Famiglia
Euphorbiaceae.
Classificazione (Usda, 2007):
Jatropha curcas L.
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Regno
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Plantae – Piante
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Sottoregno
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Tracheobionta –
Piante vascolari
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Superdivisione
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Spermatophyta –
Piante a seme
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Divisione
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Magnoliophyta –
Piante a fiore
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Classe
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Magnoliopsida –
Dicotiledoni
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Sottoclasse
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Ordine
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Famiglia
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Genere
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Specie
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Nomi comuni.
Inglese: physic nut, Barbados nut, jatropha. Il genere Jatropha è
invece chiamato comunemente “nettlespurge” che significa : purga d’ortiche,
forse in riferimento alla tossicità dell’olio che agisce da purgante. Il nome
Barbados nut con cui è correntemente indicata negli Stati Uniti le deriva dalla
sua diffusione nelle isole caraibiche e le Barbados appunto.
Cenni botanici ed ecologici :
La Jatropha Curcas è un piccolo albero ermafrodita tropicale
che riesce a crescere in suoli semi-aridi e in presenza di scarse
precipitazioni (600 mm per anno). Raggiunge l'altezza massima di 6 metri ma
s'attesta sui 2 metri in coltivazione. Ha foglie verde scuro, possono tendere
al violaceo rossastro, picciolate alternate, ovate o lobate con 3-5 margini,
larghe 15 cm, lunghe 10 cm. Ha un’infiorescenza situata nella parte terminale
dei rami e contiene fiori maschili e femminili. I primi sbocciano in gruppo e
presentano 10 stami, i secondi sbocciano singolarmente e hanno ovario triloculare
con tre stigmi biforcati.
Fruttifica 1-2
anni dopo il trapianto con capsule triloculare dalla forma ellissoidale e
diametro di 3-4 cm, esocarpo verde e carnoso fino alla maturazione quando si
apre rilasciando 3-4 semi di colore nero, lunghi 18mm, e larghi 10, con polpa
bianca e oleosa (35% olio). Le varietà sembrano numerose data la diffusione
della pianta, l'unica non tossica conosciuta è la messicana, mentre la più
diffusa e dalle rese più alte è la “capoverdiana”, seguita da ”indiana”. Infine
la varietà con i semi più grandi ma meno numerosi proviene dal Nicaragua. La
pianta può avere una vita utile di circa 30 anni (Ventaghaswara, 2004).
Origine e distribuzione:
Originaria
dell'America Latina in specie del Centro America (Messico) è diffusa in tutti i
paesi del mondo con clima arido e semi arido. Cresce bene fino ai 1.600 s.l.m.
Vegeta con 300-1.000 mm/anno di pioggia, con una temperatura compresa tra gli
11 e i 28 gradi.
Coltivazione:
La pianta va
moltiplicata per talea o per seme in borse di polietilene e successivo
trapianto. L'impianto di coltura avrà sesto di 2x3 o 3x3 con una rispettiva
densità di 1.666 e 1.110 piante ad ettaro. Se disposta a siepe ogni pianta
dista due metri.
Il terreno va
preparato in maniera molto sommaria con una semplice aratura profonda e un
diserbo nelle prime fasi di crescita poiché è suscettibile alle malerbe.
S'irriga se la distribuzione annuale delle piogge non è costante e inferiore ai
600 mm annui, ma la jatropha resiste a livelli d'umidità inferiori. Se lo
stress idrico è troppo lungo perde le foglie che ributta quando le condizioni
saranno più favorevoli. In casi estremi di freddo e siccità il meristema
apicale si brucia (osservazione diretta nell’ambito del progetto Jis: jatropha
in Sicilia. www.agroils.com).
In tal caso
occorre fare una cimatura per consentire alla pianta di ripartire a vegetare (fonte: Ing.Amb.Federico Grati.www.agroils.com). L’asportazione
di nutrienti è simile al Ricinus Communis
o Ricino.
La jatropha è
stato osservata rispondere meglio alla concimazione organica che a quella
minerale. Una “micorizza” vive in simbiosi con le radici della pianta
aumentando l’apporto di fosforo alla pianta (Becker, 2004).
Produzione:
La pianta inizia a
produrre dopo 2 anni ma solamente dopo 5 si raggiungono i massimi livelli
produttivi.Il peso di 1000 semi è 750 grammi. Ogni pianta produce 3,5 kg di
seme. La produzione
in semi della jatropha varia da 0,5 a 12 t/anno/ha, dipende dal suolo,
dai nutrienti e piogge. L'albero ha una vita produttiva di 30 anni. Una media
di 5 t per ha è l’aspettativa di produzione in un buon suolo con una
precipitazione annuale compresa tra 900 e 1.200 mm corrispondono all'incirca a 1.780 litri
d'olio. I semi
contengono fino al 30 % d’olio, le mandorle, il 40% (Becker, 2005).
In Nicaragua il contenuto in olio del seme decorticato e
disidratato varia tra il 52,9 a 57,4% a seconda delle varietà (Greem, 1999).
Dopo la pigiatura
meccanica per l’estrazione dell’olio rimane un residuo detto cake o torta che
contiene ben il 61% di proteine contro il 41% della cake di soia ad esempio (Becker,
2004).
Usi vari:
Le sue caratteristiche la rendono spesso
impiegata in progetti di lotta alla desertificazione e all'erosione.
Dato l’alto contenuto in olio è la capacità
d’usare terreni marginali non irrigui, anche alla presenza di basse
precipitazioni, è la pianta che sta avendo più successo per la produzione di
Biodiesel in molte zone dell’Africa, Asia e America latina. In Nicaragua già
nel 1990 era istallata una piantagione di 12000ha addetta a quest’utilizzo
(Becker 2004).
I frutti della
jatropha non sono commestibili per l'uomo e per gli animali tranne che le
varietà messicane. La pianta non essendo edule è usata tradizionalmente per
recintare i terreni coltivati e tenerne fuori gli animali da cui non è
pascolata, e anche per ottenerne olio da usare tradizionalmente nella
produzione di sapone e illuminazione bruciandolo in rudimentali lampade.
In Messico vi sono varietà con principi
tossici talmente bassi nei semi da poter essere torrefatti e mangiati
dall’uomo. La ricerca e il miglioramento si stanno concentrando su queste
varietà affinché il cake residuo dell’estrazione d’olio possa essere usato per
l’alimentazione umana ma soprattutto animale dopo una semplice tostatura.
La pianta è usata
o passibile dei seguenti impieghi: medicinale, materia prima per la produzione
di saponi, protezione per piante o giardini se piantata a siepe, difesa del
suolo da processi d'erosione e desertificazione, produzione d'olio usato come
biodiesel e quindi energia rinnovabile, se s'usano le varietà messicane
atossiche il cake (residuo d'estrazione) può essere destinato all'alimentazione
animale o in ogni caso come fertilizzante (Becker, 2004).
Agricoltura Sostenibile e ”intercroping” di Jatropha:
La pianta è
tradizionalmente usata in molte zone come tutore per la vaniglia ,altre spezie o piante rampicanti
o ombrofile. Può essere coltivata in intercropping con molte specie vegetali.
La SRIPHL ha sviluppato alcuni modelli d’intercropping attuando una
distinzione tra terre aride marginali o
coltivate (Jatropha.org;
ipgr). Tali modelli sono
applicati e sviluppati per le specie più coltivate in India ma possono con
alcune varianti essere presi come norma generale.
Modelli base per terre aride e suoli poveri
·
Hedgerow di Jatropha con Glyricidia e Subabul in
file alternate.
·
Intercropped di Jatropha con erbe, tuberi e
vegetali
·
Jatropha consociato con alberi da frutta
·
Jatropha in piantagione consociata con Tek ,
Neem, Karanj (Pongamia), Subabul.
Su terreni coltivati e irrigati
Modelli base:
1. La Jatropha consociata con una o più della specie
seguenti, cresce ottimamente se nel sesto è applicata la spaziatura indicata
per ogni specie:
Gmelina arborea
(Gamhar) 8mX8m, Dalbergia sissoo
(Sheesham) 5m X 4m, Azadirachta indica
(Neem) 7m X 5m, Tectona grandis
(Teak) 4m X 4m, Emblica officinalis
(Aonla) 5m X 3m, Eucalyptus camaldulensis
3.5m X 2m e Moringa oleifera (Munga)
3m X 3m.
2. Jatropha con piante orticole per offrire reddito
supplementare ai coltivatori.
3. Intercropping di jatropha con piante medicinali; per
questo scopo la J.C è ideale perchè ombreggia e dà sostegno alle piante
rampicanti infatti è tradizionalmente usata in molte parti come sostegno per la
vaniglia. La selezione del rampicante è fatta secondo la condizione climatica
delle regioni. In India è consociata con
i seguenti rampicanti molto
diffusi: Mucuna prurita ; Gloriosa superbum; Pepe longum; Momordica charantia;
Selezione di piante ombrofile: Chlorophytum boriviliamum; Rauwolfia serpentina; Curcuma longa; Zingiber officinales ; Withania somnifera.
4. Jatropha in Intercropping con piante medicinali come Asparago Racemosus e la Commiphora
mukul e essenze profumate di valore come il patchouli e il coleus. In Madagascar,
la pianta è usata come sostegno per la vaniglia. Cresce bene insieme al gelso. Può essere combinata con altre piante da biodiesel a basso
input ( Ber e la Lac in India) per dare ottime rese. Per Hedgerow: con Agave silasana (fibre e riparo); Euphorbia spp(per riparo); Erythina indica (tinture vegetali e
protezione dal vento); Ipomea spp.(per
limitare i confini); Prosopis Juliflora (per
riparo, legna da ardere, carbonella); Glyciridia
(confini,fissare l'azoto e dare foraggio). Tratto da: www.jatropha.org.
Patologie della Jatropha:
La Jatropha Curcas
è universalmente riconosciuta come pianta estremamente resistente e rustica,in
tale definizione è inclusa una forte resistenza agli attacchi parassitari. Ciò
è principalmente dovuto alla particolare struttura della pianta che contiene
fino a 128 sostanze insetticide che la rendono tossica per tutto il mondo
animale. Ciò non deve indurre in errore perchè alcune classi di insetti ad
appararato boccale perforante-succhiante riescono ad aggirare le “barriere
tossiche” della piante e in piantagioni con sesti stretti specialmente possono
produrre danni economici rilevanti (C.Grimm, 1999). Le tossine che contiene
sono forbol esteri,inibitori della tripsina,lectine,fitati,di cui i forbol
esteri sono presenti in quantità prevalente. La percentuale di forbol esteri varia
da zero nelle varietà messicane non tossiche a 6 mg nelle varietà indiane.
Questi principi tossici possono essere estratti per ottenerne potenti
bio-pesticidi biodegradabili (Becker, 2004).
La jatropha è molto sensibile ad un fungo
la cercospora spp, teme per l'appunto i ristagni idrici e vuole terreni ben
drenati. I parassiti a cui è soggetta sono dell'ordine Heterophetera e Cerambycidae i cui danni possono avere effetti
compromettenti solo nelle fasi giovanili della pianta. In serra e nei nostri
climi è facile preda d'acari.
Le cimici attacano i giovani frutti o i fiori provocando
malformazioni fiorali e mancato sviluppo dei semi, diminuizione del peso e
contenuto in olio. Le cimici sono il Pachyrcoris
klugi Burmeister (Hepterotera scutelleridae) e la Leptoglossus Zonatus (Heteroptera Coreidae) che attaccano le noci
di jatropha mentre il fiore è attaccato invece dalla Hypselonotus intermedius (Heteroptera : Coreidae). Aumentando la
densità d’impianto aumentano i danni apportati, basti pensare che l’H. Intermedius si comporta da impollinatore saltuario di
questa pianta entomoga ma ad alte densità riduce il numero dei frutti in
maturazione. Insieme dannegiano il 18,5 % dei frutti in maturazione così come
verificato in una piantagione di 1.200 ha in Nicaragua (Grimm,1996). Svariati autori raccomandano un
controllo ed uso di pesticidi contro
questi antagonisti nel caso il loro numero fosse tanto rilevante da
apportare danni economici tali da rendere vantaggioso l’uso (Grimm, 1996), è possibile effettuare un controllo biologico
tramite la liberazione nei vivai di artropodi predatori polifagi e di parassitoidi specializzati.
Biodiesel dalla Jatropha:
Se il numero di cetano dell’olio di jatropha è ottimale e
migliore di gran parte degli oli vegetali (57-62), il suo potere calorifico lo
rende comparabile al diesel con valori di 9470 kcal/kg (Distich, 1985), l’alta
viscosità rispetto al diesel ne rende l’uso puro non processato abbastanza
problematico, tranne che nei motori diesel più grezzi come i “blister” di
fabbricazione indiana. Il biodiesel invece è d’ottima qualità, il chè lo fa
preferire al diesel sotto tutti i punti di vista anche in termini d’emissioni
inquinanti, l’unica nota negativa è rappresentata da un eccesiva fumosità degli
scarichi (Venkateswara,
2004).
Nella
tabella 7.2.1 è attuato un facile confronto visivo tra il diesel, l’olio grezzo
di jatropha, il biodiesel di jatropha e l’olio di pongamia.
Tab.7.2.1.
Proprietà di alcuni carburanti comparati alla Jatropha olio grezzo e Jatropha
bio-diesel. (Venkateswara,
2004).
Viscosità
25 C°
(N s/m²)
|
PT (C°)
|
Gravità specifica
(25 C°)
|
Flash point
(C°)
|
Potere calorifico (kj/kg)
|
|
Diesel
|
0,1226
|
------
|
0,84
|
72
|
42.000
|
Olio
Jatropha
|
1,17
|
159
|
0,92
|
225
|
36.000
|
Olio
pongamia
|
0,5272
|
129
|
0,90
|
175
|
36.500
|
Biodiesel Jatropha
|
1,226
|
179
|
0,94
|
230
|
35.800
|
Anche in termini qualitativi il biodiesel di Jatropha
supera a pieni voti gli standard europei sopratutto in fatto di numero di
cetano e residui carbonici valori in cui eccelle (Tab. 7.2.2).
Tab.7.2.2.
Caratteristiche del Biodiesel di Jatropha comparato agli standard europei (Venkateswara,
2004).
Caratteristiche
|
Jatropha Bio-diesel
|
Standard europei
|
Note
|
Densità
(g x cmֿ³ a 20 C°)
|
0,87
|
0,860-0,900
|
+
|
Flash
point(C°)
|
191
|
-101
|
+
|
n.Cetano
(ISO
5165)
|
57-62
|
-51
|
+++
|
Viscosità
(mm²/s a 40 c°)
|
4,20
|
3,5-5(40C°)
|
|
Potere
cal. netto.(Mj/l).
|
34,4 o
39,5 Mj/g
|
-
|
-
|
Numero
di Iodo
|
95-106
|
-120
|
+
|
Ceneri
di zolfo
|
0,014
|
-0,02
|
+
|
Residui
carbonici
|
0,025
|
-0,3
|
++
|
Le croci indicano i punti nei quali vengono superati in
termini meritori gli standard europei.
Il
guscio del seme se bruciato è ottima fonte di calore e produce fino a 19 Mj/kg
se bruciato (Becker, 2004).
L’estrazione dell’olio e la produzione del Bio-diesel è meglio sia fatta in
maniera decentrata per apportare vantaggi direttamente alla comunità rurale.
Il costo degli expeller e dell’impianto di
transisterificazione non è di per se proibitivo se sovvenzionato dal governo,
in un’ottica di grandi cooperative rurali, almeno per i paesi meno poveri come
in America Latina. In tal modo il cake residuo potrà essere prontamente usato
localmente come biofertilizzante o indirizzato ad un uso alimentare se da
varietà non tossiche o fornire un ottimo concentrato proteico in zone tropicali
che sono generalmente povere di tal prodotto migliorando la resa
dell’allevamento animale.
Miglioramento genetico e
obiettivi di ricerca:
La Jatropha è ancora dopotutto una pianta
selvatica ,l’attenzione va riposta nella selezione e raccolta del germoplasma.
La ricerca va inoltre focalizzata sull’analisi dell’efficienza energetica della
jatropha nelle differenti condizioni ecologiche e agronomiche in cui viene
coltivata. La jatropha ha un range di produzione molto variabile che varia
individualmente pianta per pianta compreso tra 200 g a 2 kg. Andrebbe col tempo
ristretto questo range coì ampio, retaggio del passato selvatico della pianta.
La produzione inoltre decresce con l’invecchiare della pianta (Becker,
2004).
G.N.
