«MODELLI DI COLTIVAZIONE CON PIOPPO, SALICE E ROBINIA PER PRODUZIONE DI BIOMASSA LIGNOCELLULOSICA: TECNICHE COLTURALI E PRODUZIONI»

Transcript

1 Colture arboree da biomassa: tecniche colturali, strategie di raccolta e aspetti economici Domenica 11 Novembre 2012 «MODELLI DI COLTIVAZIONE CON PIOPPO, SALICE E ROBINIA PER PRODUZIONE DI BIOMASSA LIGNOCELLULOSICA: TECNICHE COLTURALI E PRODUZIONI» Sara Bergante, Gianni Facciotto, Laura Rosso, Giuseppe Nervo

2 Sommario: 1)Specie arboree utilizzate nelle piantagioni per produzione di biomassa: genotipi e caratteristiche; 2)Modelli di coltivazione: tecniche colturali, qualità del materiale, vantaggi e svantaggi; 3)Produzioni ottenute in impianti sperimentali e commerciali. Biomassa anidra t/ha Oglio ITA I-214 Dvina Lena Lambro 1 anno 2 anno 3 anno media 1 media 2 media 3

3 La fonte di biomassa lignocellulosica di cui ci occupiamo sono le coltivazioni dedicate Short Rotation Coppice (SRC) Specie arboree a rapida crescita: pioppo, salice, robinia, eucalipto (acacia saligna, olmo, paulownia) Elevate densità di impianto ( p/ha) Ceduazioni ogni 2 oppure 5/6 anni

4 Specie: Populus nigra L. P. alba L. P. deltoides Bartr P. canadensis Mönch Clima: Temp. media annua: 8,5 17 C Piovosità annua : 700 mm almeno, per pioppi e salici. Le robinie si adattano anche a climi più aridi Specie: Salix alba L. S. viminalis L. S. babylonica L. S. alba S. matsudana Koidz.(ibridi) Specie: Robinia pseudoacacia L. Provenienze: Ungheria, Belgio, Italia Suolo: Franco, franco-sabbioso, sabbioso. Ben drenato, falda a 1-1,5 m no sale, no calcare attivo. I salici sopportano anche terreni limosi e franco-argillosi. Le robinie si adattano a molti tipi di suoli ma non sopportano il ristagno idrico

5 Specie: Eucalyptus camaldulensis Dehnh. (prov. Lago Albacutya) E. globulus Labill. subsp. bicostata (Maiden et al.) J. B) E. camaldulensis Dehnh. E. globulus Labill. subsp. bicostata (Maiden et al.) J. B) E gomphocephala Specie: Acacia saligna Clima: Mediterraneo. Medie annue C. Centro-Sud Italia, zone costiere, mm annui pioggia Suolo: Terreni franco sabbiosi, ma si adattano bene a diverse situazioni. Malattie: Gli eucalitti hanno presentato numerosi problemi negli ultimi anni dovuti all attacco di insetti, In parte risolti con lotta biologica. Un nuovo insetto (psilla) sta causando nuovi danni in Sardegna

6 Modelli di coltivazione Modelli Europeo Americano Regione Scandinavia Centro Europa Densità d impianto Paesi Mediterranei USA Turno (anni) Produzione (t/ha) Umidità (% p) (Spinelli R.)

7 Modello Europeo (fitto o a densità elevatissima very High Density Model vhdm) Densità: p/ha Materiale impianto: talee, cm Ceduazione: biennale (annuale-triennale) Durata complessiva: anni Tipo di materiale prodotto: cippato per energia e/o pannelli di particelle Vantaggi e Utilizzo intensivo delle superfici disponibili Elevate produzioni di materiale già al termine del secondo anno Minori cure colturali (no potatura, rari trattamenti insetti xilofagi, maggior ombreggiamento del terreno) svantaggi Costi impianto elevati Tempistiche ceduazione rigide Materiale di qualità bassa Necessità di macchine adeguate

8 LAVORAZIONI ANNI Diserbo pre-impianto Aratura Affinamento Fertilizzazione di fondo (P, K) Impianto Diserbo chimico Diserbo meccanico* Fertilizzazione in copertura (N) Controllo fitosanitario** Irrigazione** Raccolta-cippatura Ripristino finale * due volte nell'anno successivo alla ceduazione, una nell'anno seguente ** solo in caso di necessità

9 Modello Americano (rado o a densità elevata High Density Model HDM) Densità: p/ha Material impianto: talee, astoni, pioppelle Ceduazione: quinquennale (4 / 6 anni) Durata complessiva: anni Tipo di materiale prodotto: cippato per energia e/o pannelli di particelle, tronchetti, pallets, carta. Vantaggi e Semplicità di impianto (come pioppeto) Facilità pulizia e controllo Maggiori opportunità di raccolta svantaggi Necessità di superfici Tempi lunghi per le raccolte Maggiori cure (potatura, insetti) Maggiori opportunità di vendita del prodotto

10 LAVORAZIONI Diserbo pre-impianto Aratura Affinamento Fertilizzazione di fondo (P, K) Trapianto Diserbo chimico Diserbo meccanico* Fertilizzazione in copertura (N) Controllo fitosanitario** Potatura Spollonatura Irrigazione** Raccolta-cippatura Ripristino finale ANNI

11 Primi risultati produttivi Casale Monferrato (AL) Cavallermaggiore (CN) Lombriasco (TO) Progetto SUSCACE - MiPAAF Supporto Scientifico alla Conversione Agricola verso le Colture Energetiche Casale Monferrato (AL) altri impianti in tutta Italia Progetto FAESI MiPAAF Filiere Agro-energetiche nel Sud Italia Misteci (CL) Mussomeli (CL) San Cataldo (CL)

12 Casale Monferrato (AL) ceduazioni Americano HDM Europeo vhdm Anno impianto: 2005 Area: 0.8 ha Finalità: confronto delle produzioni di biomassa ottenute da genotipi di pioppo, salice e robinia; confronto delle tecniche colturali necessarie e delle produzioni ottenute con due differenti modelli di coltivazione; test di nuovi prototipi, bilanci economici. Cloni/genotipi: P. canadensis , ibrido di Salix matsudana S e Robinia pseudoacacia L. Energy

13 Cavallermaggiore (CN) ceduazioni rado fitto Anno impianto: 2005 Area: 0.8 ha Finalità: confronto delle produzioni di biomassa ottenute da genotipi di pioppo, salice e robinia; confronto delle tecniche colturali necessarie e delle produzioni ottenute con due differenti modelli di coltivazione; test di nuovi prototipi, bilanci economici. Cloni/genotipi: P. canadensis , ibrido di Salix matsudana S e Robinia pseudoacacia L. Energy.

14 Lombriasco (TO) ceduazioni Anno impianto: 2006 Area: 0.8 ha Finalità: confronto delle produzioni di biomassa ottenute da genotipi di pioppo, salice e robinia; confronto delle tecniche colturali necessarie e delle produzioni ottenute con due differenti modelli di coltivazione; test di nuovi prototipi, bilanci economici. Cloni/genotipi: P. canadensis , ibrido di Salix matsudana S e Robinia pseudoacacia L. Energy.

15 Casale Monferrato (AL), azienda Mezzi Progetto Suscace Anno impianto: 2009 Area totale: 1.5 ha Finalità: molteplici: confronto del bilancio energetico e dei gas serra tra la coltivazione di specie tradizionali per la produzione di alimenti/foraggio e la coltivazione di specie da biomassa (pioppo). Confronto dei due modelli HDM (Americano) e vhdm (Europeo) di produzione di biomassa. Studio comparato degli effetti sul suolo e sulle emissioni di CO 2 e altri gas serra. Studio comparato degli effetti di irrigazione e concimazione (N) sulle produzioni, sulla sopravvivenza e sulla capacità di ricaccio del pioppo. Clone: P. canadensis Imola vhdm HDM

16 Produzioni pioppo Modello Americano (HDM), 1111 p/ha Odt ha I F I 0 F Wood S3R3 Leaves S1R1 Leaves S2R2 Leaves S3R3

17 Produzioni pioppo Modello Europeo (vhdm), 8333 p/ha Odt ha I F I 0 F Wood S1R1 Wood S2R3 Leaves S1R1 Leaves S1R2 Leaves S2R3 ceduazioni

18 Impianti realizzati dalle ESC (ex. zuccherifici partecipanti al progetto) nell ambito del progetto Suscace Table I: Surface (ha) allocated to each bioenergy crop. Crops ha Poplar Black locust Eucalyptus 2.50 Giant reed 7.80 Sorghum Sunflower Rapeseed Ethiopian mustard Total Table II: Surface (ha) and farms (n ) allocated to Regions. Crops ha n Lombardia Veneto Friuli Venezia Giulia Emilia Romagna Toscana Marche Umbria Abruzzo Basilicata Puglia Sardegna Total Table IV: Average and range crop yield (Oven dry t ha -1 year -1 ). Crop Average Range Poplar Black locust Eucalyptus Giant Reed Sorghum x x x Sunflower Rapeseed Ethiopian mustard Facciotto et al., Greenhouse gas and energy balance of bioenergy crops for solid and liquid biofuels. Proceedings of 18 th European Biomass Conference & Exhibition; 3-7 May 2010, Lyon, France. pp:

19 Progetto Faesi Sicilia - Mussomeli (CL) Pioppo, robinia, eucalitto e acacia saligna. Densità: pioppi p/ha, altre specie p/ha

20 Progetto Faesi Sicilia Misteci (CL) Pioppo, robinia, eucalitto e acacia saligna. Densità: pioppi p/ha, altre specie p/ha Odt ha -1 y

21 Progetto Faesi Sicilia San Cataldo (CL) Pioppo, modello Europeo (vhdm): p/ha Odt ha -1 y Media Miglior clone

22 Conclusioni I nuovi cloni di pioppo e salice, selezionati per produzione di biomassa risultano fino all 80% più produttivi rispetto ai cloni tradizionali e sono resistenti alle principali malattie. Il pioppo sembra assicurare rese leggermente maggiori nel modello a ceduazione quinquennale, mentre il salice ha dato risultati simili nei due modelli. La robinia ha comunque produzioni inferiori ma risulta particolarmente utile in situazioni difficili con terreni marginali o scarsità di acqua. Eucalipto e acacia saligna possono assicurare buone produzioni con densità d impianto medie in ambienti mediterranei dove le salicacee, in mancanza di irrigazione, non assicurano produzioni accettabili. L irrigazione risulta essere un fattore molto importante per ottenere alte produzioni, mentre la fertilizzazione ha dato scarsi risultati. Il bilancio energetico e dei gas serra sono positivi (c è un netto assorbimento di gas serra da parte degli impianti) in entrambe i modelli con lieve vantaggio per il modello rado.

23 Grazie per l attenzione Sara Bergante Consiglio per la ricerca e la sperimentazione in agricoltura (CRA) Unità di Ricerca per le Produzioni Legnose fuori Foresta (PLF) St. Frassineto Po, Casale Monferrato (AL) sara.bergante@entecra.it Tel: /959