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Valutazione dell’epoca di raccolta delle colture per ottenere insilati di qualità dedicati all’alimentazione di Biogas

Gli insilati ricoprono un ruolo fondamentale per quanto riguarda l’alimentazione degli impianti di Biogas. Essi, infatti, sono l’alimentazione base per la maggior parte degli impianti ed in particolare per impianti con potenze elevate sopra i 100 kWh. Proprio per questo motivo, è necessario fare molta attenzione alla qualità degli insilati per poter sfruttare a pieno le loro potenzialità all’interno dei digestori. E’ bene ricordare che coltivare cereali autunno vernini e, in particolare mais, sta diventando sempre più difficile in relazione ai repentini cambiamenti climatici e al costo dei mezzi tecnici per portare il prodotto a maturazione. Trascurando la qualità dei prodotti con cui andiamo ad alimentare i nostri impianti, si corre il rischio di spendere molti soldi senza ottenere un beneficio adeguato ovvero inadeguate produzioni di Biogas per unità di prodotto considerato.

1. Insilato di Mais

I fattori che incidono maggiormente sulla qualità dell’insilato di Mais sono:

– il genotipo;

– le condizioni di crescita, ovvero le condizioni climatiche e le pratiche agronomiche;

– lo stadio di maturità alla raccolta;

– l’insilamento e la riapertura del silo;

La scelta del momento della raccolta influisce principalmente sul tenore di sostanza secca e sulla quantità di amido accumulata nella cariosside, determinando in questo modo il contenuto energetico del trinciato.

Lo stadio di maturazione a cui si fa riferimento solitamente per la raccolta dell’insilato di mais corrisponde alla maturazione cerosa della pianta. In questo stadio si ha un accumulo di amido nella granella e la cariosside si intacca con l’unghia.

Per identificare questo stadio di maturazione viene valutata la linea del latte all’interno della cariosside del mais (Fig.1.1).

La linea lattea è quella linea di demarcazione fra la matrice solida (amido) e la matrice liquida (sostanze zuccherine lattescenti) della cariosside che, con il procedere della maturazione, si sposta da una posizione prossima alla corona ad una posizione sempre più vicina all’inserzione della cariosside sul tutolo. Per la determinazione della linea lattea bisogna spezzare la spiga a 2/3 dalla punta e osservare la parte distale, infatti la linea lattea risulta visibile chiaramente solo da un lato della spiga mentre dall’altro lato è coperta dall’embrione in via di sviluppo (G. Borreani, 2007).

Fig. 1.1: Linea del latte

La Tabella 1.1 riportata qui di seguito dimostra come la valutazione della linea del latte sia di fondamentale importanza per raccogliere un prodotto di qualità, energetico e che quindi ci consenta di avere una produzione di kwh/t di prodotto adeguata per la tipologia di insilato di cui stiamo parlando. Raccogliendo l’insilato allo stadio ottimale abbiamo un contenuto di sostanza secca della pianta intorno al 33-35%

Tabella 1.1: Parametri qualitativi silomais raccolto allo stadio ottimale (linea lattea tra il 50 e il 60 %) e immaturo (linea lattea 20-30 cm) (Borreani e Tabacco, 2007).

 

La principale difficoltà nella scelta del momento della raccolta sta nel fare un compromesso tra la maturazione della cariosside (linea del latte ottimale tra il 50 e il 60%) e la maturazione del resto della pianta. Molto spesso ci si trova in situazioni nelle quali la pianta secca molto velocemente senza avere una maturazione della cariosside, e quindi un contenuto di amido adeguato. Per questo motivo si consiglia di scegliere degli ibridi che abbiano uno “stay green” (capacità della pianta di tenersi verde) il più lungo possibile in modo da raccogliere una pianta ancora verde e che abbia raggiunto la maturazione cerosa della granella.

L’andamento della sostanza secca (s.s.) del trinciato e dei parametri qualitativi possono essere espressi in relazione all’evoluzione della linea lattea della cariosside.

La S.S. del trinciato cresce linearmente all’aumentare della linea lattea e quindi della maturazione, passando da 25% all’inizio della maturazione cerosa (linea lattea 0%) al 45% al termine della maturazione (linea lattea 100%).

Il contenuto in proteina non varia più dal momento in cui inizia la maturazione cerosa e presenta valori compresi tra 5,3 a 8,1%, con un valore medio intorno al 7,0%. L’NDF diminuisce con la maturazione dal 55% al 40% per l’effetto della diluizione a seguito dell’aumento della granella e dell’accumulo di amido. L’amido varia dal 24 al 34% con l’avanzare della maturazione. Come si vede dalla Figura 1.2 il contenuto di amido procede in modo lineare con l’avanzare della linea del latte (Borreani e Tabacco, 2007).

Fig. 1.2: Andamento contenuto di amido in relazione alla linea del latte. (Borreani e Tabacco, 2007).

Dati in letteratura confermano che ritardando il momento della raccolta, quindi all’aumentare della sostanza secca la digeribilità della fibra (NDFD) diminuisce, così come diminuisce la digeribilità della sostanza organica (DSO) e la digeribilità dell’amido.

Nella figura 1.3 sottostante viene mostrato come proteine, amido e fibra variano all’aumentare della sostanza secca.

Fig. 1.3: Andamento del contenuto di proteine, amido e fibra in relazione alla sostanza secca (Galletti et al., 2019).

Recenti studi hanno dimostrato che l’avanzamento dello stadio di maturazione e quindi l’aumento del tenore di sostanza secca del trinciato non hanno un impatto rilevante sulla digeribilità della fibra, perché la maggiore densità energetica del foraggio compensa il calo di digeribilità dell’NDF. Il rapporto amido/NDF è un importante indice da tenere in considerazione, più si ritarda la raccolta, più questo rapporto aumenta fino a valori prossimi a 1 (Galletti et al., 2019). Tuttavia, è sconsigliato ritardare troppo il periodo di trinciatura poiché ad un aumento della sostanza secca alla raccolta di oltre il 35% vi è una diminuzione della digeribilità della fibra e dell’amido. Oltre un certo livello di sostanza secca, aumenta il contenuto di lignina. Necessario è ricordare che la lignina non viene degradata dai batteri metanigeni e quindi non produce gas. La lignina, non solo non viene degradata, ma è in grado di legare a sè composti come le proteine, impedendo in questo modo che vengano digerite all’interno del digestore.

Riassumendo, l’epoca di trinciatura per ottenere un ottimo insilato di mais, quindi, deve essere un ottimo compromesso tra:

– la giusta umidità in modo da facilitare le pratiche dell’insilamento, infatti un’elevata sostanza secca rende più difficile un compattamento uniforme del prodotto;

– il massimo contenuto di amido possibile;

– valutazione della fibra prestando attenzione alla tenuta del verde della pianta in modo da evitare il più possibile l’accumulo di lignina.

2. Insilato di Cereali autunno-vernini

Negli ultimi anni la necessità di ottimizzare i costi di alimentazione degli impianti di biogas e avendo lo scopo di produrre il maggior quantitativo di energia ad ettaro durante l’anno, ha portato all’utilizzo sempre più consolidato dei cereali autunno-vernini (principalmente frumento, orzo e triticale). Queste colture, una volta trinciate per la produzione di insilato, permettono di lasciare libero il terreno per le semine del mais di secondo raccolto e in questo modo si consolida un doppio raccolto all’interno di una singola annata.

Soffermandoci sull’epoca di raccolta per quanto riguarda il trinciato per l’alimentazione di Biogas, il valore nutritivo di queste colture cambia sensibilmente nel passaggio dalla fase di botticella, a quello di fioritura, a quello di maturazione lattea e infine maturazione cerosa. Si assiste infatti ad un calo sensibile del contenuto di proteina grezza (dal 10% della prima fase sino al 6% dell’ultima).

L’accumulo di amido risulta molto bassa o addirittura nulla nelle prime fasi di maturazione, successivamente si determina un aumento sensibile riscontrabile in modo marcato nella fase cerosa (15% circa). In questa fase però si ha una forte caduta della digeribilità della fibra rispetto alle fasi fenologiche precedenti legata ad un incremento della lignina (ADL) nella parte fibrosa della pianta.

Di conseguenza, una raccolta tardiva può portare ad un prodotto troppo secco che può essere causa di difficoltà di insilamento e di problemi di miscelazione all’interno dei digestori causando galleggiamenti della fibra sulla superficie del digestato. Per questo motivo lo stadio di maturazione ideale per queste colture si attesta tra la maturazione lattea e quella cerosa con un contenuto di sostanza secca variabile tra un 28-30 %.

Il passaggio da maturazione lattea a maturazione cerosa, soprattutto nel caso del triticale, è molto rapido e può concludersi nel corso di pochi giorni: una raccolta tardiva porta a stoccare un prodotto troppo secco, con le conseguenti note difficoltà di insilamento ed elevate perdite di quote di energia per eccessiva infiltrazione di aria all’interno del silo (Fabbri, 2015).

Concludendo, abbiamo visto quanto sia importante la decisione del momento di raccolta, in particolare per la produzione di insilato di mais e di cereali autunno vernini. Una non corretta gestione di queste tempistiche può vanificare un’ottima annata in termini di prodotto in campo. Oltretutto, può rendere molto difficoltose le fasi dell’insilamento del prodotto, provocando un aumento esponenziale delle perdite in trincea.

By |2020-07-07T15:50:45+02:00Giugno 3rd, 2020|Categories: Ambiente e sostenibilità, Biogas, Impianti a biogas|Commenti disabilitati su Valutazione dell’epoca di raccolta delle colture per ottenere insilati di qualità dedicati all’alimentazione di Biogas