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Tesi etd-06222015-093126


Thesis type
Tesi di dottorato di ricerca
Author
GIULIETTI, VALENTINA
URN
etd-06222015-093126
Title
Le potenzialità delle colture legnose da biomassa a destinazione energetica negli ambienti mediterranei. Il caso di studio della SRC di pioppo
Settore scientifico disciplinare
AGR/02
Corso di studi
SCIENZE AGRARIE E VETERINARIE
Commissione
tutor Prof. Bonari, Enrico
Parole chiave
  • yield
  • short rotation coppice
  • rese
  • radiation use efficiency
  • efficienza d'uso della radiazione
  • nutrient use efficiency
  • nutrient removal
  • potassio
  • Monviso
  • fosforo
  • efficienza d'uso dell'acqua
  • efficienza d'uso dei nutrienti poplar clones
  • cloni di pioppo
  • cedui a breve rotazione
  • azoto
  • water use efficiency
  • asportazioni
  • AF2
Data inizio appello
28/06/2015;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Le colture legnose destinate a fornire biomassa per la produzione di energia sono normalmente realizzate su terreni agrari con tecniche agronomiche paragonabili a quelle proprie delle colture erbacee, con la completa meccanizzazione di tutte le operazioni colturali. Il modello colturale attualmente in uso per la coltivazione di specie legnose dedicate alla produzione di biomassa prevede turni brevi di ceduazione ed elevate densità d’impianto ed è comunemente definito Short Rotation Coppice (SRC). In Italia, Populus è il genere più largamente utilizzato per le SRC e la ricerca ha portato a selezionare specie e cloni dalle elevate potenzialità produttive. In ambiente mediterraneo, però, la capacità produttiva del pioppo sembra essere decisamente inferiore rispetto a quella di alcune colture erbacee a destinazione energetica, quali Miscanthus x giganteus e Arundo donax. Inoltre, le elevate esigenze idriche rendono la specie scarsamente adatta a sistemi di coltivazione non-irrigui in aree caratterizzate da climi siccitosi e suoli con bassa capacità di ritenzione idrica.<br>L&#39; obiettivo della ricerca è stato quindi quello di portare nuovi elementi di valutazione delle potenzialità produttive delle SRC di pioppo in ambiente mediterraneo ed osservare le risposte della coltura in condizioni di differente disponibilità idrica. A tale scopo sono state realizzate due prove sperimentali su due differenti tipologie di suolo (franco e sabbioso-franco), con due cloni (AF2 e Monviso) gestiti con differenti regimi irrigui (100% e 50% dell&#39;evapotraspirazione potenziale, nessuna irrigazione). Il turno di taglio adottato è stato quello biennale e la sperimentazione ha riguardato un arco temporale di quattro anni (2009-2012). Gli aspetti che sono stati analizzati in funzione dei tre fattori considerati (suolo, clone e irrigazione) sono: la produttività della coltura, la dinamica dell&#39;accrescimento insieme all&#39;efficienza d&#39;uso della radiazione ed infine l’asportazione dei nutrienti misurata alla raccolta. <br>E’ stato chiaramente dimostrato l&#39;effetto positivo dell&#39;irrigazione sulla resa alla raccolta. Diversa è stata la risposta nell&#39;interazione dei fattori considerati, infatti, alla fine del primo ciclo produttivo su suolo franco l&#39;irrigazione ha portato un beneficio misurabile solo con il massimo dell&#39;apporto idrico, mentre su suolo sabbioso-franco un livello moderato d&#39;irrigazione è stato sufficiente per migliorare le condizioni di crescita delle piante. Alla seconda raccolta, è stata osservata una differenziazione tra i due cloni legata al tipo di suolo, confermata anche dai valori di efficienza agronomica d&#39;uso dell&#39;acqua (WAE). Monviso ha mostrato le migliori produzioni su suolo franco con 28. 8 Mg ha-1 anno-1 (media dei tre livelli irrigui), seguito da AF2 con 23.4 Mg ha-1 anno-1. Su suolo sabbioso-franco, invece, Monviso è stato decisamente al di sotto dei livelli produttivi di AF2 (9.9 Mg ha-1 anno-1). <br>L&#39;analisi della crescita ha rappresentato un utile strumento per comprendere in quali momenti del ciclo vegetativo la coltura abbia subito un rallentamento nello sviluppo e quali fattori, tra quelli considerati nella prova, l’abbiano determinato. Le condizioni limitanti del terreno sabbioso-franco sono emerse, quando l&#39;apporto idrico è stato esclusivamente meteorico, con una crescita lenta e ridotta per entrambi i cicli biennali. In particolare, nel 2012, è stato osservato un diverso andamento della crescita nei due cloni, con incrementi costantemente molto bassi nel caso di Monviso. Alti tassi di crescita, sia per la biomassa legnosa (somma di fusto e rami) che per quella fogliare, sono stati osservati al secondo anno di ogni ciclo produttivo (2010 e 2012). Questi sono gli anni in cui i due cloni hanno mostrato una diversa efficienza d&#39;uso della radiazione (RUE), in particolare su suolo franco. Infatti mentre i valori di RUE del clone AF2 non hanno mostrato significative variazioni nei due livelli irrigui per Monviso sono risultati sempre crescenti all’aumentare dell&#39;apporto irriguo. <br>Le asportazioni dei macronutrienti alla raccolta, hanno confermato le limitate esigenze nutrizionali del pioppo: 124 kg kg-1 di N, 257 kg kg-1di P e 951 kg kg-1 di K. Le maggiori asportazioni sono state riscontrate su suolo franco (2012), dove sono state osservate le rese più elevate. Il clone Monviso, alla seconda raccolta, ha mostrato i valori più alti di asportazioni ma con un’efficienza d&#39;uso dei nutrienti (NUE) mediamente inferiori a quella di AF2, per tutti e tre i nutrienti analizzati. <br>In conclusione dalla ricerca emerge che su terreno sabbioso, in ambiente mediterraneo è indispensabile compensare l&#39;apporto idrico naturale con l&#39;irrigazione per ottenere buone produzioni. Su questa tipologia di suolo i migliori risultati sono stati ottenuti con il clone AF2, in condizioni irrigue, per questo sarebbe interessante indagare maggiormente le potenzialità del clone in condizioni limitanti. Su terreno franco l&#39;irrigazione non svolge un ruolo così importante ma porta ad elevate produzioni ed asportazioni, in particolare per il clone Monviso. Questo clone potrebbe essere interessante, oltre che per la produzione di biomassa da energia, anche per la riduzione del rischio di eutrofizzazione delle acque attraverso la sua azione fitodepurativa.<br>
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