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Il bilancio del Carbonio nei vivai di piante ornamentali

Lo sviluppo di una migliore comprensione delle dinamiche del carbonio terrestre, sta assumendo sempre più importanza politica e scientifica. In questo contesto,  la produzione vivaistica sta prendendo connotati sempre più industriali con un graduale aumento di superficie coltivata e un miglioramenti della tecnologia per l'uso delle risorse rispetto all'agricoltura tradizionale.  Dovrebbe, per questo, prendere in considerazione la prospettiva di adottare indicatori adeguati per monitorare le performance ambientali della produzione di piante. Il bilancio del carbonio di un processo di produzione  tra emissioni di CO2 e il suo sequestro, può essere considerato un interessante strumento per misurare lo stato ambientale dei vivai e un primo passo verso la più complessa analisi  “Life Cycle Assessment” ( LCA ).

Bilancio del Carbonio per una valutazione ambientale. Questa prospettiva può essere di grande importanza, visto che se è vero che le piante dei vivai, in genere, hanno bisogno di alti livelli di input (materie prime, energia , strutture ), contribuendo così all’aumento della CO2 (e altri gas serra) in atmosfera. D'altra parte, i vivai di piante ornamentali possono giocare un ruolo senza dubbio positivo nella fissazione del carbonio, con la crescita, sequestrando e depositando il carbonio nei loro tessuti. L'obiettivo di questo lavoro è stato quello di dare contributo per identificare un elenco di tutti i fattori coinvolti nelle emissioni di CO2 e una prima stima del bilancio di CO2 nei vivai di piante ornamentali, tenendo conto dei diversi tipi di gestione degli impianti (dimensioni degli appezzamenti, coltivazione in vasetteria o  in campo ), caratterizzato da un uso del tutto diverso delle risorse così come la tipologia delle piante prodotte.

La ricerca. La ricerca è stata effettuata su tre diversi vivai di Pistoia, caratterizzati da produzioni differite:
Sito 1 : piante di piccole dimensioni prodotte in vaso
Sito 2 : piante di media grandezza con piante in vaso
Sito 3 : piante di taglia medio grandi coltivate in campo
Per ogni sito, sono stati considerati la superficie complessiva, le specie, l'età e il numero delle piante coltivate. Sono stati  presi in considerazione parametri come la quantità totale delle materie prime utilizzate annualmente (materie plastiche, torba, fertilizzanti, agrofarmaci, gasolio ed elettricità).
Non sono state considerate, invece,  le emissioni prodotte da macchine per le operazioni dirette (cioè trattori, rimorchi, zollatrici , piattaforme semoventi per la potatura, piantatrici, ecc) e strutture ( ad esempio, edifici, serre, sistemi di irrigazione e fertirrigazione), perché in questo primo contributo si è deciso di focalizzare l'attenzione alle emissioni connesse con l'utilizzo di materie prime. Tuttavia, il peso delle emissioni di CO2 provenienti da strutture ed attrezzature per la produzione di piante ornamentali all’aperto è considerata meno rilevante rispetto a quelle prodotte da altre produzioni vivaistiche, come quella floricola in serra (Russo e Scarascia Mugnozza, 2005; Stanghellini e Van Os , 2004). È stato utilizzato il “potenziale di riscaldamento globale” ( GWP ) per determinare il contributo dei tre gas (CO2, CH4 e N2O), all'effetto serra.

Tre diversi appezzamenti. Per quanto riguarda il sequestro della CO2,  è stata presa in considerazione la biomassa annua prodotta in rami, fusti e radici; la biomassa della foglia, al contrario, è stata esclusa a causa della sua scarsa efficacia di stoccaggio stabile del carbonio. Nella parcella numero 1, composta da querce di un anno di età,  il campionamento è stato effettuato al termine della stagione di crescita. La parcella 2 era formata da Nandine vecchie di due anni: sono stati trattati nello stesso modo ma le piante sono state campionate sia all'inizio e alla fine della stagione di crescita, in modo da calcolare la crescita netta annuale. Nel sito 3, la massa totale a secco non è stata misurata con campioni distruttivi, ma stimata attraverso equazioni allometriche in base al diametro a petto d’uomo.
 
Risultati e discussione.  I dati relativi alle emissioni di CO2eq hanno mostrato, nel complesso, alcune differenze tra i tre vivai analizzati. In generale, le piante coltivate in campo erano caratterizzate da emissioni circa 10 volte inferiori a quelle provenienti dalle coltivazioni in vaso. ​​Questo risultato è dovuto ad un utilizzo diverso delle materie prime e risorse tra contenitore e pieno campo, con quest'ultimo definito da una completa mancanza di materie plastiche e torba (due materiali molto esigente in termini di emissioni di CO2eq ), e un minor uso di tutti gli altri materiali (ad esempio concimi, trattamenti chimici ). Un altro punto è che anche sei due siti coltivati in vaso mostrano le emissioni di CO2eq simili, questi erano dovuti ad un diverso "peso" dei fattori di emissione analizzati: nel sito 1 ( piccole piante) i valori maggiori sono rappresentati da torba ed energia elettrica, mentre nel sito 2 i vasi di plastica sono responsabili di quasi il 50% delle emissioni totali. Anche fertilizzanti e  trattamenti chimici hanno dato valori diversi: le piante in vivaio del sito 2 ( intensamente coltivate) richiedono  un livello di entrambi questi ingressi molto superiori a quelle necessari per i piccoli impianti nel sito 1.
Per quanto riguarda i metri quadrati di carbonio sequestrato, tutti i siti osservati hanno mostrato risultati diversi. Le piante del  sito2 (Nandina domestica, vaso di 24 cm di diametro) ha mostrato la crescita più elevata per  metro quadrato e quindi una migliore fissazione di CO2 (4,335 Kg m2 y-1). Le piante coltivate in campo hanno dato un risultato meno rilevante ( 1.559 Kg m2 y-1) anche perché il totale delle stime di sostanza secca ottenute con le equazioni allometriche erano divise per l'età delle piante (5 anni). Il risultato più basso del sito 1 è strettamente correlato con il tipo di piante coltivate  in piccoli impianti di propagazione, la cui crescita non è ancora considerevole.
 
Processi e valori diversi.  Una considerazione finale si può fare per l'equilibrio tra le emissioni di CO2 e sequestro nei 3 siti. L'unico saldo positivo si è rivelato essere quello da piante coltivate in campo, essenzialmente a causa di un ridotto livello di emissioni di questo tipo di vivaio. Le elevate prestazioni in termini di sequestro di CO2 nel
Sito 2 era appena sufficiente a bilanciare i propri valori di emissione, mentre il peggior risultato in termini di bilancio di CO2 è stato, ovviamente, ottenuto con il sito 1 , caratterizzato da un livello di emissioni comparabili con quello rilevato Sito 2 e un’efficienza molto bassa del sequestro, a causa della crescita limitata delle giovani piante. Anche  se i risultati di questo studio dovrebbero essere considerati come preliminari , è abbastanza chiaro che il bilancio delle emissioni/sequestro di CO2 dei vivai può variare notevolmente con il tipo di processo di produzione e del tipo di piante prodotte. Produzioni di piante in contenitore mostra un uso massiccio dei fattori più impattanti (torba e plastica) in termini di emissioni, con possibilità di scenari migliori attraverso l’utilizzo di compost e vasi di plastica riciclata.
La prospettiva di considerare le piante in vivaio come serbatoi di carbonio è solo all'inizio, ma l'efficienza del potenziale di sequestro sembra essere interessante se riferito agli impianti di medie o grandi dimensioni, la cui fissazione di CO2 può diventare capace di bilanciare la CO2 emessa per la loro produzione. In conclusione, la definizione e la misura di tutte le fonti di CO2 dei vivai, definisce un nuovo approccio per una completa analisi ambientale legati agli impatti derivati dalla gestione del vivaio. 

Una ricerca dell'università di Firenze ha calcolato gli input e gli output di CO2 necessarie per la produzione di alberi e arbusti

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