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Autore/i: Walter Flückiger, Sabine Braun (autori esterni)
Redazione: WSL, Svizzera
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Le sostanze nutritive durante la raccolta di legname: lasciarle in bosco oppure riciclarle!

Le condizioni di approvvigionamento degli alberi forestali con le varie sostanze nutritive, in particolare fosforo, magnesio e potassio, sono peggiorate. La raccolta di alberi interi accrescerebbe ancora più il problema della perdita di nutrimenti. Compatibilmente alle esigenze di una gestione sostenibile delle foreste si dovrebbe pertanto utilizzare unicamente la parte di legname commercializzabile. Un’alternativa è rappresentata dal riciclaggio delle sostanze sottratte, ottenibile riportando le ceneri in bosco.

Häcksler
Fig. 1 - I faggi abbattuti in estate sono lasciati a seccare e vengono poi cippati in seguito, assieme alle foglie. In questo modo i boschi perdono molte sostanze nutritive.
 
Vergilbter Fichtenzweig
Fig. 3 - Rami di abete rosso fotografati in Leventina (TI) ingialliti a causa del deficit di potassio (Potassio 1,6 mg g-1 TS , valori normali > 3,5 mg g-1 TS).
 
Verfärbtes Buchenblatt
Fig. 4 - Questa foglia di faggio prelevata a Novaggio (TI) mostra colorazioni anomale causate da carenze di magnesio e calcio: Concentrazione di magnesio 0,43 mg g-1 TS (Normale > 1 mg g-1), Concentrazione di calcio 1,9 mg g-1 TS (normale > 4 mg g-1).
 
Foto: IAP

La discussione sul mantenimento della fertilità del terreno nei boschi della Svizzera ha riacquistato importanza soprattutto in relazione all'avvento delle pratiche basate sulla raccolta di alberi interi. Come indicato nei risultati raccolti durante una campagna di ricerca durata 25 anni, attualmente su 133 superfici forestali di osservazione monitorate dall’Istituto di biologia vegetale applicata (IAP), gli alberi si impoveriscono sempre più di fosforo, magnesio (Figura 2) e in parte anche di potassio (Figura 3). Nel 1984 il 12% delle superfici di faggi e l‘11% di quelle di abete rosso era sottoalimentato in fatto di fosforo. Nel 2007 tali valori erano saliti al 71% e rispettivamente al 67%. Un approvvigionamento insufficiente di magnesio era stato osservato nel 1984 sul 10% delle aree di faggio, valore salito al 50% nel 2007 (Figura 4). La diminuzione della concentrazione di fosforo ammonta al 28% per i faggi e al 22% per gli abeti rossi. Le concentrazioni di magnesio e potassio nelle aree di faggio sono anch'esse diminuite del 29%.

Si possono osservare relazioni significative tra l'approvvigionamento di fosforo e la crescita in diametro dei tronchi. Tanto più bassi sono i valori di fosforo nel fogliame e negli aghi, quanto più bassa è la loro crescita (Figura 5). Esperimenti dimostrano che la deposizione di azoto atmosferico è causalmente coinvolta in questi cambiamenti di disponibilità in termine di sostanze nutritive.

Nello stesso arco di tempo è stato osservato un aumento dell‘acidità del terreno. Questa acidificazione avviene a una velocità decisamente maggiore di quanto si possa spiegare grazie ai soli processi naturali. I composti azotati rappresentano una parte essenziale degli apporti acidi provenienti dalle immissioni atmosferiche. L’azione acidificante dell’azoto è stata peraltro riprodotta anche tramite sperimentazioni. In strati di terreno privi di calcare presenti sulla rete di aree di osservazione forestale (56 aree su un totale di 94) la saturazione basica, quindi l’occupazione del terreno da parte di scambiatori di ioni con calcio, potassio, magnesio e sodio, solo nel periodo tra il 1996 e il 2005 è diminuita del 5,3%, in modo significativo. Considerando quanto lentamente avvengono i processi nel suolo, questo risultato in soli nove anni assume un'importanza ragguardevole.

Una saturazione di basi di ≤15% viene considerata come critica. Questo valore è stato superato in negativo sul 13% delle superfici di osservazione monitorate dall'IAP. Per una gestione sostenibile dei boschi Puhe J. e Ulrich B. (2001) raccomandano (per le diverse specie arboree) i valori minimi di saturazione di basi indicati nella Tabella 1. Per valori ≤40% è stato notato che, nelle superfici di osservazione dell'IAP, il rischio di sradicamento dovuto al vento è aumentato. Queste soglie di saturazione di basi vengono raggiunte o superate nel 45% delle superfici d’osservazione.

Tabella 1 - Saturazione basiche necessarie per garantire una gestione sostenibile delle diverse specie arboree.
Specie arborea
Saturazione di basi necessaria
Acero campestre, olmo montano, frassino, tiglio
90%
Acero riccio, ciliegio
70%
Acero montano, carpino bianco
60%
Faggio, quercia
50%
Abete bianco, peccio, pini, douglasia, larice
30%

I rami e le foglie sono ricchi di sostanze nutritive

Il raccolto delle biomasse legnose sotto forma di tronchi come fatto finora, ha un impatto trascurabile sulla rimozione dei nutrienti, in quanto il tronco, in confronto alle altri parti dell’albero, possiede meno sostanze nutritive (Figura 6). Se vengono invece esportati dal bosco i rami o addirittura il fogliame, risulta una quadruplicazione della perdita di sostanze nutritive, in quanto queste componenti degli alberi contengono molte sostanze nutritive nonostante la relativa piccola proporzione rispetto al totale della biomassa (Figura 7).

In tal modo la produzione del legname cippato per le centrali termiche, per produrre il quale vengono triturati gran parte della chioma ed in parte anche il fogliame (v. Figura 1), comporta importanti conseguenze per quanto riguarda la disponibilità di sostanze nutritive nel terreno. Solo in pochissimi luoghi questo genere di sfruttamento può essere considerato come sostenibile. Sui terreni poveri di basi l‘acidificazione viene accelerata (Figura 8), ma anche nella stazioni con substrati calcarei l’aumentato drenaggio di fosforo e potassio può condurre carenze nei suoli a livello di sostanze nutritive.

Riciclo delle sostanze nutritive

L’accresciuta rimozione delle sostanze nutritive può essere compensata dal reinserimento nei terreni delle ceneri provenienti dalla combustione di legno allo stato naturale. Le ceneri contengono tutte le sostanze macronutrienti estratte dal bosco, eccezion fatta per l’azoto (v. Tabella 2). Una sottrazione dell'azoto risulta essere addirittura positiva, in quanto le attuali immissioni di azoto atmosferico troppo elevate rappresentano un problema per i boschi. Grazie al suo alto contenuto di cationi basici la cenere agisce oltretutto contro l’acidificazione del terreno.

Tabella 2 - Contenuto di sostanze nutritive nella cenere
Elemento nutritivo Contenuto in %
Calcio 15–46
Magnesio 1–2
Potassio 3–4
Fosforo 1–2
Valore pH 10–13


L'ordinanza federale sulle sostanze fino a oggi tratta le ceneri come sostanze estranee, con limiti severi per quanto riguarda la concentrazione dei metalli pesanti. Le concentrazioni effettivamente osservate potrebbero sembrare a prima vista elevate (v. Tabella 3). Tuttavia si deve considerare, che questi metalli pesanti provengono dal bosco. Inoltre, durante la combustione del legno una parte dei metalli pesanti si volatilizza e viene separata finendo nella cenere degli impianti di depurazione a cicloni o nei filtri dei fumi. Il cromoVI tossico prodotto durante la combustione viene velocemente ridotto a cromoIII quando entra in contatto con le sostanze organiche presenti nel terreno e diviene pertanto innocuo, nella misura in cui non vi è un rischio di dilavamento diretto nelle acque sotterranee.

Tabella 3 - Contanuto di metalli pesanti nella cenere di legno prodotta in impianti di combustione a grigia, in impianti con separazione delle ceneri tramite cicloni e in impianti provvisti di filtrggio dei fumi.
Metallo pesante

Cenere da impianti a griglia [mg/kg]

Cenere dopo separazione ciclonica  [mg/kg]

Cenere da impianti con filtraggio dei fumi [mg/kg]

Zn
353.8 1580
4505
Cd
3
24.6
34.7
Cr
61.54
71.75 113.3
Cu 162.39
173.15
277.04
Ni
46.17
38.92
54.38
Pb
32.96
286.3
294.84


Durante gli esperimenti di aspersione delle ceneri nelle foreste si sono in genere fatte esperienze per lo più positive. Oltre a un aumento della crescita degli alberi, si è pure constatato un miglioramento dell’approvvigionamento di sostanze nutritive, in particolare di fosforo e potassio. In generale si osserva un aumento della saturazione di basi nei suoli forestali e una diminuzione del loro tenore di acidità.

L'effetto di un migliore apporto di potassio e fosforo può durare per decenni, mentre il temuto aumento del dilavamento dei nitrati viene rilevato solamente con dei dosaggi molto elevati (18 t/ha=1.8 kg/m2). I quantitativi di aspersione consigliati si aggirano peraltro attorno alle 2-3 t/ha ed in genere avvengono in forma di pellet, che possiedono la proprietà di essere rilasciate lentamente (Slow-Release).

In sintesi...

Nelle ultime due decadi e mezzo l’approvvigionamento dei nostri alberi forestali in termini di sostanze nutritive e in particolare di fosforo, magnesio e potassio si è decisamente attenuato. Anche la saturazione basica è però diminuita notevolmente nelle stazioni prive di calcare. L’utilizzazione della ramaglia o addirittura di tutta la chioma degli alberi con le foglie/aghi comporta un aumento massiccio della sottrazione di sostanze nutritive all'ecosistema boschivo, perdita che solo in pochissime stazioni può venire compensata da mobilitazione delle sostanze nel suolo (disgregazione) o da apporti di origine atmosferica. Per garantire una gestione sostenibile dei boschi occorre quindi limitare il prelievo di sostanze nutritive al solo legname commercializzabile, oppure prevedere un riciclaggio delle sostanze nutritive sottratte per mezzo della restituzione delle ceneri tramite aspersione. Ma per far questo occorre dapprima risolvere alcune questioni di tipo giuridico.


  • Traduzione: Fulvio Giudici, S.Antonino

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Informazioni

  • Sabine Braun
    Institut für angewandte Pflanzenbiologie
    Sandgrubenstrasse 25/27
    CH-4124 Schönenbuch BL
    Tel.  +41 (0)61 481 32 24
    E-Mail: sabine.braun @ iap.ch
    www.iap.ch

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