Elementi di tecnica colturaleElementi di tecnica colturale

Preparazione: aratura, estirpature invernali, erpicature

Impianto: con rizomi o fusti (a solchi con piantatuberi)

Epoca: rizomi da febb/marzo (10-20 cm prof.); fusti

tardo autunno

Densità: 1,0–1,5 rizomi/mq per avere 40 fusti/mq

Canna comune

Concimazione (N-P-K: 200-80-200): risposta variabile

Gestione flora infestante: solo nell’anno di impianto )

Non esistono patogeni noti in ambiente mediterraneo

Raccolta: dicembre – marzo; falcia-trincia-caricatrice0

10

20

30

40

50

60

1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9°anno

Resa

in So

stanz

a Sec

ca (t

ha -1

anno

-1)

Concimato Non concimato

**

* *

Esigenze ed Esigenze ed adattamento adattamento

Minimi termici elevati (mais)T° min ricaccio = 10 – 12 °CZero vegetazione = 6 °C

Temperatura Terreno

Fresco, sciolto, ben drenatoFresco, sciolto, ben drenatoNon troppo esigenteNon troppo esigentepH = 5,5 – 7,5pH = 5,5 – 7,5

Acqua

Almeno 400 – 600 mm/annoWUE elevato (300 l/kg s.s.)Irrigazione di soccorso nei primi anni

Nutrizione

Asportazioni contenute rispetto ad altre colture da biomassa (traslocazione autunnale nelle foglie e restituzione del 30% di N, 40% di P e 20% K)

Miscanto

Specie C4 si adatta bene anche ai climi temperati

Elementi di tecnica colturaleElementi di tecnica colturale Preparazione: aratura, estirpature invernali, erpicature

Impianto: con rizomi o piantine micropropagate

Epoca: rizomi febb/marzo (10-20 cm prof.); piantine maggio

Densità: 2 rizomi/mq, per avere 40 germogli/mq

Miscanto

Concimazione alla ripresa vegetativa:

60 kg/ha N, 25 P2O5 e 60 di K2O

Irrigazione: buona risposta

Gestione flora infestante: solo nell’anno di impianto

(sarchiatura; erbicidi pre)

Non esistono patogeni noti in ambiente mediterraneo

Raccolta: dicembre–marzo; barra/ranghinatore/

rotoimballatrice; falcia-trincia-caricatrice e cassoneAnticipata: umidità elevata

Posticipata: riduzione resa

Esigenze ed adattamento ambientale (*)Esigenze ed adattamento ambientale (*)

In riposo invernale resiste anche a – 20/30 °CIn riposo invernale resiste anche a – 20/30 °CIn vegetazione sopporta – 2 °C per qualche oraIn vegetazione sopporta – 2 °C per qualche oraNecessita di 220 giorni con T° > 5 °CNecessita di 220 giorni con T° > 5 °C

TemperaturaTemperatura TerrenoTerrenoProfondo, fertileProfondo, fertileNon troppo fineNon troppo fineLimo + argilla < 50%Limo + argilla < 50%pH = 5.5 – 7.5pH = 5.5 – 7.5

NutrizioneNutrizione

Asportazioni (per t s.s.) basseAsportazioni (per t s.s.) basseN = 4 - 6 kgN = 4 - 6 kgP = 3P = 3K = 4 - 6K = 4 - 6

AcquaAcqua

Elevata richiesta di acqua; no siccità estivaElevata richiesta di acqua; no siccità estivaAlmeno 600 - 700 mm/anno pioggiaAlmeno 600 - 700 mm/anno pioggiaFalda ottimale 1,5 mFalda ottimale 1,5 m

(*) Diversificate in funzione di specie e varietà,

SRF pioppo

Elementi di tecnica colturaleElementi di tecnica colturale Gestione flora infestante: problemi solo primi 1-2 anni (controllo nell’interfila

con interventi meccanici; diserbo chimico localizzato)

− pre-trapianto: sistemico (gliphosate)

− post-trapianto: residuali antigerminello (trifluralin, linuron, pendimethalin, alachlor, metolachlor)

− In copertura sulla fila : dicotiledonicidi (piridate, fenmedifan, acifluorfen, fomesafen) e/o graminicidi (fenoxaprop-etil, setossidim, dichlofop-metil, ecc.)

Difesa: N.B. microclima favorevole allo sviluppo di insetti e patogeni

Afide lanifero Melanospora spp. Cossus cossus Chrysomela populi

Esigenze ed adattamento ambientale (*)Esigenze ed adattamento ambientale (*)

In riposo invernale resiste anche a – 20/30 °CIn riposo invernale resiste anche a – 20/30 °CIn vegetazione sopporta – 2 °C per qualche oraIn vegetazione sopporta – 2 °C per qualche oraNecessita di 220 giorni con T° > 5 °CNecessita di 220 giorni con T° > 5 °C

TemperaturaTemperatura TerrenoTerrenoProfondo, fertileProfondo, fertileNon troppo fineNon troppo fineLimo + argilla < 50%Limo + argilla < 50%pH = 5.5 – 7.5pH = 5.5 – 7.5

NutrizioneNutrizione

Asportazioni (per t s.s.) basseAsportazioni (per t s.s.) basseN = 4 - 6 kgN = 4 - 6 kgP = 3P = 3K = 4 - 6K = 4 - 6

AcquaAcqua

Elevata richiesta di acqua; no siccità estivaElevata richiesta di acqua; no siccità estivaAlmeno 600 - 700 mm/anno pioggiaAlmeno 600 - 700 mm/anno pioggiaFalda ottimale 1,5 mFalda ottimale 1,5 m

(*) Diversificate in funzione di specie e varietà,

SRF pioppo

Epoca raccolta: in riposo vegetativo (nov. – marzo)

Meccanizzazione: necessaria per contenere i costi di

raccolta, cippatura e stoccaggio

Macchine speciali: per la consistenza e dimensioni

SRF pioppo

Cantieri di raccolta1. Taglio, cippatura e carico in contemporanea

1. Taglio, Concentrazione, cippatura e carico

Elementi di tecnica colturale Elementi di tecnica colturale Preparazione terreno: aratura profonda, discissura, estirpature invernali,

erpicature,ecc.

Scelta clone: (da RNCF italiano e degli stati membri UE) adattabilità

pedo-climatica; produttività; resistenza a fitopatie; capacità di ricaccio ed

emissione polloni; vigoria giovanile

Impianto: con talee o astoni di 1 anno (pioppelle) - Talea: porzione di fusto/ramo di 20 – 30 cm, Ø > 10 mm- Astone: fusti di un anno prodotti in vivaio

Meccanizzazione: trapiantatrici che depongono la talea perpendicolare (a cingolo, salix maskiner, cc…)

Epoca: subito prima della ripresa vegetativa (febbraio/marzo) Densità: risultati migliori con 8 - 9.000 pp/ha Sesto impianto: singole (1,6/2,5–0,4/0,6);

binate (0,75– 2 –0,75)

(*)(*) fattore conversione cellulosa e fattore conversione cellulosa e emicellulosa: 0,51 (Sassner emicellulosa: 0,51 (Sassner et alet al., 2007., 2007)

SpecieSpecie DataData % % CellulosaCellulosa

% % EmicellulosaEmicellulosa

% % LigniLigni

nanaBioetanolo (*)Bioetanolo (*)

litri halitri ha-1-1LigninaLignina

t hat ha-1-1

Canna Canna comunecomune 13/0713/07 4242 25,325,3 7,57,5 58505850 1,61,6

06/0806/08 40,440,4 26,426,4 7,4 7,4 70197019 1,91,928/0828/08 40,640,6 23,423,4 9,19,1 73237323 2,62,628/0928/09 3737 24,624,6 7,77,7 74407440 2,32,319/1019/10 35,635,6 26,526,5 6,46,4 76257625 2,02,018/1118/11 37,837,8 2323 8,68,6 75697569 2,72,7

MiscantoMiscanto 13/0713/07 37,837,8 2727 7,77,7 64706470 1,91,906/0806/08 40,540,5 2323 9,7 9,7 81818181 3,13,128/0828/08 39,739,7 2424 8,98,9 91819181 3,23,228/0928/09 32,632,6 26,826,8 6,66,6 92149214 2,52,519/1019/10 34,934,9 27,527,5 7,67,6 98739873 3,03,018/1118/11 40,640,6 23,123,1 9,99,9 1020710207 3,93,9

Specie Cellulosa

Emicellulosa

Lignina Bioetanolo

l ha-1

Lignina t ha-1

Miscanto 34.9 27.5 7.6 6162 1.90Canna 35.6 26.5 6.4 8585 2.24SRF

Pioppo(T2)49.1 15.1 18.09 8115 3.02

La produzione da colture dedicate

Potere calorifico inferiorePotere calorifico inferiore::bioetanolobioetanolo 27 MJ/kg27 MJ/kgbenzinabenzina 44 MJ/kg44 MJ/kggasoliogasolio 42 MJ/kg42 MJ/kg

• E5: nell’UE in miscela al 5 % v/v con la benzina• E10: in miscela al 10 % v/v con la benzina, senza

interventi sul motore, in Brasile, USA e Canada• E85: in miscela al 85 % v/v con la benzina, tecnologia

FFV (Fuel Flexible Vehicles), in Brasile, USA, Svezia e Francia (Ford, Saab, Fiat)

• E100: in sostituzione della benzina in motori predisposti (regolazione delle valvole e sostituzione dei componenti suscettibili alla corrosione), in Brasile

• In via sperimentale nei motori a ciclo Diesel (15 % v/v)

Impieghi

Per capire dove andiamo: gli USA situazione nel 2009

Fonte: 2010 ethanol Industry Outlook – Renewable Fuels Association

Totale produzione bioetanolo: 40.000 milioni di litri 400.000 posti di lavoro

14 nuove bioraffinerie per etanolo da materiale lignocellulosico in costruzioneper oltre 5000 milioni di litri di bioetanolo14 nuovi progetti presentati

Emissioni di CO2

Emissionikg CO2 eq ha-1 anno-1

Resa t di s.s ha-1 anno-1

Emissionikg CO2 eq t s.s -1

AvvicendamentoSessenale (*)

14051405 10,610,6 131,3131,3

Sorgo 1926,91926,9 2626 74,174,1

Canna comune 808,4808,4 37,737,7 21,421,4

Miscanto 808,4808,4 28,728,7 28,228,2

SRF Pioppo(taglio biennale)

568,6568,6 13,913,9 40,940,9

SRF Pioppo(taglio triennale)

459,9459,9 16,416,4 28,028,0

* composto da barbabietola, frumento sorgo girasole frumento e set - aside

Elaborazioni Bonari et al., 2010

Asportazioni

Azoto (kg ha-1)

Fosforo (kg ha-1)

Potassio (kg ha -1)

AvvicendamentoSessenale (*) 94 16 -

Sorgo 166 22 270Canna comune 102 30 205

Miscanto 140 44 250SRF Pioppo

taglio biennale 74 8 18

SRF Pioppotaglio triennale 46 9 24

kg s.s kg-1 di N

kg s.s kg-1 di P

kg s.s kg-1 di K

AvvicendamentoSessenale (*) 113 663 -

Sorgo 120 909 74Canna comune 294 1000 146

Miscanto 179 568 100SRF Pioppo

taglio biennale 188 1738 772

SRF Pioppotaglio

triennale 356 1822 683

Efficienza dell’uso dei nutrienti

Elaborazioni Bonari et al., 2010

Efficienza nell’uso dei nutrienti kg kg-1

Riferimento bibliografico

Specie N P K

Miscanto 200 1580 80 Beale e Long 1997135 526 78 Lewandowski et al., 2001

Pioppo 145-370 1000-2000 256-370 Jug et al., 1999

Salice 152-244 909-1429 323-500 Jug et al., 1999

Eucalipto 219 3477 427 Lodhiyal e Lodhiyal, 1997

Mais 66-111 333-556 86-161 Beale e Long, 1997

Frumento 83-87 - 117-133 Jorgensen, 2000

Solo per confermare i nostri risultati………..

Lemus and Parrish, 2009

S pecie Resa potenziale in etanolo (l ha-1)

Canna da zucchero 6797 - 8134

Mais 5200 - 5400

S orgo zuccherino 2524 - 7012

Panico 3085 - 7573

(*) fattore conversione cellulosa e emicellulosa: 0,51 (S assner et al., 2007)

S pec ie Data % C ellulo

s a

% E mic ellulo

s a

% Lig nin

a

B ioetanolo (* )

litri ha -1

Lig ninat ha -1

C anna c omun

e

13/07 42 25,3 7,5 5850 1,606/08 40,4 26,4 7,4 (b) 7019 1,928/08 40,6 23,4 9,1 7323 2,628/09 37 24,6 7,7 7440 2,319/10 35,6 26,5 6,4 7625 2,018/11 37,8 23 8,6 7569 2,7

M is c anto

13/07 37,8 27 7,7 6470 1,906/08 40,5 23 9,7 (a ) 8181 3,128/08 39,7 24 8,9 9181 3,228/09 32,6 26,8 6,6 9214 2,519/10 34,9 27,5 7,6 9873 3,018/11 40,6 23,1 9,9 10207 3,9

PRODUZIONE DI ETANOLO DI 1° e 2° GENERAZIONEPRODUZIONE DI ETANOLO DI 1° e 2° GENERAZIONE Resa agr.Resa agr.

(t ha(t ha-1-1))Coeff.Coeff.

trasformazionetrasformazioneBiocarburantiBiocarburanti

((t hat ha-1-1))

girasolegirasole 1.5 - 2.51.5 - 2.5 0.480.48 0.7 – 1.20.7 – 1.2colzacolza 1.5 – 2.01.5 – 2.0 0.450.45 0.7 – 0.90.7 – 0.9maismais 7.0 – 9.07.0 – 9.0 0.300.30 2.1 – 2.72.1 – 2.7cereali (grano)cereali (grano) 4.0 – 5.04.0 – 5.0 0.300.30 1.2 – 1.51.2 – 1.5barbabietolabarbabietola 45 – 5545 – 55 0.0850.085 3.8 – 4.73.8 – 4.7

(Autori vari)(Autori vari)

SpecieSpecie Resa potenziale in etanoloResa potenziale in etanolo (l ha(l ha-1-1))

Canna da zuccheroCanna da zucchero 6797 - 81346797 - 8134MaisMais 5200 - 54005200 - 5400

Sorgo zuccherinoSorgo zuccherino 2524 - 70122524 - 7012PanicoPanico 3085 - 75733085 - 7573

Lemus and Lemus and Parrish, 2009Parrish, 2009