Colture erbacee annuali e poliennali da energia

Le colture agroenergetiche: un’opportunità per l’agricoltura?
Uta, 24 ottobre 2012
Colture erbacee annuali e poliennali da energia
Adriana Virdis, Giulio F. Manca
Dipartimento per la Ricerca nelle Produzioni Vegetali, V.le Trieste 111 09123 Cagliari
[email protected]
IL PROGETTO
Colture erbacee per la produzione di biomassa ai fini energetici
ATTIVITA’ SPERIMENTALE SVOLTA DA AGRIS
Spinoso sardo
Sorgo
Canna comune
Cardi
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Canna comune
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Canna comune
L’attività è stata condotta presso l’azienda S. Michele dell’Agris sita ad
Ussana e comprendeva:
• confronto tra 5 livelli di irrigazione
• confronto tra 2 genotipi
L’impianto è stato effettuato il 28 marzo 2006 per la prova dei genotipi
ed il 10 aprile per la prova di irrigazione, attraverso la messa a dimora
manuale di porzioni di rizoma.
Nel corso di ogni annata sono stati effettuati un intervento di diserbo
meccanico nella terza decade di marzo, una concimazione azotata
nella seconda decade di aprile e la raccolta utilizzando una
trinciacaricatrice per il mais nella prima quindicina di febbraio.
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Canna comune
Tabella 1. Produzione cumulata (2007-2011) di canna comune con diversi livelli di restituzione idrica
Restituzione idrica Sostanza secca Biomassa fresca SS al 40 % di umidità Umidità alla raccolta
-1
-1
-1
annuale (mm)
(t*ha )
(t*ha )
(t*ha )
(%)
600
50,6 a
100,3 a
84,3 a
50 d
470
45,1 a
91,2 a
75,2 a
51 cd
330
35,5 b
73,0 b
59,1 b
52 bc
190
31,7 b
67,9 b
52,8 b
54 b
0
18,3 c
41,2 c
30,6 c
56 a
Le medie con almeno una lettera in comune non sono statisticamente differenti per P≤0.05 secondo il test di Tukey
Tabella 2. Produzione di canna comune in asciutto
Anno
Sostanza secca
Precipitazioni
-1
(t*ha )
(mm)
Precipitazioni primaverili
(mm)
4,2 a
2,2 b
2,1 b
1,1 c
1,0 c
183
147
142
106
42
2010/2011
2007/2008
2009/2010
2008/2009
2006/2007
587
324
534
551
388
Le medie con almeno una lettera in comune non sono statisticamente differenti per P≤0.05 secondo il
test di Tukey
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Canna comune
Considerazioni
• Produzione media annua di 10 t/ha di sostanza secca
• Fabbisogno irriguo stagionale di 400 - 500 mm
• Costi di impianto elevati
• Elevata umidità alla raccolta
•Input annuali dopo l’insediamento piuttosto bassi
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Cardi
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Cardi
La prova è stata seminata il 30 gennaio 2008 e prevedeva il confronto
tra:
• Cardo coltivato
• Cardo selvatico
• Cardo mariano
• Carciofo
In seguito al risveglio a metà ottobre si interveniva con un diserbo
meccanico all’inizio di novembre ed una concimazione azotata
primaverile nella prima decade di marzo. La raccolta veniva effettuata
quando la coltura aveva raggiunto la dormienza estiva nella seconda
decade di luglio.
Tabella 4. Produzione media realizzata negli anni 2009 e 2010
Specie
Sostanza secca Biomassa fresca Umidità alla raccolta
-1
-1
(t*ha )
(t*ha )
(%)
Cardo coltivato
5,4
7,8
28
Cardo selvatico
1,8
2,8
26
Cardo mariano
1,4
1,5
7
Carciofo
0,9
1,0
12
LSD.05
1,4
1,1
2
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Residui colturali di carciofo
L’attività è stata condotta presso l’azienda dell’Agris S’Appassiu sita ad
Uta. I campionamenti sono stati eseguiti in carciofaie di Spinoso sardo
di 5000 m2 di superficie, la cui produzione principale era rappresentata
dai capolini freschi. La raccolta dei residui veniva effettuata al termine
del ciclo colturale quando la pianta aveva raggiunto la fase di
dormienza estiva.
Tabella 3. Produzione ottenuta con i residui colturali di Spinoso sardo
Anno
Sostanza secca
Biomassa fresca Umidità alla raccolta
-1
-1
(t*ha )
(t*ha )
(%)
2007
4,7 a
14,8 a
68 a
2009
3,1 ab
4,8 b
35 bc
2010
2,7 ab
4,4 b
35 bc
2008
2,6 b
3,4 b
24 c
2011
1,4 b
2,9 b
51 ab
Le medie con almeno una lettera in comune non sono statisticamente differenti per P≤0.05
secondo il test di Tukey
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Cardi
Considerazioni
• Cardo coltivato ha mostrato delle potenzialità nettamente superiori
• Impianto meccanizzato con la semina
• Adeguata umidità alla raccolta
• Entomofauna comune al carciofo
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Sorgo
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Sorgo
La semina è stata effettuata entro la metà di maggio. La concimazione
prevedeva la distribuzione complessiva di 100 kg/ha di N e di 100 kg/ha
di P2O5. Il controllo delle infestanti è stato realizzato con un intervento in
pre-emergenza. La raccolta veniva effettuata all’inizio di ottobre.
Tabella 5. Risultati relativi alla produzione di sorgo realizzata nel 2006
Ibrido
Sostanza secca Biomassa fresca SS al 40 % di umidità
-1
-1
-1
(t*ha )
(t*ha )
(t*ha )
H 952
32,5 a
105,3 a
54,1 a
Biomass 133
30,9 a
100,8 a
51,4 a
Sucro 506
30,6 a
103,7 a
50,9 a
405
28,1 ab
96,8 ab
46,8 ab
HIKANE 2
19,6 bc
82,2 abc
32,7 bc
HAY DAY
16,3 c
66,4 bcd
27,1 c
SUGAR SWEET II
15,4 c
63,6 cd
25,6 c
PIPER
13,7 c
39,3 d
22,7 c
Umidità alla raccolta
(%)
69 bc
69 bc
70 b
71 b
76 a
75 a
76 a
65 c
Le medie con almeno una lettera in comune non sono statisticamente differenti per P≤0.05 secondo il test di Tukey
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Sorgo
Tabella 6. Produzione media di sorgo con completo soddisfacimento del fabbisogno idrico (2007 2010)
Ibrido
Sostanza secca Biomassa fresca SS al 40 % di umidità Umidità alla raccolta
-1
-1
-1
(t*ha )
(t*ha )
(t*ha )
(%)
Biomass 140
27,4
82,6
47,5
66
Nectar
26,5
96,7
44,2
72
Sugar Graze
24,0
91,8
40,0
74
Sucro 506
23,2
77,1
38,7
69
Biomass 133
23,0
72,1
38,3
68
PADANA 4
22,4
97,6
37,3
77
H 952
20,2
62,7
33,7
67
PADANA 1
19,5
64,9
32,5
70
BMR 333
18,8
69,6
31,3
73
405
18,7
61,7
31,2
69
PADANA 2
14,0
46,4
23,3
70
PADANA 3
11,8
34,0
19,7
61
LSD.05
3,2
9,0
5,3
3
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Sorgo
Tabella 7. Produzione media di sorgo con soddisfacimento del 70 % del fabbisogno idrico (2007 2010)
Ibrido
Sostanza secca Biomassa fresca SS al 40 % di umidità Umidità alla raccolta
-1
-1
-1
(t*ha )
(t*ha )
(t*ha )
(%)
Nectar
18,1
67,3
30,2
73
Biomass 140
17,7
61,5
29,5
71
Sucro 506
17,4
61,5
28,9
72
PADANA 4
17,4
74,1
28,9
76
Sugar Graze
17,4
67,2
29,0
74
Biomass 133
16,0
55,3
26,7
71
405
12,3
43,2
20,4
72
H 952
12,2
42,0
20,4
71
BMR 333
10,6
43,7
17,6
76
LSD.05
2,1
6,1
3,6
2
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Sorgo
Considerazioni
• Elevata efficienza dell’utilizzo dell’acqua
• Produzione media annua superiore a 20 t/ha di sostanza secca
• Fabbisogno idrico stagionale di 400-500 mm
• Elevata umidità alla raccolta
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Considerazioni
• Non esiste una quotazione internazionale delle biomasse se non per
il pellet ed il cippato per uso domestico. Esistono dei mercati locali
basati su contratti bilaterali. Il prezzo della biomassa dipende dal
potenziale energetico, dal contenuto in umidità e da altre
caratteristiche dalle quali dipende l’efficienza di conversione
energetica.
• La disponibilità a lungo termine di biomassa sicura, sostenibile ed a
basso costo è indispensabile per l’economicità delle centrali
energetiche. I costi della materia prima sono modesti se si tratta di
trasportare a breve distanza residui colturali. Per contro, i costi
possono essere notevoli all’aumentare della distanza a causa della
bassa densità energetica della biomassa.
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