le bine.

Il turno di ceduazione può essere annuale, biennale o triennale

modello Europeo:ceduazione annuale

Da

(Spinelli et al., 2006)

Ceduazione annuale: conviene?

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8

Anni dall'impianto

Bio

mas

sa s

ecca

t/ha

Biomassa totale incr medio incr corrente

ceduazione

Pisa, BL Costanzo, 5100 p/ha

modello Europeo con ceduazione biennaleCasale Monferrato - 10000 p/ha

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

Oglio

Orion

83.14

8.020

83.03

9.009

80-02

0

84-07

8

85-03

7

Baldo

ITA-09883

.039.01

8

I-214

Dvina

Lena

Lambro

Cloni

S.S.

(t/h

a)

S.S. ha 02 S.S. ha 03 S.S. ha 04 S.S. ha 05 S.S. ha 06 Med 02 Med 03 Med 04 Med 05 Med 06

modello Europeo con ceduazione biennale

ALLASIA PLANT - INBOPoplar - Cavallermaggiore (CN) - 6600plants/ha

0,00

3,00

6,00

9,00

12,00

15,00

18,00

21,00

24,00

27,00

30,00

I - 21

4BALL

OTTIN

OOUDEMBERG

VESTEN

MUUR

GRIMMIN

GEDORSKAMP

HAZENDANSHOOGVORST

Dry

bio

mas

s t/h

a

1° anno2° anno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

L.Avanzo

S.Giorgio

J.Pourt

et

Bellini

Biom

assa

ani

dra

t/ha

produzioni al II°annomedia cloni

Pioppo Mirto Crosìa (CS) - 5500 p/ha

Condizioni ambientali ottimali (periodo vegetativo e falda)L.Avanzo clone dominanteSpaziature più ampie: 3 x 0.60 m

modello Europeo con ceduazione triennale

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

Bio

mas

sa a

nid

ra t/

ha

85-0

37

84-0

78B

ALL

OTT

INO

83.1

48.0

41

85-0

36

I-214

S78

003

S78

008

S78

004

S78

005

1° anno 2° anno 3° anno

Lombriasco (TO) – 5.747 p/ha

modello Europeo con ceduazione triennale

Bagni di Tivoli (RM) -10.000 p/ha

0

5

10

15

20

25

30

35

40

I-214 DvinaLena

Lambro

83.148.04183.039.009

80-02084-078

83.039.018

Bio

mas

sa s

ecca

t/ha

1° anno 2° anno 3° anno Media 1°anno Media 2°anno Media 3°anno

Produzioni per tipo d’impianto - Casale Monf.to, Pioppo 10.000 p/ha,

05

1015202530

Bio

mas

sa a

nidr

a t/

ha

Piopposingola

Pioppobinata

Salicesingola

Salicebinata

2002 2003 2004 2005 2006

Pioppo Salice

F. singola F. binata F. singola F. binata

I 1 7,94 a 7,68 a 8,29 A 6,81 B

2 26,03 a 23,96 b 27,15 a 24,33 b

II 1 9,20 a 6,77 b 9,42 a 7,25 a

2 18,14 a 15,56 a 21,70 a 21,40 a

III 1 5,39 a 4,72 b 14,00 a 13,00 a

Turno Anno

Modello Europeo: vantaggi e svantaggi

Vantaggi:produzione di grandi quantità di materiale ogni due anni. Non sirichiede qualità del legno.

Svantaggi:costo dell’impianto elevato, difficile la gestione delle infestanti e il controllo degli insetti parassiti, scarsa elasticità nel turno:obbligo a ceduare ogni due/tre anni pena il deperimento delle piante per la competizione; si è maggiormente esposti all’andamento di mercato.

2° Modello di coltivazione

Americano: già in uso in Italia in passato, oggi è praticato in particolare negli Stati Uniti, in Canada e in Argentina per la produzione di cellulosa per l’industria cartaria.

Prevede una sola modalità d’impianto per la produzione di legno con molteplici usi: per cellulosa, pallets, tronchetti e cippato per energia. Il turno di ceduazione va dai 4 ai 7 anni. Le ceppaie possono ricacciare, ma negli USA gli impianti vengono rifatti ogni volta.

Spaziature: 3 x 2 m, 3 x 3 m

Mod. Americano Motta dei Conti (VC) 1.330 p/ha

16,214,7

16,220,3

0

5

10

15

20

Pioppo Salice

1° turno 2° turno

t/ha per anno di biom.secca

Pioppo, 1666 p/ha, Ottobiano (PV)Impianto 2000

Prove di concimazione con modello americano

0

2

4

6

8

10

12

Test.nonconcimato

Ureagranulare

test. A test. B test. C test. D test. E

Bio

mas

sa a

nidr

a (t/

ha p

er a

nno)

Test A, B, C, D, E = concimi azotati a lenta cessione

Modello Americano: vantaggi e svantaggi

Vantaggi:Minor investimento iniziale, maggior elasticità: possibilità di ceduare con turni più o meno lunghi (4-7 anni), possibilità di produrre materiale per usi molteplici, miglior controllo infestanti.

Svantaggi:maggior attenzione alla qualità del prodotto, tempi più lunghi tra i raccolti.

Tesi a confronto Sop BS

Pioppo 85.037 69 B 15,63 BC 83.039.018 96 A 16,72 BC Orion 100 A 21,70 B Pegaso 91 AB 11,81 C Salice Drago 95 AB 20,61 B Levante 92 AB 26,93 A S76.008 98 A 27,38 A SI64-017 91AB 17,38 BC Robinia Energy 86 AB 14,85 BC Belgio 88 AB 16,77 BC Mantova 90 AB 17,03 BC Calabria 94 AB 16,64 BC Media specie Pioppo 88,8 16,47 b Salice 93,9 23,07 a Robinia 89,7 16,32 b

Media generale 90,80 18,62

Valori di F Specie (S) 0,9 n.s. 8,1 * Clone (C) 5,3 **. 10,1 **

Caramagna

0 5 10 15 20 25 30biomassa anidra t/ha

85.03783.039.018

OrionPegaso

DragoLevante

S76-008SI64-017

EnergyBelgio

MantovaCalabria

piop

posa

lice

robi

nia

Cavallermaggiore

Tesi a confronto Sop BS

Pioppo 85.037 55 10,87 83.039.018 83 11,07 Orion 89 17,34 Ballottino 54 4,84 Salice Drago 96 21,10 Levante 86 19,00 S76.008 85 22,22 SI64-017 80 19,98 Robinia Energy 81 14,73 Belgio 91 14,91 Mantova 85 15,36 Calabria 92 17,53 Media specie Pioppo 70,1 B 11,03 Salice 86,4 A 20,57 Robinia 85,3 A 15,33

Media generale 79,69 15,708

Valori di F Specie (S) 32,4 ** 6,2 n.s. Clone (C) 2,3 n.s. 1,2 n.s.

0 5 10 15 20 25biomassa anidra t/ha

85.03783.039.018

OrionBallottino

DragoLevante

S76-008SI64-017

EnergyBelgio

MantovaCalabria

piop

posa

lice

robi

nia

0 5 10 15 20 25biomassa anidra t/ha

85.03783.039.018

OrionBallottino

DragoLevante

S76-008SI64-017

EnergyBelgio

MantovaCalabria

piop

posa

lice

robi

nia

Casale MonferratoTesi a confronto Sop BS

Pioppo 85.037 23 C 7,37 cd 83.039.018 80 AB 10,97 abcd Orion 85 A 15,91 a Pegaso 44 BC 5,81 d Salice Drago 53 ABC 12,42 abcd Levante 62 AB 15,99 a S76.008 63 AB 9,30 abcd SI64-017 55 ABC 12,96 abc Robinia Energy 43 BC 8,65 bcd Belgio 71 AB 14,44 ab Mantova 79 AB 14,97 ab Calabria 74 AB 14,06 abc Media specie Pioppo 57,9 10,01 Salice 58,2 12,67 Robinia 66,7 13,03

Media generale 60,96 11,903

Valori di F Specie (S) 1,0 n.s. 1,0 n.s. Clone (C) 8,0 ** 2,9 *

Conclusioni

Le SRF con Salicacee e Robinia sono una realtà con grandi possibilità di sviluppo (energia termica ed elettrica, biocombustibili e prodotti innovativi)

I dati ottenuti nella sperimentazione in corso sono incoraggianti: la produttività può aumentare con la selezione di nuove varietà e con l’ottimizzazione

delle tecniche di coltivazione.

L’eucalitto è la latifoglia attualmente più idonea per le colture a ciclo breve da biomassa lignocellulosica nelle zone a clima mediterraneo dell’Italia centro-meridionale.

L’eucalitto questo sconosciuto

Eucalyptus camaldulensis (Prov. Lago Albacutya)

Clima: •Temp. media annua: 12÷18°C•Temp min. assoluta: -6÷-8°C•Piovosità annua: 300-400 mm

Suolo: • da torbosi a fortemente argillosi con presenza di cloruri o soggetti a ristagno idrico

Cloni ibridi ISPIO in selezione E.camaldulensis x E.bicostata, E.camaldulensis x E.grandis, E.camaldulensis x E.viminalis.

Suolo:•come E.camaldulensis

Clima:•come E.camaldulensis

Densità e distanza d’impianto1) 5.500 piante/ha (3m x 0,60 cm). Turni di 2 anni.

Assortimenti: cippato2) 1.600 piante/ha (3m x 2m). Turni di 5 anni.

Assortimenti: cippato, legna da ardere

Dispositivo sperimentale per ciascuna densitàA) Blocchi completamente randomizzati con un minimo di 4

ripetizioni per accessione. B) Parcella elementare di 6 e 20 piante in linea

rispettivamente per le densità di 1.600 e 5.500 piante/ha.

Sigla Specie / clone CDG Eucalyptus camaldulensis 13A E. camaldulensis x E.bicostata 14 E. camaldulensis x E.bicostata 20 E. camaldulensis x E.bicostata 22 E. camaldulensis x E.bicostata 29 E. camaldulensis x E.bicostata 40 E. camaldulensis x E.bicostata 44 E. camaldulensis x E.bicostata 45 E. camaldulensis x E.bicostata 7 E. camaldulensis x E.bicostata 8 E. camaldulensis x E.bicostata

7 imp E. grandis 330 E. grandis 358 E. grandis 65 E. camaldulensis x E grandis 81 E. camaldulensis x E.viminalis

Accessioni di eucalitto impiegate nelle prove Prog. Riselvitalia

Ophelimus maskelli

Leptocybe invasa

Specie suscettibili: E.camaldulensis, E. globulus, E.viminalis, E.botryoides, E. gunnii, E.grandis, E. x trabutii e i loro ibridi.

L’attacco riduce significativamente la crescita fino a compromettere la riuscita degli impianti al primo anno.

E’ in corso l’introduzione in Italia di un parassitoide di Ophelimusmaskelli con buoni risultati e entro il 2008 probabilmente anche di uno di Leptocybe invasa

Stazione Densitàetà

rilieviE.

cam media migliori tre clonipiante/ha anni t/ha/anno

Stazione con elevata disponibilità idrica e limitati attacchi degli insetti

CZ ARSSA 5.500 2 18,77 22,2431,52 (40); 27,99 (358);

27,26 (14)

Stazione con elevata disponibilità idrica e forti attacchi degli insetti

RM ARSIAL 5.500 2 7,46 10,9616,62 (45); 16,61 (358);

15,87 (14)

Stazioni con scarsa disponibilità idrica e forti attacchi degli insetti

OR EFS 5.500 3 4,86 5,211,20 (65); 9,70 (358); 7,58

(45)

RM CRA 5.500 3 2,98 4,77 7,61 (65); 6,50 (20); 6,43 (7)

Produttività negli impianti sperimentali (densità 5.500 piante ha)

Stazione Densità età rilievi E. cam mediamigliori tre

clonipiante/ha anni t/ha/anno

Stazione con elevata disponibilità idrica e limitati attacchi degli insetti

CZ ARSSA 1.600 3 12,8 16,06

26,74 (40); 21,92 (358); 21,33 (44)

Stazione con elevata disponibilità idrica e forti attacchi degli insettiRM ARSIAL 1.600 2 3,62 5,24

8,94 (65); 7,75 (358); 6,41 (44)

Produttività negli impianti sperimentali (densità 1.600 piante ha)

Considerazioni conclusive sugli eucalitti1. I cloni, benché suscettibili ai fitofagi, registrano

accrescimenti superiori a E.camaldulensis2. Le produzioni, anche se ridotte dagli attacchi, in

situazioni di disponibilità idrica si mantengono abbastanza elevate

3. I migliori risultati sono stati ottenuti con i seguenti cloni ISPIO: 7; 14; 20; 40; 44; 45; 65; 358, alcuni dei quali si prevede a breve termine di immettere in commercio.

4. E.gomphocephala, E.occidentalis sembrano non attaccati dagli insetti, prima del loro arrivo però, la produttività era nettamente inferiore a E.camaldulensis.

5. Si impone il contenimento delle popolazioni dei fitofagisupportando adeguatamente: a) la lotta biologica già in corso; b) la selezione di cloni resistenti (introduzione dei caratteri di resistenza ai fitofagi presenti in E.gomphocephala, E.occidentalis, E.citriodora, con incroci controllati, nei cloni selezionati)

GRAZIE PER L’ATTENZIONEGianni FACCIOTTO e Giovanni MUGHINI