domenica 16 gennaio 2011

Canna comune, ottima biomassa


La Canna comune (Arundo donax Linnaeus, 1753) o canna domestica è una pianta erbacea perenne e dal fusto lungo, cavo e robusto, che cresce in acque dolci o moderatamente salmastre. La sua area di origine si estende dal bacino del Mediterraneo al Medio Oriente fino all'India, ma attualmente la canna si può trovare sia piantata che naturalizzata nelle regioni temperate e subtropicali di entrambi gliemisferi. Forma dense macchie in terreni umidi di ambiente ripariale, lungo gli argini di fiumi e stagni ma anche sui marigini di campi coltivati e sulle dune sabbiose.

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Descrizione [modifica]

È la piu grande tra le canne d'Europa, raggiungendo generalmente i 6 m di altezza. In condizioni ideali può anche superare i 10 m, con fusti, detti culmi, cavi del diametro di 2-3 cm. Le foglie sono alternate, di colore grigio-verde, lunghe 30-60 cm e larghe 2-6 cm; hanno una forma lanceolata, rastremata in punta, e alla base presentano un ciuffo di peli lanosi. Nell'insieme A. donax assomiglia a una cannuccia di palude di grandi dimensioni o a una canna di bambù. Esistono due varietà: A. donax variegata e A. donax versicolor delle quali la seconda è ritenuta più attraente grazie al suo colore screziato.
Questa specie ad impollinazione anemogama fiorisce in settembre-ottobre producendo pannocchie piumose fusiformi, di colore da verde pallido a violaceo, lunghe 40-60 cm e con portamento verticale. I fiori sono monoici, i semi raramente sono fertili e la riproduzione avviene per lo più per via vegetativa, attraverso rizomi sotterranei. Questi ultimi sono legnosi, fibrosi e formano estesi tappeti nodosi che penetrano fino a un metro di profondità nel terreno [1] [2]. Porzioni di fusto e di rizoma lunghi meno di 5 cm e che contengono almeno un nodo germogliano facilmente [3]. Questa diffusione per via vegetativa sembra costituire un efficace adattamento al verificarsi delle inondazioni. Infatti durante questi eventi catastrofici, gli individui di A. donax possono rompersi diffondendo frammenti in grado di germogliare e colonizzare nuove aree a valle [2].
La canna comune preleva grandi quantità di acqua dal suolo umido per sostenere la sua rapida crescita, che può arrivare fino a 5 cm al giorno durante la stagione primaverile [4]. È capace di crescere in macchie dense che possono soffocare altre piante e impedirne così la diffusione.

Coltivazione e utilizzo [modifica]

Arundo donax
Phyllostachys aurea e Arundo donax
Arundo donax
Arundo donax
Arundo donax
Arundo donax è stata coltivata in tutta l'Asia, in Europa meridionale, in nord Africa e in Medio Oriente per migliaia di anni. Gli antichi Egizi usavano le foglie di questa pianta per avvolgere le spoglie dei defunti. Data la grande densità di individui che ne caratterizza la crescita, spesso è stata utilizzata per crearesiepi frangivento. Le canne contengono silice e forse questa è la principale ragione per la loro resistenza e durabilità. Sono state inoltre usate per realizzare canne da pesca, calami (strumenti per scrivere), bastoni da passeggio e per produrre carta. I fusti duri trovano impiego come supporto per piante rampicanti e piante di vite e di pomodoro.
Il materiale che costituisce il fusto è contemporaneamente flessibile e abbastanza resistente da essere considerato come il migliore per il confezionamento di ance di strumenti musicali a fiato come oboefagottoclarinetto e sassofono. In particolare, le canne provenienti dalle coltivazioni della Provenza sono celebri per il lor impiego nella produzione di ance. L'impresa Selmer, fondata a Parigi nel 1885 dal clarinettista Henri Selmer, ha cominciato la sua attività proprio producendo ance per strumenti musicali. Nel 1905 il clarinettista Eugène Van Doren ha fondato la compagnia Vandoren, oggi leader mondiale nel mercato delle ance di canna. I culmi di A. donax vengono inoltre impiegati per realizzare le canne di molti tipi di cornamuse. La canna domestica è stata usata per oltre 5000 anni nella produzione di flautie il flauto di Pan è formato da 10 o più canne di diverse dimensioni legate o incollate fra loro.
Dato il suo ritmo di crescita molto elevato, la specie A. donax costituisce un ottimo candidato per la produzione di biomassa per usocombustibile e anche come fonte di cellulosa per l'industria della carta. La canna domestica è infatti una pianta perenne di grandi dimensioni che produce ogni anno più biomassa per acro di qualsiaisi altra pianta erbacea. È stata a lungo riconosciuta come importante fonte non legnosa di biomassa ad uso industriale. Infatti può essere coltivata su un grande numero di tipi diversi di suolo e nelle condizioni climatiche più varie. Inoltre raggiunge la maturità (lunghezza di 5-6 m) in circa un anno e, a seconda del clima in cui è cresciuta, può essere raccolta da una a 3 volte all'anno. Produce una media di 25 tonnellate di fibra di alta qualità per acro, due volte all'anno. Un campo di canna domestica può essere sfruttato per 20-25 anni senza la necessità di ripiantare nuovi individui né di utilizzare costose e inquinanti sostanze fertilizzanti e diserbanti.
Uno dei suoi impieghi più significativi consiste nella lavorazione dei trucioli per la produzione di pellets di biocombustibile di alta qualità. La canna comune infatti è un biocombustibile ad alto rendimento (8000 BTU/libbra) che produce metanolo come residuo di lavorazione della cellulosa. L'uso di moderne ed efficienti tecniche di gassificazione consente di convertire la materia organica della pianta in molte diverse fonti di energia, quali syngasetanolo e biodiesel. Studi approfonditi sull'utilizzo della canna domestica come biocombustibile sono in corso in Florida, dove il Biomass Investment Group (BIG) porta avanti un progetto per la realizzazione di una centrale elettrica che utilizzi come combustibile la canna domestica. Questo progetto rappresenta la prima operazione di grande portata nello sfruttamento della combustione di una pianta per la produzione di energia elettrica. Tra i vantaggi arrecati dal punto di vista ambientale troviamo: la natura rinnovabile della fonte energetica, l'assorbimento da parte della pianta nel corso della ua vita di una quantità di CO2 equivalente a quella emessa durante la sua combustione, il carattere essenzialmente rispettoso del suolo dei metodi di coltivazione di questa specie e infine le ridotte emissioni di gas inquinanti conseguenti la combustione. La biomassa verrà convertita in combustibile liquido che alimenterà delle turbine collegate a degli alternatori.

Arundo donax come specie invasiva [modifica]

È stata introdotta dal Mediterraneo in Nord America nel XIX secolo come materiale per la costruzione di tetti e come agente di controllo dell'erosione nei canali di drenaggio [2] [5]. Viene coltivata anche come pianta ornamentale e si è rapidamente naturalizzata lungo le coste di bacini dulciacquicoli del Nord America, del Sud America e dell'Australasia [3] [5]. Il suo areale di diffusione continua ad estendersi. È stata inserita nell'Elenco delle 100 specie aliene più dannose del mondo.
È tra le specie di piante terrestri a crescita più rapida al mondo (può arrivare a quasi 10 cm al giorno [6]); in America si sta diffondendo rapidamente provocando la scomparsa di piante autoctone [2] [5] e danneggiando così gli ecosistemi ripariali. Il fusto e le foglie di A. donaxcontengono numerose sostanze chimiche che possono risultare dannose; tra queste troviamo la silice e vari alcaloidi, il cui compito è quello di proteggere la pianta dalla maggior parte degli insetti erbivori e scoraggiare altri animali dal nutrirsene [2] [5] [7]. Animali brucatori come le mucche, le pecore e le capre riescono a limitarne la diffusione ma difficilmente possono essere utili nel tenere la specie sotto controllo [6].
Le macchie di canna comune sono particolarmente esposte al rischio di incendio. La pianta infatti è altamente infiammabile durante tutto l'arco dell'anno e nei mesi più secchi la sua presenza può far aumentare la probabilità, l'intensità e la diffusione degli incendi nell'ambiente ripariale, producendo quindi una conversione delle comunità biologiche dalla tipologia regolata dalle inondazioni a quella regolata dagli incendi. Dopo l'incendio i rizomi di A. donax germogliamo rapidamente avendo anche in questo caso la meglio sulle piante americane autoctone. Si formano così grandi appezzamenti di terreno coperto da canna domestica lungo le rive dei fiumi o dei bacini dulciacquicoli[5] [8]. In pratica, il verificarsi di incendi spinge ulteriormente verso la costituzione di comunità vegetali monospecifiche di A. donax. La presenza di estese macchie di canna domestica lungo le rive può anche portare alla riduzione della volta vegetale che fa ombra sull'habitat acquatico. Dirette conseguenze sono poi l'aumento della temperatura dell'acqua, la diminuzione della concentrazione di ossigeno e la riduzione della diversità biologica dell'intero habitat [5].

Sistemi di controllo biologico [modifica]

Il controllo biologico realizzato attraverso l'impiego di insetti erbivori specialisti provenienti dall'areale di origine di Arundo donax produce risultati piuttosto limitati. Nonostante la canna domestica possieda un'ampia varietà di sostanze chimiche nocive sia all'interno del fusto che nelle foglie, la protezione che tali sostanze forniscono è efficace contro la maggior parte degli insetti generalisti e dei vertebrati, ma non contro insetti che si sono specializzati a nutrirsi di questa pianta e che possono arrecarle danni considerevoli [2] [5] [7] [9]. Tre di questi insetti erbivori specialisti sono stati importati dalla regione mediterranea e la loro efficacia come agenti di controllo biologico è in fase di valutazione. Le tre specie sono l'imenottero Chalcidoidea Tetramesa romana (una vespa), il rincoto Diaspididae Rhizaspidiotus donacis e il dittero Chloropidae Cryptonevra spp (una mosca). Altri organismi che hanno effetti negativi su Arundo donax sono i funghiArmillaria melleaLeptostroma donacisPapularia sphaerospermaPuccinia coronata e Selenophoma donacis.

Sistemi di controllo meccanico [modifica]

Infestazioni di piccole dimensioni posso essere estirpate manualmente facendo bene attenzione che l'intero apparato radicale e tutti i rizomi vengano rimossi completamente. Dato che la canna domestica cresce in macchie dense e possiede grosse radici, la rimozione manuale o meccanica delle parti sotterranee di ampie monocolture clonali risulta essere un processo lento, difficile e spesso inefficace. Pezzi di rizoma seppelliti sotto 1-3 m di terreno possono germogliare nuovamente e il distrurbo arrecato dalla rimozione meccanica al suolo e alle comunità biologiche in esso presenti può essere forte.
Per strappare o rimuovere le piante germogliate da poco o gli individui giovani fino a 2 m di altezza, il momento ideale è quello subito successivo a forti acquazzoni, quando il terreno è morbido. I fusti delle piante più grandi possono essere tagliati con una sega elettrica o con il decespugliatore, mentre per togliere le radici conviene usare una vanga oppure un piccone. Quando possibile, l'uso di equipaggiamento pesante come un escavatore, è consigliabile.
Un altro metodo consiste nel soffocare le piante con una tela cerata. I fusti devono essere tagliati nel mese di maggio e quanto più possibile vicino al suolo e i monconi rimasti vanno coperti con una tela cerata molto spessa e lasciati così per un'intera stagione. In questo modo la luce non può raggiungere le piante che quindi vedono ridursi drasticamente la loro capacità di eseguire la fotosintesi. La mancanza di luce impedisce la crescita di nuovi germogli e infine costringe le piante a esaurire le loro riserve energetiche fino a provocarne la morte [2].

Sistemi di controllo chimico [modifica]

Per indurre la morte dell'apparato radicale, dopo la fioritura, degli erbicidi sistemici possono essere applicati il più possibile vicino al terreno sui pezzi di canna tagliati oppure sotto forma di spray foliari [5]. Il glifosato viene usato per il trattamento dei canneti nelle zone umide. Per informazioni dettagliate sull'uso e gli effetti di questo composto chimico vedere [10]. Quando si usano gli erbicidi, occorre seguire sempre le indicazioni di impiego in modo da non danneggiare gli altri organismi.

Sistemi di smaltimento [modifica]

Sia i fusti trattati chimicamente che quelli non trattati possono essere lasciati sul terreno a decomporsi, ma il processo naturale di scomposizione avviene molto lentamente. Il compost derivante deve essere tenuto ben lontano dall'acqua. Se i fusti non sono stati trattati chimicamente e le condizioni del luogo lo permettono, i resti possono essere bruciati. Un'altra soluzione consiste nel ridurre le canne in frammenti molto piccoli da usare come concime. Questi trucioli possono essere buttati nei contenitori per i rifiuti organici o sparsi sul terreno come agente drenante. Inoltre, una volta innaffiati con erbicidi e sparsi su terreni coperti di canne fatte a pezzi sono efficaci nell'interrompere eventuali fenomeni di ricrescita [2].

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