Le statistiche più recenti hanno confermato che la biomassa forestale è la prima fonte di energia primaria in Europa.
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La proposta di Red III, attualmente in fase di approvazione dall'Europarlamento, imporrà limitazioni all'impiego su larga scala di legna da ardere, ma non sull'utilizzo domestico.
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Considerando il protrarsi della guerra in Ucraina e lo spostamento delle preferenze dei consumatori verso pellet e legna al posto dei combustibili fossili, è logico ipotizzare che la domanda di legna continuerà a salire nel breve e medio termine, e dunque i relativi prezzi.
La tecnica colturale che consente di sfruttare l'attuale tendenza di mercato è il ceduo a rotazione breve, noto nel gergo forestale come Src, Short Rotation Coppice. Le piantagioni Src sfruttano la capacità di rigenerazione vegetativa di alcune specie. In generale, la rigenerazione vegetativa si osserva quando la pianta è sottoposta a capitozzatura o potatura drastica, oppure a ceduazione. Nei primi due casi, la pianta reagisce producendo nuovi rami. Nel caso della ceduazione, la ceppaia può ricacciare polloni basali o polloni radicali. Nello specifico, la ceduazione con turni brevi - due o tre anni - consente di ottenere alte rese di biomassa perché i polloni vengono tagliati prima che il mutuo ombreggiamento ne limiti la crescita, consentendo di adottare sesti di impianto estremamente densi. In Europa, la pratica del ceduo è limitata solo ad alcune specie di latifoglie, mentre in Nord America sono state sperimentate con successo tre conifere: la sequoia gigante (Sequoia gigantea L.), il cipresso delle paludi o cipresso calvo (Taxodium distichum Lindl.) e l'abete bianco americano (Abies grandis Lindl.).
La Tabella 1 (1) riassume concettualmente le attitudini alla ceduazione delle specie più comuni in Europa.
Tabella 1: Ordinata per crescita annua dei polloni basali. Traduzione e adattamento dell'autore.
Legenda: + scarsa; ++ media; +++ forte; - dati non disponibili
La classifica rappresentata nella Tabella 1 può essere fuorviante nella scelta delle specie per un progetto di Src, in quanto la crescita annua dei polloni basali o la capacità di ricacciare dalle radici non sono gli unici parametri da considerare. Dobbiamo innanzitutto analizzare l'informazione con occhio critico: la fonte dei dati proviene dal Centro Nord Europa, quindi è naturale che non includa specie come l'eucalipto, l'ailanto, la casuarina o l'acacia, le quali possono essere ugualmente o anche più produttive in ambiente mediterraneo. Inoltre, il turno di ceduazione influisce drasticamente sulla vitalità delle piante: quanto più corto, minore vita delle ceppaie, che sarà necessario espiantare dopo tre o quattro turni.
Il sistema Src è una forma di agricoltura intensiva e come tale esaurisce i nutrienti del terreno, aumentando i costi per la necessità di concimazioni. Ma questa regola dipende dalla località: la fonte già citata puntualizza il fatto che alcuni suoli Centro Nord europei, ricchi di sostanza organica, potrebbero sostenere coltivazioni Src anche per cento anni, mentre all'estremo opposto troviamo i suoli tropicali, che si esauriscono in pochi anni. È dunque chiaro che la redditività dell'impianto Src dipenderà non solo dalla quantità di biomassa che si può ricavare, ma anche da costi di concimazione, calo di produttività per esaurimento, estirpazione delle ceppaie esauste e piantumazione di nuove talee.
Passiamo brevemente in esame i risultati di alcune esperienze, che ci consentiranno di capire come influiscono i vari fattori sulla produttività di un impianto Src.
Influenza pedoclimatica
Un'esperienza condotta in Sicilia (2) ha messo a confronto la coltivazione in Src di pioppo, robinia, acacia ed eucalipto. Le talee di pioppo sono state piantumate con una densità di 6.667 piante/ettaro, le piantine delle altre specie, ottenute da semi, con 3.333 esemplari/ettaro. I lotti scelti per la sperimentazione sono terreni marginali situati in provincia di Caltanissetta.
Nella migliore delle tesi sperimentate (irrigazione con acque reflue di un impianto di trattamento adiacente) la produzione al secondo anno è stata di sole 2,9 tonnellate SS/ettaro per i cloni di pioppo e robinia, mentre l'acacia saligna ha registrato 24,8 tonnellate SS/ettaro e l'eucalipto di Camaldoli 10,6 tonnellate SS/ettaro. In assenza di irrigazione, l'acacia ha prodotto 4,20 tonnellate SS/ettaro, l'eucalipto di Camaldoli 3,14 tonnellate SS/ettaro e le altre specie quantità irrilevanti di biomassa.
Questa esperienza dimostra che è fondamentale l'adattamento biologico della specie all'ambiente in cui si intende coltivarla. L'acacia saligna, chiamata anche mimosa, al pari dell'eucalipto è una pianta originaria dalle regioni aride dell'Australia, quindi geneticamente adatta a prosperare in suoli poveri, con temperature medie alte e precipitazioni modeste.
Competizione intraspecifica negli impianti misti
Poiché la coltivazione in Src con alte densità d'impianto asporta notevoli quantità di nutrienti dal suolo, è spontaneo ipotizzare che la consociazione con specie azotofissatrici possa migliorare la produttività.
Nella pratica non è esattamente così, come dimostrano i seguenti esempi:
- Un'esperienza condotta a Göttingen, Germania (3), su due tipi di suolo - marginale calcareo e fertile - consociando cloni di pioppo con robinia, con un turno di cinque anni e in assenza di input agronomici, ha dato il risultato opposto a quanto ci si aspettasse.
L'invasività della robinia ha ridotto la crescita dei pioppi anziché aumentarla. Nei terreni marginali le colture pure di robinia hanno reso 30 tonnellate SS/ettaro, che salgono a 45 tonnellate SS/ettaro nel caso dei terreni fertili. Le colture pure di pioppo hanno dato rese diverse, dipendendo dal clone. Nel migliore dei casi, clone Max 1, la resa nel terreno marginale è stata di 3,1 tonnellate SS/ettaro e nel terreno fertile è stata di 21 tonnellate SS/ettaro. Fin qua, niente di strano: la capacità della robinia di fissare l'azoto spiega la sua maggiore produttività rispetto al pioppo, in particolare su suolo povero.
Il risultato inatteso riguarda la produttività negli impianti misti. Nel terreno marginale la produttività complessiva di biomassa è stata compresa fra 15,44 e 21,44 tonnellate SS/ettaro, dipendendo dal clone di pioppo consociato alla robinia. Nel terreno fertile, la resa di biomassa è stata compresa fra 23,84 e 40,30 tonnellate SS/ettaro. La minore resa complessiva rispetto alla coltivazione di robinia pura risulta dal fatto che i pioppi non solo non hanno beneficiato dall'effetto di fissazione dell'azoto, ma inoltre la loro crescita si è vista inibita dalla presenza della robinia, al punto che la percentuale di biomassa di pioppo sul totale prodotto nell'impianto misto su suolo marginale è stata meno dell'1%, toccando al massimo il 7%. Nell'impianto su suolo fertile, la percentuale di biomassa di pioppo è stata compresa fra l'1% e il 32%. - Un'altra esperienza condotta in Portogallo (4) ha riscontrato che l'effetto di aumento sinergico della produzione di biomassa si ottiene con impianti composti da 75% pioppo e 25% robinia (schema del filare pioppo-robinia-pioppo-pioppo, anziché la disposizione pioppo-robinia-pioppo-robinia testata in Germania). Con tale disposizione e una densità pari a 10mila piante/ettaro, la resa di biomassa è stata di 13,66 tonnellate SS/ettaro.anno (26,83% in più rispetto alla monocoltura di Populus alba e 89,99% in più rispetto alla monocoltura di Robinia pseudoacacia nella stessa località) con entrambe le specie traendo beneficio dalla consociazione. Sempre secondo i ricercatori portoghesi, è più importante che la consociazione avvenga all'interno del filare anziché affiancare filari di diverse specie.
Densità d'impianto e modello colturale
La Tabella 2 (5) riassume alcune esperienze italiane a confronto con due casi centroeuropei. I due modelli colturali più diffusi nella pratica dell'Src sono quello europeo (alta densità, turni di uno, tre anni, produzione di cippato industriale) e quello americano (media densità, turni di cinque, sei anni, produzione di tronchetti e cippato di maggiore qualità, atto sia per caldaie di piccola taglia che per produzione di pasta di carta).
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Tabella 2: Resa di biomassa in funzione del modello colturale e densità di impianti in diversi ambiti geografici. Adattamento grafico dell'autore.
Legenda: F = età del fusto; R = età della radice (anni)
Scala della coltivazione
La coltivazione di pioppo in Src su piccola scala risulta più costosa, ma l'autoconsumo per riscaldamento aziendale, in sostituzione dei combustibili fossili, comporta una serie di risparmi logistici oltre che di acquisti di carburante. Complessivamente, il bilancio economico degli impianti Src finalizzati all'autoconsumo termico diventa positivo a partire dal terzo anno (6).
Turno di ceduazione: meglio il turno breve o il turno medio?
Il sistema Src ha il vantaggio di consentire un elevato livello di meccanizzazione, che richiede però macchinari specializzati e risulta quindi conveniente solo su grandi appezzamenti. Per contro, la qualità della biomassa da Src è minore: contiene in proporzione più corteccia, per cui è atta solo come combustibile in caldaie industriali.
Un'alternativa, meno intensiva, è l'Mrc, Medium Rotation Coppice, ovvero Ceduo a Turno Medio. Negli arboreti a turno medio la densità d'impianto è molto più ridotta rispetto ai popolamenti di Src e si attesta attorno alle 1.500 piante/ettaro. Si osserva dunque una maggiore distanza tra le file e tra le piante lungo le file stesse. Le specie impiegate in questo caso sono la robinia, il platano, l'olmo campestre e il frassino ossifilo, tutte caratterizzate da alta velocità di accrescimento, densità del legno e capacità pollonifera che si mantiene elevata e costante nel tempo.
Questi arboreti presentano un sesto d'impianto più complesso rispetto agli Src: le file che li costituiscono possono essere considerate come un insieme di più siepi lineari parallele e affiancate tra loro a formare un arboreto a pieno campo (Le siepi campestri: una tradizione da recuperare). Di solito si osserva una certa mescolanza tra le specie per dare al popolamento una maggiore stabilità nei confronti di eventuali attacchi parassitari. Il turno è compreso fra cinque e sei anni e l'impiego di specie a legno duro permette una notevole flessibilità produttiva: come assortimento finale si può ottenere sia la legna da ardere in pezzi che il cippato. La tipologia di produzione può infatti variare a seconda dei prezzi e della domanda del mercato. La durata di vita di questi impianti è molto più lunga rispetto agli Src perché il turno di ceduazione relativamente lungo non provoca lo spossamento delle ceppaie e la conseguente perdita della capacità pollonifera. Inoltre, il legno duro non è soggetto a marcescenza. Per tali motivi si stima che questi arboreti, una volta messi a dimora, possano restare produttivi per oltre sessanta, settanta anni. Poiché questa tipologia colturale è ancora poco diffusa, i dati sulla produttività sono estimativi (Tabella 3, 7).
Tabella 3: Produttività stimata degli impianti Mrc, estrapolata dalle produttività delle siepi lineari
Quali sviluppi dopo la Red III?
La tendenza generale in Europa è un aumento costante del consumo di biomassa forestale a fini energetici. Col prolungarsi della guerra in Ucraina e l'incertezza sul prezzo del gas naturale, molti consumatori decideranno di convertire i propri impianti di riscaldamento, per cui è prevedibile un'ulteriore impennata della domanda di legna in tronchi e della materia prima per produzione di pellet.
Le limitazioni all'asportazione di "biomassa legnosa primaria" dai boschi, imposte dalla Red III, non faranno altro che aumentare ulteriormente la domanda di legna proveniente da colture Src o Mrc, innescando una competizione fra consumatori domestici ed industriali. Chi intendesse avviare una coltivazione di biomassa può ragionevolmente contare su una maggiore redditività rispetto al passato perché sicuramente il valore di mercato aumenterà.
Ciò nonostante, la decisione di investire in questo tipo di produzione non è facile perché, come si desume dalle esperienze riassunte sopra, le variabili che possono incidere sulla resa in una data località sono tante. L'economia dipende dalla scala di coltivazione, ma puntare su una scala molto grande, realizzando cospicui investimenti in macchinari specializzati, comporta un aumento del rischio nel caso in cui i prezzi futuri non fossero così alti come prospettato.
Bibliografia
(1) Falk Stähr, Renaissance and global utilisation of the coppice system - Is the historical silvicultural system "coppice forest" topical again?. Capitolo in Future-oriented Concepts, Tools and Methods for Forest Management and Forest Research Crossing European Borders Proceedings of the Virtual Conference ForwardFORESTs, 2006. Verlag Eugen Ulmer, ISBN 3-8001-5457-9.
(2) Facciotto G., Nervo G; Biomass Production of Fast Growing Species in a Short Rotation Coppice in Sicily (Italy); 19th European Biomass Conference and Exhibition, 6-10 June 2011, Berlin, Germany.
(3) Rebola-Lichtenberg, J., Schall, P., & Ammer, C. (2021). Biomass production in mixed short rotation coppice with poplar-hybrids (Populus spp.) and black locust (Robinia pseudoacacia L.). GCB Bioenergy, 13, 1924-1938.
(4) N. Oliveira, M. del Río, D.I. Forrester, R. Rodríguez-Soalleiro, C. Pérez-Cruzado, I. Cañellas, H. Sixto; Mixed short rotation plantations of Populus alba and Robinia pseudoacacia for biomass yield; Forest Ecology and Management, Volume 410, 2018, Pages 48-55, ISSN 0378-1127.
(5) Valter Francescato, Eliseo Antonini, Annalisa Paniz; Colture energetiche per i terreni agricoli, opuscolo edito da Aiel.
(6) Stefano Verani, Giulio Sperandio; Piantagioni energetiche su piccola scala - Un caso studio nel centro Italia; Rivista Sherwood N.128, dicembre 2006.
(7) Veneto Agricoltura, Gli impianti produttivi di biomassa legnosa.
Approfondimento consigliato
Manuale tecnico innovazioni tecniche nella filiera corta per la produzione, raccolta ed uso di legna da boschi cedui e piantagioni a breve rotazione a fini energetici. ISBN: 978-88-7853-349-3 Edizioni Sette Città Via Mazzini 87 - 01100, Viterbo. Email: info@settecitta.eu.
