I FLOCCULANTI NATURALI. LA MORINGA OLEIFERA.

Tra i flocculanti naturali ve ne sono diversi dalla buone potenzialità, ma uno dei più interessanti è senza dubbio estratto dalla Moringa oleifera. Uno dei pregi della moringa è l’abbondanza sul mercato, a prezzi relativamente economici, del suo estratto, che deriva dalla massa  residua dell’ estrazione del’olio di ben, dalle ottime qualità fisico-chimiche e che è valutato come potenziale fonte di biodiesel.

Altri flocculanti naturali non sono presenti sul mercato a prezzi accessibili (dato che devono essere appositamente estratti e non sono residuo d’altre lavorazioni)  nonostante l’ottima qualità come lo Strychnos potatorum Linn.usato in India per purificare l’acqua, e quindi un loro eventuale uso per l’acquicoltura è improbabile al momento.  

La Moringa oleifera è un alberello tropicale, leguminosa spontanea in Africa e Asia con alta produzione di baccelli contenenti una miriade di sostanze utili per i più diversi scopi. Ha un contenuto in proteine e sali minerali notevolissimo tanto che sono allo studio progetti per la realizzazione d’alimenti contro la malnutrizione infantile a base di Moringa.

 Ma la qualità che a noi interessa di più è che dalle sue proteine viene estratto un coagulante che stimola la  flocculazione usato nella tecnologia vinicola biologica per la precipitazione dei lieviti in sospensione. Lavora bene indipendenemente dal pH, caratteristica molto importante.

La capacita flocculante della farina del legume, è ben nota ai tropici dove viene tradizionalmente usata per rendere potabile l’acqua eliminando larve e parassiti dalla sua superficie, perchè fa precipitare colloidi e particelle in sospensione a cui vi sono aggrappati il 90% dei batteri.

 Vi sono progetti in studio per rendere potabile l’acqua utilizzando materiali facilmente reperibili ai tropici come questa pianta e la pomice (Broin, 2002).

La prova svolta nel mese di luglio del 2006, in laboratorio del Dipartimento di Biotecnologie Agrarie di Firenze, a cui ho personalmente partecipato non ha dato i frutti sperati. 

La microalga prescelta per l’esperimento è stata la Nannocloropsis, alga marina coltivata  in bioreattori. La microalga si presentava in una spessa emulsione acquosa molto fine di colore verde scuro. L’esperimento avendo disatteso le aspettative non è stato più ripetuto.

In prospettiva si pensa di ripeterlo con concentrazioni diverse oppure usando direttamente l’estratto dei semi di Moringa invece della cake disoleata e soprattutto provando con microalghe d’acqua dolce dove si spera dovrebbe finalmente dare i risultati sperati.

G.N.

SWITCHGRASS (Panicum virgatum)

Switchgrass (Panicum virgatum)

Famiglia Poaceae.

Classificazione (Usda, 2007).

Regno	Plantae
Sottoregno	Tracheobinta
Superdivisione	Spermatophyta
Divisione	Magnoliophyta
Classe	Liliopsida
Sottoclasse	Commelinidae
Ordine	Cyperales
Famiglia	Poaceae
Genere	Panicum L. - Erba panico
Specie	P. virgatum L.- Switchgrass

Origine: tropicale ma ovunque diffusa nel mondo.

Descrizione e ecologia

Erbacea C4, infestante poliennale e rizomatosa a crescita rapida spesso dominante nei prati e nelle grandi  praterie americane ma è di origine tropicale. E’ diffusa nelle Americhe, in Europa, Asia, Africa. I culmi sono eretti e lunghi da 0,5 a 2 metri. L’infiorescienza è un panicolo lungo da 15 a 50 cm. I semi sono duri e piccoli e 1.000 semi pesano 1,1-2 grammi.

Alcune cultivar sono relativamente tolleranti al freddo.  Vive bene su suoli neutri ma si adatta agli acidi. Basandosi sulla morfologia e sulle diverse tipologie d habitat lo switchgrass è stato diviso in due diverse tipologie: le specie a taglia bassa da altopiano adatte a suoli poveri e in pendio che sfruttano meglio i bassi input e le specie a taglia grande da pianura che sfruttano meglio gli alti input. (Fuentes, 2002)

Cenni colturali

Si propaga da seme. La germinabilità è sul 75%. La semina è effettuata meccanicamente.

La densità di coltura è di 400 piante sul metro quadro. Le concimazioni non sono richieste e se applicate e bene metterle nel letto di semina o in copertura per non stimolare le piante competitrici. Si semina in inverno. Il germoglio esce dal rizoma in primavera, a causa della crescita rallentata autunnale alcune erbacce potrebbero prendere il sopravvento obbligandoci all’uso d’erbicidi. Il primo anno la resa in biomassa è bassa rispetto al secondo anno di coltura.

 Il ciclo colturale è di 3-5 anni. Il costo di produzione è più basso rispetto al Miscanto. L’umidità alla raccolta è del 30% e va essiccata in campo per qualche giorno (RE, 1996).

Usi energetici

Switchgrass è considerato una pianta da bioetanolo low input dal grande potenziale grazie  alla sua robusticità e adattamento a suoli poveri e condizioni climatiche, crescita rapida e le  richieste di fertilizzanti basse unite ad una scarsa suscettiblità alle malerbe.

Ha un alta efficienza d’uso dell’acqua e tollera bene pH acidi. Per la Fao (Reu, 1996) il Panicum virgatum produce un massimo di 35 t/ha di biomassa secca per attestarsi su una media di 12 t/ha di s.s.

 Tramite il miglioramento genetico e la ricerca, la biomassa ottenuta è aumentata dal 1996 a tal punto che unita alle nuove tecniche biotecnologiche di conversione cellulosa-etanolo ha portato nel 2006 a ricavare circa 7.000 litri di etanolo ad ettaro. Il presidente degli Stati Uniti d’America, George W. Bush ha menzionato lo Switchgrass in suo discorso pubblico del 2006 come una speranza per il futuro.  Switchgrass potenzialmente  può produrre 7.000 litri di bioetanolo a ettaro contro i  5.800 l/ha per la canna da zucchero e 3.000 litri/ha per il mais.

 Non tutti i pareri sono concordi su questi dati e lo stesso dicasi per i bilanci energetici.

All’ Università della California, il Prof. Tad Patzek della Berkeley ritiene che lo switchgrass necessiti per la sua produzione più energia di quella ottenuta dal bioetanolo ricavato dalla conversione della sua biomassa, per Patzek il 45 % più energia fossile della bioenergia prodotta. In una conferenza del 2007 il Prof. Richard Muller, della stessa università, denuncia il bilancio energetico negativo dello switchgrass.

Per permettere un Eroei migliore alla coltura a Berkeley è partito l’Helios Project  che sta tentando di pianificare un nuovo processo biotecnologico sfruttando ceppi batterici selezionati per convertire più efficientemente la cellulosa ad etanolo. Dall’altra parte, David Bransby, stimato esperto americano delle energy crops sostiene che per ogni unità d’input energetico, lo switchgrass da 4 unità d’output. Questo lavoro è stata la fonte usata da Bush per il suo discorso all’Unione ad inizio 2006 (W.a, 2007).

G.N.

ALBERO DI TUNG (Aleurites fordii H.)

ALBERO DI TUNG (Aleurites fordii H.)

Famiglia Euphorbiaceae 

Aleurites fordii Hemsl
Regno	Plantae – Piante
Sottoregno	Tracheobionta – Piante vascolari
Superdivisione	Spermatophyta – Piante a seme
Divisione	Magnoliophyta – Piante a fiore
Classe	Magnoliopsida – Dicotiledoni
Sottoclasse	Rosidae
Ordine	Euphorbiales
Famiglia	Euphorbiaceae
Sottofamiglia	Crotonoideae
Tribù	Aleuritideae
Sottotribù	Aleuritinae
Genere	Aleurites o Vernicia
Specie	Aleurites fordii Hemsl

Sinonimi: Vernicia fordii.

Nomi comuni.

Cinese wood oli tree, tung oil tree, t’ung shu e t’ung yan shu (Cina).

Descrizione.

Albero alto sui 12 metri, di corteccia liscia, legno molle; foglie verde scuro, larghe 15 cm o, cuoriformi, qualche volta lobate, di solito appaiono solo dopo la fioritura raramente prima; fiori in grappoli, biancastri, rosati, prodotti all’ inizio della primavera da gemme terminali  cacciate nella stagione precedente; ermafrodito, fiori maschili e fiori femminili nella stessa infiorescenza ; frutto sferico, periforme, verde con 4–5 frutti a infiorescenza; semi di solito 4–5, ma possono variare da 1 a 15, seme 2–3.2 cm lungo, 1.3-2.5 cm largo consiste in un guscio esterno duro ed un nocciolo dai quali è ottenuto l’olio.

Germoplasma.

Alcune delle migliori varietà rilasciate dall'USDA per crescere negli Stati Uniti meridionali  sono il seguente:  

“Folsom”: bassa statura, produttività alta; frutta grande, matura tardi, diventa violaceo quando maturo, contiene il 21% d’olio; discreta resistenza a  basse temperature autunnali.  

  “Cahl”: bassa-statura, produttiva; frutta grande contiene il 20% d’olio; matura presto, piuttosto resistente al freddo autunnale. 'Isabel': bassa statura, alto produzione; frutta grande, matura presto, 22% contenuto d’olio.  

“La Crosser”: alta-statura, produzione alternante; frutto piccolo, matura tardi, 21–14% contenuto d’olio; varietà molto popolare. 'Lampton':  frutte grande, matura prima; 22% contenuto in olio. Molte altre specie di Aleurites sono usate per produrre olio di tung di solito di qualità bassa. Aleurites cordata, l’albero di olio di legno giapponese; A.moluccana, l’albero di lumbang; A.Trisperma, l’albero di Lumbang Molle. L’ Aleurites montana, o albero Mu è la specie commerciale prevalente in Cina Meridionale e potrebbe essere coltivata in Florida (2n = 22).  

  

Distribuzione.

Natio della Cina centrale ed occidentale, dove le piante sono coltivate da migliaia di anni; è coltivato negli Stati Uniti meridionali dalla Florida al Texas orientale.  

 

Ecologia.

L’habitat varia dal subtropicale asciutto all’ umido fino al tropicale arido. Vuole una temperatura tra i 18,7 e i 26,2°C in media  e un  pH con range di 5,4–7,1.  Gli alberi di Tung sono molto esigenti riguardo le condizioni climatiche e i requisiti del suolo.

Il tung vuole estati lunghe, calde con umidità abbondante, con 112 cm di pioggia alquanto uniformemente distribuìti durante l’anno. Gli  alberi hanno un fabbisogno in freddo di circa 350–400 a 7,2 gradi o poco meno; senza questo gli alberi tendono a produrre succhioni dai rami principali; Gli alberi sono suscettibili a danni da freddo quando si trovano in fase attiva di crescita. La produzione del  tung è migliore dove vi sono temperature calde ed uniformi senza escursioni termiche tra il giorno e la notte. Vuole terreni ben drenati. Cresce bene su suoli vergini. Suoli devono essere ben strutturati, profondo e areati, e con una capacità di ampo elevata. Inoltre deve essere facilmente penetrato dalle radici.

 Hanno occasionalmente bisogno di concimazioni. E’ pianta neutrofila che non tollera però suoli acidi, è richiesta spesso correzzione preventiva con cementi dolomitici per correggere l’acidità eccessiva.

Usi

Gli alberi di Tung sono coltivati per i loro semi, l'endosperma contiene un olio asciugante di qualità superiore, utilizzato nell’industria delle vernici e nell’industria plastica. Lubrificanti a base d’olio di tung sono usati per rivestire contenitori per cibo, bibite, e medicine; per isolare fili elettrici e le altre superfici metalliche, come nelle radio, nei radar, nel telefono.  La frazione lipidica rappresenta il 14–20 % nel frutto; nel nocciolo il

53–60%; e nella  mandorla interna il 30–40% del totale. Contiene per il 75–80% acido stearico, un  15% a.oleico, 4% a.palmitico, l’1% a.stearico. noltre ha significative quantità di tannini, fitosteroli e saponine tossiche.  

Coltura 

Gli alberi di Tung si possono propagare dal seme o dai giovani getti mediante propagazione agamica. Le piante giovani hanno caratteristiche variabili. Se le  piante giovani sono autoimpollinate per molte generazioni allora s’avranno caratteristiche finalmente uniformi.

Vengono fatti innesti a gemma selezionate su alcune piante madri su franco da seme.

 Gli alberi innestati danno proiduzione e pezzatura dei frutti uniforme con bassa alternanza alto contenuto in olio e produzione totale. I semi dell’albero del tung vanno sgusciati prima della semina in semenzaio. Vanno inoltre trattati mediante imbibizione in acqua per 7 giorni. Il seme può essere piantato a mano o con una seminatrice di granturco modificata.

 I semi germinano in 60 giorni e vanno controllate le infestanti attentamente.

Va attuata dopo l’emergenza una leggera fertilizzazione con solfato di zinco in ragione di 600 kg/ha, a file. La densità d’impianto è sui 250–350 alberi/ha. Le piante vanno potate attentamente.

Raccolta 

Gli alberi di Tung cominciano a produrre frutta al terzo anno dopo l’impianto, è in produzione commerciale dal quarto o quinto anno di solito, mentre raggiungono la produzione massima in 10–12 anni. La vita media degli alberi negli Stati Uniti è di 30 anni.

I frutti maturano e cadono al suolo in autunno. A questo punto la noce contiene  approssimativamente il 60% d’umidità che va abbassata al 15% prima di trattare. Il frutto va quindi lasciato le prime settimane a terra in covoni fino a quando l’umidità scende almeno al 30%  poi può essere insaccata. 

Produzione 

Gli alberi producono 5 t/ha di noci (Tab.1).

I paesi produttori sono Cina e Sud America (Argentina ed il Paraguai); Stati Uniti e Africa

Usi energetici 

Durante la seconda guerra mondiale l’olio di tung era usato dai cinesi come lubrificante per i motori. Fu anche miscelato al gasolio con buoni risultati.

Patologie

Gli alberi di Tung sono relativamente esenti da insetti e malattie, solamente alcuni parassiti

causano danni seri da giustificare misure di controllo come Botroyosphaeria ribis,  Clitocybe tabescens, Mycosphaerella aleuritidis, Pellicularia kolerega,  Physalospora rhodina, ed il batterio  Pseudomonas aleuritidis.

(tratto da: Duke, 1983) 

Tab 1. Confronto energetico e produttivo tra energy crops tropicali e equatoriali.

(Duke, 1983) 

	Produzione t/ha	Produzione olio l/ha	Equivalente energetico wh/ha
Elaeis guineensis	18–20	3.600–4.000	33.900–37.700
Jatropha curcas	6–8	2.100–2.800	19.800–26.400
Aleurites fordii	4–6	1.800–2.700	17.000–25.500
Saccharum officinarum	35	2.450	16.000
Ricinus communis	3–5	1.200–2.000	11.300–18.900
Manihot esculenta	6	1.020	6.600

 G.N.

CARTAMO (Carthamus tinctorius)

Cartamo (Carthamus tinctorius)

Famiglia Asteraceae (Compositae).

Vi sono 476 generi in Asteraceae, 4 specie in Carthamus. 

 Classificazione (Usda, 2007).

Carthamus tinctorius L.
Regno	Plantae – Piante
Sottoregno	Tracheobionta – Piante vascolari
Superdivisione	Spermatophyta – Piante a seme
Divisione	Magnoliophyta – Piante a fiore
Classe	Magnoliopsida – Dicotiledoni
Sottoclasse	Asteridae
Ordine	Asterales
Famiglia	Asteraceae
Genere	Carthamus L.
Specie	Carthamus tinctorius L. – Cartamo

Nuova classificazione del 1989 di Lopez –Gonzales:

Vi sono due Generi: il Carthamus e il Carduncellus. Il genere Carthamus è stato diviso in più sottodivisioni in base al numero di cromosomi: il Chartamus, l’Odonthagnathius, l’Atractylis. La sezione denominata Chartamus: dai 24 cromosomi che comprende la curdicis, la gypsicola, la oxyacanthus, la palastinus, la persicus e la tinctorius(quella principale). La sezione del genere Charthamus denominata: Odonthagnathius; dai 20-22 paia di cromosomi è divisa in boisseri, dentatus, divaricatus, glaucus, leucocaulos, tenuis.

La sezione del genere C. denominata Atractylis da 11 paia di cromosomi(include poliplodi)

 comprende le specie lanatus, creticus, turkestanicus (Dajue, 2006).

Nomi comuni: cartamo, zafferano bastardo. Inglese: safflower. Pakistan: kusum.

Cina: kusumba.

Origine e distribuzione specie:

Ha vasto patrimonio genetico con svariate specie con differente numero di cromosomi

che possono essere incrociate determinando ibridi. Le specie da cui sono state originate gli ibridi coltivati sono quella a 24 cromosomi per lo più. Le specie selvatiche conosciute a 24 cromosomi sono C. persicus, C. lanutus, C .oxycanthus, C. palaestinus. Danno ibridi fertili in tutte le combinazioni possibili.Tramite la selezione genetica e gli incroci sono stati selezionati ibridi resistenti alla siccità e all’alternaria caratteri ben presenti nelle specie selvatiche. Dal Carthamus palestinus  specie autogama del sud interno israeliano e dell’ovest iracheno con fiori bianchi e gialli s’è originato  il C. oxycanthus e il C. persicus (semi neri piccoli senza pappo). Le 4 specie hanno 24 cromosomi(2n). Incrociate in tutte le combinazioni danno ibridi fertili.

 Nei loro aerali d’origine le quattro specie sono molto diffuse. Nel carthamus tinctorius l’isolamento geografico ha contributo alla sua diversità genica. Vi sono anche alcune specie di Carthamus con solo 10 paia di cromosomi e con fiori per lo più rossi, blu o rosa. Queste sono: C.bostrisseri, C.demtatus, C.glaucas, C.leucocaulus, C. tenuis. Il carthamus glaucus è diffuso nell’areale mediterraneo.

Specie di carthamus con 12 paia di cromosomi:

C.arborescensis che non è possibile ibridare, il C. riphaeus fontauer è ristretto ad una piccola zona del nord Marocco, C.nitidus.

Specie di Carhamus con 11, 22 o 32 paia:

Il c.divaricatus ha 11 paia è vive in Libia. Se incrociato con C. tinctorius da ibridi ma sterili. C.lanatus ha 22 paia di cromosomi, è diffuso in Portogallo, Spagna, Grecia.

Ha il 16% d’olio ed è un progenitore della specie a 64 paia la c.creticus e la turkestanicus

.Il carthamus creticus è molto vigoroso si trova in Marocco e Nord Africa ed è autoimpollinante (Dajue, 1996).

Cenni botanici:

Il cartamo è una latifoglia della famiglia delle composite, caratterizzata da inflorescenza a capolino e frutti detti achenii con punta acuta che termina con un pappo. Dai fiori  s’estraggono coloranti usati principalmente nel passato per tingere tessuti, da qui il termine “tinctorius”. Della stessa famiglia del girasole, è un  cardiforme con gambo centrale forte da cui diparte un numero diverso di rami. Ogni ramo ha da uno a cinque capolini di solito ed ognuno di questi contiene da 15 a 20 semi. Il cartamo ha un sistema  radicale che può penetrare in profondità fino a 2 a 3 metri, rendendolo tollerante alla siccità.

Il capitulum è la testa del fiore maturo pieno di semi con pappo o senza pappo.

 La capitula  tiene 15-30 acheni.(Dajue, 1996).

Ciclo colturale:

La pianta attraversa dalla germinazione varie fasi: emergenza, stadio a rosetta, allungamento steli, ramificazione, fioritura, maturazione. Il raccolto ha bisogno da 110 a 140 giorni per maturare.(da: Agmcr.org, 2007).

Cenni colturali e Produzione:

Pianta aridotollerante, necessità di cure colturali durante lo stadio a rosetta.

 Sono state selezionate piante prive di spine per agevolare la raccolta manuale ma è diminuita la produzione. Il cartamo è moderatamente resistente alla salinità e molto alla mancanza d’acqua, ma non alle erbacce perché rimane allo stadio di rosetta per lungo tempo(resiste a -6 gradi). Il numero di capitula per pianta varia da 15 a 50 con 15-20 semi. I semi contengono dal 28,3 al 48% in olio. Il cartamo permette al coltivatore di inserirlo in una rotazione colturale su suoli aridi  per controllare le infestanti e usa l'umidità residua con le sue profonde radici. E' spesso coltivato in rotazione con grano o su maggese. In aree granicole, il cartamo è un ottima scelta perché  si possono usare gli stessi macchinari per la semina e raccolta del grano. 

In India è abitualmente consociata con grano e sorgo (www.agmrc.org, 2007). In più di 60 paesi cresce il cartamo, ma la metà è prodotto principalmente in India per uso nazionale. La maggior parte della produzione rimanente è divisa tra Stati Uniti, Messico, Etiopia, Argentina e l'Australia. La California esporta molto del suo olio al Giappone. La produzione mondiale s’attesta sulle 800 tonnellate molto sotto il suo potenziale. Negli ultimi tempi s’è evoluto da olio da industria od olio per cucinare e per dare  margarina. Vi è in ogni modo un’alta produzione in Cina ma solamente per uso medico.(Dajue, 1996).

Limiti:

E’ molto sensibile ai marciumi e alle crittogame in generale come la Cercospora cartami e Botrytis cinerea soprattutto se sotto irrigazione e in ambienti subequatoriali perché originario di piante di zone semidesertiche. Inoltre è molto suscettibile alla mosca del cartamo in Africa, Asia, Europa.(Dajue, 1996).

Usi:

E’ una delle colture più vecchie dell’umanità, tradizionalmente coltivato per i fiori che sono stati usati per fabbricare tinte rosse e gialle e per tingere vestiti e come coloranti alimentari. Oggi, il cartamo offre tre prodotti principali: olio, foraggio e granella proteica-oleaginosa. Ottima pianta da foraggio, la farina è usata per la zootecnia ma bisogna rimuovere la testa dei semi(pericarpo) dal pannello per i monogastrici perché ha un gusto amaro che lo rende inaccettabile. La granella ha il  24 % di proteina ed è usata come supplemento proteico per il bestiame e nell'alimentazione del pollame. L’olio di cartamo è ricco in acidi grassi polinsaturi: l’oleico e il linoleico che lo rende molto simile all’olio d’oliva. In Germania, Nord America e Giappone è considerato un olio medicinale per le malattie cardiovascolari.

Resiste ottimamente alle alte temperature senza fare fumo e in modo stabile. Inoltre non cambia di consistenza alle basse temperature(-12C°).

L’olio non contiene acido linolenico, ha una bassa percentuale di insaponificabili , non contiene cere, coloranti e pochi acidi grassi liberi. E’ usato come olio lubrificante per raffreddare le lame delle seghe a disco.

 Date le sue caratteristiche teoricamente l’olio di cartamo può essere addizionato in parte in miscele con il diesel senza problemi (Dajue, 1996). In India è usato anche per fare saponi e nell’illuminazione. Prima degli anni sessanta negli Stati Uniti, il suo olio fu usato soprattutto come base per vernici. Più recentemente si usa nell'alimentazione infantile, la cosmetica, nell’alimentazione a crudo o come olio da cottura. Vi sono due tipi d’olio di cartamo estratto dai semi di due rispettive varietà: ad alto contenuto in  acido oleico e ad alto contenuto in acido linoleico. Le varietà di cartamo ad alto oleico sono usate per friggere perchè tengono bene le alte temperature e sono usate anche nella cosmetica, industria alimentare e cibo per l'infanzia. L'altra varietà produce olio con circa il  75% in acido linoleico ed è usato principalmente per margarine.

Nell’attesa dell'uso come olio puro da bioenergia l'interesse principale verterebbe sulla qualità alto oleico così come accade col girasole usato puro nelle trattrici in Toscana e Germania. Per Li Dajue e Hans-Henning Mundel dell’Ipgri (Istitute of Plant Genetic and crop plant Research, Roma 1996) l’olio potrebbe essere quindi ottimo sia come biodiesel che in miscela col diesel date le proprietà che lo rendono simile al girasole.(Dajue, 1996).

G.N.

RICINO ( Ricinus communis L.)

RICINO (Ricinus communis L.)

Famiglia Euforbiaceae.

Vi sono 60 generi in Euphorbiaceae, 1 specie in Ricinus.  

Classificazione (Usda, 2007).

Ricinus communis L.
Regno	Plantae – Piante
Sottoregno	Tracheobionta –Piante vascolari
Superdivisione	Spermatophyta – Piante a seme
Divisione	Magnoliophyta – Piante a fiore
Classe	Magnoliopsida – Dicotiledoni
Sottoclasse	Rosidae
Ordine	Euphorbiales
Famiglia	Euphorbiaceae
Genere	Ricinus L. – Ricino
Specie	Ricinus communis L.

Origine e diffusione:

 Si ritiene che il ricino sia originario dell’Etiopia dove ancora oggi è presente allo stato selvatico. Esistono diversi centri di diversificazione secondari in Asia.

Oggigiorno la coltura è diffusa in molti paesi delle zone tropicali e subtropicali. I paesi maggiori produttori sono India, Brasile e Cina esportatori d’olio verso Usa, Giappone, Europa occidentale.

Gli Usa, da tempo, evitano la coltura del ricino per problemi connessi al proprio territorio , al mercato e sociali preferendo ricorrere all’importazione del prodotto già lavorato (olio di ricino) e prospettano di diminuire l’entità di questo import optando per la coltivazione in loco di colture sostitutive con frazione lipidica simile al ricino ma più adattate al territorio come la lesquerella americana. In Sicilia e nelle sue isole minori sono presenti allo stato selvatico piante di Ricino. Queste piante da studi svolti dall’università di Catania per verificare la loro attitudine per la produzione di biodiesel sono originarie dell’Abissinia e diffuse in Italia durante il biennio fascista e l’occupazione italiana di parte del Corno d’Africa.

Sistematica e caratteristiche botaniche:

Il ricino (2n = 20) è una dicotiledone annuale o perenne, a seconda della specie.

Allo stato spontaneo e in condizioni favorevoli assume l’aspetto di un arbusto laticifero con grande sviluppo sia della parte aerea che di quella radicale. Nelle zone temperate si comporta, invece, come annuale, crescendo durante la stagione calda per morire all’arrivo dei freddi invernali. Nelle zone temperato calde, come in Sicilia, queste piante vegetano ottimamente in condizioni spesso proibitive, semi-aride, su terreni sabbiosi e rocciosi come nelle Isole Eolie comportandosi da perenni, in particolare rallentano la crescita durante la stagione invernale per poi riprenderla a primavera (Osservazione diretta dell'autore, 2006).

 Le piante inselvatichite e la progenie, prelevata nell’isola di Vulcano, una volta in coltivazione, non hanno dato segni patologici rilevanti, se non sottoforma di cocciniglia scudettata a piastra poligonale (ceroplasta del fico, la ceroplastes rusci) e sporadiche macchie da ragno rosso. I semi erano piantati in vasi con terriccio sabbioso, germinando nella quasi totalità nel giro di due settimane.

L’apparato radicale appariva costituito principalmente da un grosso e profondo fittone centrale lungo quasi quanto l’altezza della pianta. Le radici secondarie si sviluppano orizzontalmente a partire dal colletto.

Il fusto è di colore rosso-violaceo con superficie rugosa non sclerificata fuori e centralmente cavo con setti di separazione di consistenza cartacea periodici che lo rendono morfologicamente simile per struttura interna all’Arundo donax o canna comune (fonte: osservazioni dell’autore, 2006). Le foglie sono lungamente picciolate, lobate con 5-11 lobi ovali o acuti a volte con margini dentellati; nel complesso le foglie raggiungono dimensioni notevoli con un diametro fino a 50-60 cm (Vecchio, 2000).Il colore è normalmente verde,violacee nella fase giovanile. L’autore riporta l’osservazione diretta di due differenti tipologie morfologiche tra  piante a  foglia grande e  grandi dimensioni comuni nell’isola di Vulcano e piante di piccole dimensioni e foglie ridotte diffuse a Lipari.

 Nella letteratura scientifica si dividono le varietà di ricino tra i tipi giganti tropicali tolleranti alla siccità e i tipi bassi più produttivi ma per zone temperate e irrigue. Il ricino è solitamente una pianta monoica e allogama; le infiorescenze (racemo) terminali o ascellari portano numerosi fiori. L’impollinazione è di tipo anemofilo. Il frutto è una capsula globosa, lunga 2-3 cm, triloculare, spinosa o inerme deiscente a maturità; le cultivar oggi utilizzate sono praticamente indeiscenti anche per consentire la raccolta meccanica. In ogni loggia della capsula è contenuto un seme ovoidale, dorsalmente compresso, di colore bianco grigiastro con fitte marmorizzazioni rosso-brune, dotato di caruncola; la sua lunghezza varia tra 1 e 1,5 cm, il peso tra 0,25 e 0,35 grammi.

I tegumenti seminali sono coriacei ma fragili; l’interno è costituito da un endosperma ricchissimo in olio (dal 40 al 56%) e da due cotiledoni sottili cartacei (Vecchio, 2000).

Ciclo biologico.

Da tre mesi a 6 mesi a seconda della varietà e delle condizione agro-climatiche (Vecchio, 2000).

Ecologia.

Pianta tropicale e mediterranea sensibile al freddo. Temperature basse rendono la pianta più sensibile alle fitopatie e allungano il ciclo e anche diluiscono il contenuto d’olio. Sotto i 2 gradi muore la pianta. A 5 gradi perde le foglie. La temperatura minima di vegetazione è 10-12 gradi. Vuole molta luce solare. Richiede 250-300 mm d’acqua dall’emergenza alla fioritura.

Il ricino nonostante richieda 400 pari d’acqua per formare una parte di sostanza secca è pianta con una certa arido-tolleranza per il suo apparato radicale molto sviluppato e per la presenza di pruina sull’epidermide che ne permettono la coltivazione in aree marginali. Climi caldo umidi comportano  grande sviluppo vegetativo a scapito della resa in seme. Suoli troppo fertili procurano indirettamente calo delle rese. Il pH ottimale varia da 5 a 6,5. Il ricino per questi suoi margini d’adattamento è pianta da terreni marginali e quindi non competitiva con le food crops (Vecchio, 2000).

Semina e cenni colturali

Densità  finale di 2 piante/m2 in ambienti con meno di 750 mm e se si usano tipi a taglia alta.5-7 piante per metro quadro in colture irrigue con varietà teglia bassa. Semina a fila.

Controllo delle malerbe essenziale nelle prime fasi di crescita; sarchiature e diserbo chimico. L’eliminazione della sommità della pianta nelle varietà tradizionali ha lo scopo di limitare la crescita in altezza e di favorire la ramificazione e la formazione dei semi.

 Per una migliore maturazione dei semi, per limitare la deiscenza delle capsule, l’ultimo periodo di coltivazione deve essere secco.

 Concimazione: 10 kg di seme sgusciato asportano circa 4,5 kg di N, 3 Kg d’anidride fosforica e 6,5 kg di ossido di potassio.

 Nei paesi in cui non c’è disponibilità di concimi minerali può essere sufficiente distribuire del concime organico in fondo al solco. Quando fosse possibile la concimazione minerale, le dosi non dovrebbero superare i 60-80 kg/ha d’azoto e i 40-60 di fosforo e potassio solo in caso di necessità. L’apparato radicale fittonante crea problemi soprattutto nel caso di terreni in pendenza o con strato di suolo poco spesso perché l’azione penetrante della radice spacca gli strati più profondi ed espone il terreno, sotto l’azione degli agenti atmosferici, a possibili dinamismi. L’azione antierosiva in coltura pura è quindi scarsa rispetto a piante con radice fascicolate come ad esempio alla  Jatropha curcas.

Produzione e usi.

La produzione s’aggira sui 2-3 t/ha high input e 1-0,5 t/ha low input. L’olio di ricino è il più denso tra gli oli vegetali ed  è costituito da una alta percentuale di trigliceridi puri; questi sono formati da un acido grasso molto particolare l’acido rinoleico

(Tab.1), che conferisce all’olio elevata viscosità ed elevato peso specifico. Le caratteristiche chimico-fisiche ne consentono l’impiego in diversi settori industriali:come lubrificante, vernici, smalti, fibre sintetiche, bio-plastiche, cosmetici; ciò determina un alta richiesta di olio di ricino sul mercato e di conseguenza un alto prezzo di vendita che ne sfavorisce come per la soia l’uso come biodiesel.

I panelli o le farine residue dopo l’estrazione dell’olio contengono una buona percentuale di proteine ma l’uso alimentare e zootecnico ne è sconsigliato data la tossicità dei composti presenti in gran quantità nella cake come la ricinina (alcaloide) e la ricina (glicoproteina) dotata di potere agglutinante verso i globuli rossi. L’eliminazione di queste sostanze non è economicamente conveniente quindi l’unico uso della cake è come fertilizzante o combustibile (Vecchio, 2006). Queste sostanze tossiche sono a spiccata azione nematocida (Duke, 1990).

Biodiesel

L’altissima viscosità (Tab.2) ne sfavorisce l’uso come olio puro da autotrazione o da produzione d’energia da punto fisso e ne rende necessaria la transisterificazione per abbassare questa caratteristica fisica.

Tab.1.Composizione percentuale in acidi grassi dell’olio di ricino (Souzab, 2002).

Acidi grassi	Composizione(%)
acido rinoleico	90,2
a.linoleico	4,4
a.oleico	2,8
a.estearico	0,9
a.palmitico	0,7
a.diidrossiestearico	0,5
a.licosanoico	0,3
a.linolenico	0,2

Tab.2.Proprietà fisico-chimiche dell’olio di ricino, bio-diesel di ricino e Diesel (Souzab, 2002).

Caratteri	Olio di ricino	Biodiesel	Diesel
Viscosità (mm²/s)	239,39	13,75	3,2
Zolfo  (%)	0	0,0001	0,20
Densità 15 C° (g/cm³)	0,9573	0,9279	0,8503
Densità 20 C° (g/cm³)	0,9584	0,9245	0,8465
ASTM colore	Giallo	Giallo	Rosso
Flash point (C°)	310	120	37
Corrosione rame	1	1	1

La presenza d’un contenuto più alto d’idrossiacidi nell'olio di ricino trova riscontro nelle sue proprietà colligative, come la viscosità e la densità (Tab.2).

 Il biodiesel tratto dall'olio di ricino ha un costo comparativo più basso rispetto agli altri oli vegetali, dovuto innanzitutto alla sua alta solubilità in alcol, cosicché la reazione di transisterificazione può avvenire a temperatura ambiente. Inoltre, non contiene zolfo, ha un altissimo numero di cetano, il che indica una migliore qualità d’iniezione, ed anche più ossigeno determinando una combustione più completa (Tab.2).

 Il processo di transisterificazione diminuisce la viscosità del biodiesel e tiene costante il numero di cetano. Il flash point del biodiesel è più grande del diesel, offrendo una migliore sicurezza nel deposito, trasporto e uso, comparato al diesel convenzionale.

 Il biodiesel di ricino ha una purezza alta che s’attesta sul 97,7%. (Souzab, 2002). L’estere d’olio di ricino presenta un calore di combustione comparabile al diesel convenzionale e viscosità alta.  Il biodiesel raggiunge le specificazioni internazionali (ANP Brasile, ADMST Germania), così può essere applicato come combustibile. Inoltre, genera lavoro e reddito nelle regioni agricole minoritarie come ad esempio in Brasile nel nord-est dove è in espansione come coltura energetica.

La sua raccolta richiede abbondante manodopera perché non è efficacemente meccanizzata e viene effettuata manualmente con guanti e una lunga tazza nelle varietà nane dove è più agevole, e con forbici  e guanti (il ricino ha i frutti spinosi) nella varietà gigante. Il biodiesel dell'olio di ricino ha un ottimo potenziale per essere usato in grande scala come parziale sostituto del diesel a cui viene miscelato per ridurne la viscosità elevata. Il suo uso non  determina la necessità d’apportare modifiche sostanziali nel motore (Souzab, 2002).

G.N.