Introduzione 

Nell’ultimo decennio sono venute alla ribalta le fonti energetiche rinnovabili per sostituire almeno in parte i combustibili fossili, in particolare il petrolio che oltre ad essere causa di effetto serra è in forte aumento di prezzo e calo di disponibilità. La ricerca oggi è impegnata su una vasta gamma di possibili fonti energetiche rinnovabili, dall’eolico al fotovoltaico all’idrico fino alle biomasse. Tra queste fonti, che potranno un giorno essere tutte ugualmente utilizzate in base alle necessità e alle disponibilità ambientali delle singole zone geografiche, le biomasse sono oggi quella più promettente, sia perché sono disponibili in una incredibile varietà di forme su quasi tutto il pianeta, sia perché possono essere utilizzate in molti modi per ottenere una vasta gamma di prodotti; inoltre le tecnologie per il trattamento e la trasformazione energetica sono già a buon punto. Molto resta da fare invece sui sistemi di produzione. Nell’ambito della ricerca forestale il Ministero delle Politiche Agricole e Forestali ha finanziato nel 2001 un ampio progetto di ricerca denominato RI.SELV.ITALIA, cui partecipano molti Istituti pubblici e privati, che comprende anche studi sulle biomasse ad uso energetico ed industriale. Scopo di questi studi è quello di:

• valutare la produttività di specie vegetali arboree a rapida crescita (e tra queste pioppo e salice) su una ampia gamma di ambienti pedoclimatici italiani, individuando per ognuna le varietà più produttive;
• confrontare due sesti d’impianto: a fila singola e a file binate. Il primo ritenuto più adatto alla coltivazione, il secondo preferito perché facilita la raccolta meccanizzata;
• mettere a punto un sistema di controllo delle infestanti più efficiente di quello finora utilizzato.

Nell’ambito del progetto sono state costituite nel periodo 2001-2005 una ventina di piantagioni in varie località italiane (Tab. 1) in collaborazione con privati ed enti pubblici. Nel presente lavoro si riportano i risultati degli impianti più vecchi di pioppo e salice messi a dimora presso le aziende sperimentali del CRA-ISP “Mezzi” a Casale Monferrato (AL) e “Cesurni” a Bagni di Tivoli nell’inverno 2001-2002.

Materiali e metodi 

Nei vari impianti sono stati confrontati il sesto d’impianto e i cloni di pioppo e di salice, quest’ultimi in appezzamenti contigui, utilizzando come disegno sperimentale lo Split-plot con 8 replicazioni a Casale e con 6 replicazioni a Bagni di Tivoli.

I due sesti d’impianto, confrontati con la stessa densità pari a circa 10.000 piante per ettaro, sono: (a) fila singola: 1.90cm x 0.52 cm; (b) file binate: 0.75cm x 0.75cm sulla bina e 1.90 cm tra le bine.

I cloni di pioppo e salice oggetto di studio sono di seguito elencati:

Pioppo:

1. OglioP. deltoides Bartr
2. 83.148.041P. × canadensis Mönch
3. 83.148.020P. × canadensis Mönch
4. 83.039.009P. × canadensis Mönch
5. 80-020P. deltoides Bartz
6. 84-078P. deltoides Bartz
7. 85-037P. deltoides Bartz
8. 85-036P. deltoides Bartz
9. ITA-098P. × canadensis Mönch
10. 83.039.018P. × canadensis Mönch
11. I-214P. × canadensis Mönch
12. DVINAP. deltoides Bartz
13. LENAP. deltoides Bartz
14. LAMBROP. × canadensis Mönch

Salice:

1. S78-003S. matsudana Koidz x ?
2. SI64-017S. alba L.
3. SE65-066S. babylonica L. x s. alba L.
4. S76-008S. matsudana Koidz x ?
5. S76-005S. matsudana Koidz x ?
6. S76-004S. matsudana Koidz x ?

A Casale sono stati testati tutti i cloni, a Bagni di Tivoli invece sono stati testati 9 cloni di pioppo (2, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14) e 5 di salice (1, 3, 4, 5, 6). Il suolo a Casale M. è di tipo sabbioso, povero di sostanza organica e di azoto, mentre a Bagni di Tivoli è sabbioso-argilloso con discreta dotazione di elementi nutritivi.

Come materiale d’impianto sono state utilizzate talee di fusto lunghe mediamente 20 cm, con diametro compreso tra 15 e 23 mm; esse sono state tagliate con un’agevolatrice elettrica dalla parte mediano basale di astoni di un anno di età e poste ad idratare per due giorni prima dell’impianto. I campi sono stati preparati tramite aratura a 30 cm e raffinati con erpicature appena prima della messa a dimora; con le lavorazioni preparatorie a Casale è stato interrato il letame alla dose di 60 t per ettaro mentre a Bagni di Tivoli è stato interrato fosfato biammonico (18.46) alla dose di 200 kg per ettaro. Durante il primo anno è stato indispensabile il controllo delle infestanti tramite l’applicazione di un antigerminello (principi attivi: pendimethalin + linuron e metolachlor a Casale ed oxyfluorfen a Bagni di Tivoli) subito dopo l’impianto, e con erpicature meccaniche tra le file e zappature manuali sulle file nel corso della stagione vegetativa. Il controllo chimico e le lavorazioni meccaniche sono state ripetute dopo la ceduazione. La concimazione in copertura con azoto, è stata fatta al secondo anno dopo l’impianto solo a Casale con dose di 60 kg per ettaro. A Bagni di Tivoli non è stata effettuata nessuna irrigazione, mentre a Casale Monferrato per mettere i cloni nelle migliori condizioni è stato predisposto un impianto di irrigazione a goccia con tubi a perdere. Nel periodo estivo dei primi due anni l’acqua è stata distribuita tre volte la settimana con volumi proporzionali all’evaporato rilevato giornalmente con un evaporimetro classe A; dopo la ceduazione le irrigazioni, solo di soccorso, sono state effettuate con rotolone soprachioma. Sempre a Casale è stato necessario effettuare trattamenti insetticidi per controllare Crisomela populi e Cryptorhynchus lapathi.

Le operazioni di misura e raccolta dei dati, per mezzo dei quali si è potuto stimare la produzione di biomassa (S.S.), sono state effettuate al termine di ogni periodo vegetativo. Sono stati rilevati:

• Attecchimento o sopravvivenza di tutte le piante/ceppaie
• Diametro a 10 cm da terra (a campione)
• Diametro a 1.30 m da terra di tutte le piante/polloni con altezza superiore a 150 cm
• N° polloni per talea/ceppaia suddivisi in quattro categorie, (vivi e morti, maggiori o minori di 150 cm di altezza)
• Altezza totale (a campione)
• Peso fresco parte epigea (a campione)
• Peso secco parte epigea (a campione)

I diametri sono stati misurati con un calibro digitale, le altezze sono state misurate con una canna metrica e il peso con una bilancia portatile. Il peso secco è stato ottenuto dopo essicazione in stufa a 105°C fino a raggiungimento del peso costante. A Bagni di Tivoli dato lo scarso sviluppo delle piante alla fine del primo anno sono state misurate le altezze di tutte le piante invece dei diametri.

Per stimare la biomassa di pioppo e salice, in ogni località e per ogni clone, sono state calcolate la curva ipsometrica e la relazione tra i pesi (fresco e secco) e diametro a 130 cm da terra utilizzando i dati ricavati da una trentina di piante scelte per le diverse classi diametriche. Ad ogni dato diametrico sono stati associati i valori di altezze e peso calcolati. Questi valori, riferiti solo alle piante e ai polloni vivi e maggiori di 150 cm di altezza, sono stati utilizzati per stimare la biomassa riferita ad ettaro. Tutti i dati sono stati sottoposti ad ANOVA; le differenze tra le medie delle produzioni dei cloni sono state ottenute con il test di Student-Neuman-Keul.

Risultati e discussione 

I risultati ottenuti sono riportati nelle tabelle dalla 2 alla 13, e le produzioni dei cloni nei tre anni sono state raffigurate nelle figure 3-6. I principali parametri climatici, temperatura e piovosità, che hanno fortemente condizionato le prove svolte sono riportati nelle Fig. 1 e Fig. 2, rispettivamente per Casale Monferrato e per Bagni di Tivoli.

Risultati interessanti sono stati già raggiunti nelle due prove messe a dimora a Casale nel primo anno. Alcuni cloni sia di pioppo che di salice risultano particolarmente produttivi (Fig. 3 e Fig. 4), grazie alla elevata piovosità; nel periodo aprile-settembre 2002 sono caduti 569.2 mm di pioggia.

Nella stessa località l’irrigazione ha invece influito notevolmente sull’accrescimento durante il secondo anno, quando nel periodo vegetativo sono caduti soltanto 165.8 mm di pioggia. Al termine del secondo anno di sviluppo, per entrambi i generi botanici, la produzione espressa come biomassa epigea secca risulta superiore del 200% rispetto a quelle del primo anno, confermando ancora una volta per questa stazione la validità del turno biennale.

Differenze molto elevate sono state evidenziate tra i cloni sia come accrescimento che come produzione. I cloni di pioppo che hanno dato produzioni più elevate sono 85-036 e 85-037 della specie P. deltoides e 83.148.041, ibrido euramericano, con valori di biomassa secca epigea (Tab. 2, Tab. 3) compresi tra 32.2 e 34.9 t ha^-1.

La migliore performance tra i salici è stata ottenuta dal clone S76004 con 38.3 t ha^-1, valore superiore del 10% a quello del migliore tra i pioppi (Tab. 6). Nel terzo anno, quello successivo alla ceduazione, si riscontra sia tra i pioppi (Tab. 4) che tra i salici (Tab. 7) un aumento di circa tre volte dei polloni per ceppaia e una conseguente riduzione dei diametri rispetto al primo anno d’impianto. Le produzioni medie di biomassa secca nel primo anno dopo la ceduazione si situano poco al di sopra di quelle dell’anno d’impianto, le medie generali di questa variabile sono rispettivamente 8.0 contro 7.8 t ha^-1 per i pioppi e 8.3 contro 7.5 t ha^-1 per i salici. Non si è avuto l’aumento del 30% e oltre che si era rilevato in altre piantagioni ([1]) poiché la piovosità pur nella norma della stazione non è stata sufficiente a supportare le necessità delle salicacee coltivate su terreno sabbioso; inoltre l’irrigazione è stata possibile effettuarla solo un paio di volte, come intervento di soccorso, nel periodo più siccitoso.

Sempre nelle prove di Casale sono state riscontrate differenze significative tra i due sesti d’impianto utilizzati sia per pioppo che per salice (Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7); con le file singole sono state ottenute produzioni significativamente maggiori che con le binate al secondo e al terzo anno (Tab. 3, Tab. 4, Tab. 5, Tab. 6 e Tab. 7).

A Bagni di Tivoli accrescimenti e produzioni, a parità di età, sono molto inferiori a quelli ottenuti a Casale. In questa località, che ha un suolo molto più fertile di quello di Casale, la coltivazione è stata effettuata senza irrigazione e il turno è stato allungato a tre anni. Alla fine del primo anno lo sviluppo è stato molto ridotto, le piante di pioppo (Tab. 8) avevano un’altezza media di 198 cm e quelle di salice di 165 cm (Tab. 11). Nel secondo e nel terzo anno lo sviluppo è paragonabile a quello del primo e secondo anno di Casale. Alla fine del terzo anno a Bagni di Tivoli le piante di pioppo (Tab. 10) raggiungono produzioni in biomassa secca epigea prossime a quelle di Casale alla fine del secondo anno, rispettivamente 24.7 contro 25.0 t ha^-1. Mentre i salici (Tab. 13), poco adattabili alla carenza idrica, producono molto meno, rispettivamente 18.1 contro 25.7 t ha^-1. Le differenze in accrescimento ed attecchimento o sopravvivenza risultano significative tutti gli anni tra i cloni di salice (Tab. 11, Tab. 12 e Tab. 13). Nei pioppi esse risultano significative il primo anno (Tab. 8), successivamente rimangono differenze significative tra i cloni solo per sopravvivenza e numero di polloni (Tab. 9). Al terzo anno raggiungono la significatività anche le dimensioni diametriche dei polloni dominanti (Tab. 10).

Il clone di pioppo che ha prodotto la maggior quantità di biomassa secca epigea è l’ibrido euramericano 83.148.041, con valori al terzo anno di 33.5 t ha^-1 (Tab. 10). Le migliori performance tra i salici sono state ottenute dai cloni SE65-066 e S76-008 rispettivamente con 21.7 e 21.4 t ha^-1 (Tab. 13). Le differenze di produzione a fine turno tra i sesti d’impianto non sono statisticamente significative per entrambi i generi botanici.

Conclusioni 

Nel caso di piantagioni che hanno un ciclo lungo 10-15 anni, come le piantagioni SRF da biomassa, è fondamentale proseguire le ricerche per tempi più lunghi dei tre anni finora coperti dal progetto Ri.Selv.Italia. È infatti necessario valutare anche la variazione della mortalità delle ceppaie e di conseguenza della produttività nei turni successivi al primo. Non si possono perciò ancora trarre conclusioni definitive sulle prove recentemente costituite, comunque i primi risultati ottenuti a Casale M.to dai nuovi cloni sia di pioppo che di salice risultano incoraggianti quanto a produzioni di sostanza secca, attecchimento e sopravvivenza delle ceppaie dopo la prima ceduazione. Le prove di Bagni di Tivoli dimostrano la possibilità di coltivare le nuove selezioni di pioppo, con produzioni di biomassa epigea secca soddisfacenti pur senza irrigazione, anche sui terreni fertili dell’Italia centrale allungando il turno a tre anni.

Le performance ottenute dai migliori cloni di pioppo e salice nelle prove di Casale e Bagni di Tivoli, pur vicine a quelle riportate da Mareschi et al. ([2]), non possono essere generalizzate in quanto le parcelle di questi esperimenti sono di piccole dimensioni (25 piante pari a circa 25 m²) e l’effetto di bordo è elevato. Con il modello colturale applicato, la reale produttività delle stazioni, espressa come biomassa secca epigea, si avvicina alla media generale dei singoli esperimenti, che tiene conto sia delle parcelle dominanti che di quelle dominate, vale a dire 12.5 e 12.9 t ha^-1 anno^-1 rispettivamente per il pioppo ed il salice a Casale Monferrato e 8.1 e 6.0 t ha^-1 anno^-1 a Bagni di Tivoli.

References