Produttività di colture poliennali dedicate ad uso energetico: il caso della canna comune (Arundo donax L.) e del miscanto (Miscanthus x giganteus Greef et Deuter)

Il crescente interesse verso la coltivazione di specie dedicate per la produzione di energia rinnovabile pone nuovi obiettivi da raggiungere. Tali colture, infatti, risultano poco conosciute sia in termini di adattamento a specifici ambienti di coltivazione, che di risposte a diversi livelli di intensificazione colturale. Allo stesso tempo, la valutazione della qualità della biomassa riveste un ruolo di fondamentale importanza che, a sua volta, incide notevolmente sulla destinazione d’uso della stessa e sull’efficienza dell’intera filiera.
A tal proposito, il presente lavoro di tesi si pone come obiettivo quello di confrontare i principali aspetti legati alla produzione di due specie erbacee perenni a destinazione energetica particolarmente promettenti per l’areale mediterraneo, quali la canna comune (Arundo donax L.) ed il miscanto (Miscanthus × giganteus Greef et Deuter). Durante la stagione 2009, le due colture, entrambe al settimo anno d’impianto, sono state paragonate: (i) in termini di produttività, attraverso lo studio delle dinamiche di accrescimento per comprendere le eventuali limitazioni di carattere ambientale e/o di tecnica colturale che influiscono sullo sviluppo della coltura; (ii) in merito alle necessità nutritive, per meglio comprendere le esigenze durante la stagione di crescita e la loro capacità di ottimizzare l’uso dei nutrienti; (iii) andando ad investigare le eventuali variazioni della qualità della biomassa in diversi momenti dell’anno, in funzione di un impiego della biomassa prodotta per la produzione di biocarburanti di seconda generazione.
L’attività sperimentale, svolta presso il Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro-Ambientali “E. Avanzi” (Italia centrale), ha confermato le elevate capacità produttive di entrambe le specie, con valori massimi di resa in sostanza secca pari a circa 40 t ha-1 anno-1 per il miscanto e 30 t ha-1 anno-1 per la canna comune, raggiunti nella seconda metà di ottobre. Lo studio dell’analisi di crescita ha messo in evidenza le diverse strategie di sviluppo delle due colture, in cui la resa più elevata del miscanto è prevalentemente dovuta ad un maggior numero di culmi per unità di superficie, caratterizzati però da minori dimensioni, sia in termini di diametro basale che in termini di superficie fogliare. Lo studio della dinamica dei nutrienti ha fatto registrare valori massimi di asportazioni, riferiti alla parte aerea delle piante, pari a circa 130 kg ha-1 di azoto, a 40 kg ha-1 di fosforo e a 350 kg ha-1 di potassio, con fenomeni di traslocazione dei nutrienti verso l’apparato rizomatoso che si verificano a partire dalla prima metà di agosto per entrambe le colture. Infine, l’analisi della qualità della biomassa ha messo in evidenza come, da luglio ad ottobre il contenuto in cellulosa, emicellulosa e lignina si sia mantenuto pressoché stabile con valori per entrambe le colture mediamente pari a 38%, 25%, e 8%.
In conclusione, in un ambiente caratterizzato sia da buone disponibilità idriche che da terreni mediamente fertili, il miscanto e la canna comune mostrano una buona attitudine al loro inserimento in sistemi colturali per la produzione di energia. Infatti nonostante esse siano caratterizzate da strategie di accumulo della biomassa diverse, entrambe rivelano similitudini in termini di esigenze nutrizionali e attitudine alla produzione di biocarburanti di seconda generazione. Ulteriori studi sono comunque necessari per valutare le performance produttive ed ecologiche in aree marginali, in particolare in quelle in cui la disponibilità idrica può rappresentare un fattore limitante.