Bulletin #2279, Using Wood Ash on Your Farm (PDF)
Sviluppato da Timothy S. Griffin, specialista in agricoltura sostenibile.
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Tabella dei contenuti:
- Nutrienti nella cenere di legno
- Cenere di legno come agente calcante
- Tabella 1. Equivalenti di carbonato di calcio (CCE) per sei ceneri di legno del Maine
- Potassio e fosforo nella cenere di legno
- Tabella 2. Fosforo (P) e potassio (K) disponibili nelle ceneri di legno del Maine
- Si dovrebbe usare la cenere di legno?
- Appendice Tabelle 1 e 2
Le aziende di cellulosa e carta del Maine spesso bruciano legno, corteccia o fanghi di cartiera per produrre elettricità. Ogni anno, più di 300.000 tonnellate di cenere di legno sono prodotte in questo modo. Un modo per smaltire questa cenere di legno è quello di metterla in una discarica. Tuttavia, lo spazio per le discariche sta diventando scarso e costoso. Ecco perché sono stati sviluppati altri metodi di smaltimento delle ceneri. Un metodo che è diventato comune nel Maine è quello di spargere la cenere sui campi. La gente ha usato la cenere come fertilizzante di bassa qualità e agente calcante per molto tempo.
Fino a 70.000 tonnellate di cenere di legno vengono sparse sui terreni agricoli ogni anno nel Maine. Questa cifra probabilmente continuerà ad aumentare. È importante che gli agricoltori e le comunità conoscano i benefici e i problemi dell’uso della cenere di legno. Questo foglio informativo copre la ricerca sui
- nutrienti nella cenere di legno,
- l’effetto della cenere di legno sui livelli di nutrienti del suolo, e
- l’effetto della cenere di legno sulla crescita delle piante.
Molte delle ricerche riassunte in questo foglio informativo sono state condotte attraverso la Maine Agricultural and Forest Experiment Station.
Nutrienti nella cenere di legno
Sapete come è fatta la cenere di legno. E’ un materiale fine e nero, come la cenere lasciata in una stufa a legna o dopo un falò. Ma di cosa è fatta la cenere di legno?
Il calcio è il nutriente più abbondante, in media quasi il 20% della cenere. (Come vedremo più avanti, questo significa che la cenere può essere usata per aumentare il pH del suolo, proprio come la calce agricola). Se si applicassero cinque tonnellate di cenere per acro, si applicherebbe circa una tonnellata di calcio. Rispetto al calcio, altri nutrienti sono presenti in quantità molto più piccole. La cenere di legno è circa il quattro per cento di potassio, e meno del due per cento di fosforo, magnesio, alluminio e sodio. La piccola quantità di questi nutrienti è la ragione per cui la cenere è considerata un fertilizzante di “bassa qualità”. In termini di fertilizzante commerciale, la cenere di legno media sarebbe circa 0-1-3 (N-P-K).
La figura 1 mostra la quantità media di calcio, potassio, fosforo, magnesio, alluminio e sodio nella cenere di legno. Queste quantità medie provengono da 12 diverse ceneri di legno – sei prodotte nel Maine e sei prodotte in altri stati.
Altri nutrienti sono presenti nella cenere di legno in quantità molto minori. Alcuni di questi nutrienti, come boro, rame, molibdeno, zolfo e zinco, sono necessari in tracce alle piante. La cenere di legno può anche contenere metalli pesanti. Questi metalli sono preoccupanti perché possono causare problemi di salute per gli esseri umani, il bestiame o la fauna selvatica. La concentrazione di micronutrienti e di metalli pesanti nella cenere di legno è solitamente misurata in parti per milione (ppm). In altre parole, il numero di libbre contenute in ogni milione di libbre (o 500 tonnellate) di cenere.
La figura 2 fornisce un esempio del contenuto di metalli pesanti della cenere di legno. Come indica la figura 2, l’applicazione di cinque tonnellate di cenere aggiunge meno di due libbre di questi elementi. Se le concentrazioni di cadmio, cromo o piombo sono troppo alte, potresti non essere in grado di usare la cenere di legno.
Cenere di legno come agente limitante
La cenere di legno è comunemente usata come agente limitante per il suo alto contenuto di calcio. Gli agenti calcarei sono usati per aumentare il pH del suolo (il pH è una misura di quanto è acido il suolo). I terreni nel nord-est sono naturalmente acidi. Un pH del suolo da 4,5 a 6,0 è comune. Un pH del suolo di 7,0 è neutro. La maggior parte delle piante preferisce un pH del suolo tra 6 e 7 (anche se le patate e i mirtilli preferiscono un pH più basso).
Ci sono diversi modi per stimare la calcinazione della cenere di legno. Si possono fare delle misurazioni di laboratorio (facendo bollire la cenere in acido) per scoprire il carbonato di calcio equivalente (CCE). Il CCE ti dice quanto bene la cenere di legno alzerebbe il pH del suolo rispetto alla calce (carbonato di calcio). Come i nutrienti della cenere di legno discussi sopra, ci sono grandi differenze nei CCE della cenere di legno. Quando il CCE è stato determinato in laboratorio, variava dal 25 al 59%. Questo è mostrato nella tabella 1. Questo significa che se si aggiunge la stessa quantità di calce e di cenere di legno, la cenere di legno dovrebbe essere dal 25 al 59% più efficace nell’aumentare il pH del suolo.
Il CCE della cenere di legno può anche essere determinato in laboratorio mescolando la cenere con il suolo e misurando il cambiamento del pH del suolo nel tempo. Poi questo viene confrontato con il pH del suolo dopo l’aggiunta di calce. Questi dati sono anche mostrati nella tabella 1, nella colonna “CCE (incubazione).”
| CCE (in acido) | CCE (incubazione) | |
|---|---|---|
| Fonte di cenere | Percento | |
| Ultrapower | 56 | 33 |
| Greenville Steam | 26 | 24 |
| Beaverwood Chester | 53 | 56 |
| Sludge-Ash mixture | 50 | 40 |
| Bioash | 25 | 14 |
| Pinetree | 59 | 34 |
| CCE medio da incubazione in tre diversi terreni del Maine. Dati da Ohno e Erich. 1990 | ||
Si noterà che, nella maggior parte dei casi, il CCE determinato con questo metodo è inferiore all’altro metodo di laboratorio. Usando questo metodo, il CCE delle ceneri di legno variava dal 14 al 56%. Ancora una volta, ricordate che ci sono grandi differenze nel modo in cui la cenere di legno aumenta il pH del suolo.
Guardiamo cosa succede al pH del suolo quando viene applicata la cenere di legno. La figura 3 mostra come il pH del suolo aumenta all’aumentare del tasso di cenere di legno. Questa relazione tra il pH del suolo e il tasso di cenere è lineare. Questo significa che il doppio della quantità di cenere alza il pH del suolo del doppio.
Nel Maine, le applicazioni di cenere di legno in superficie sono solitamente limitate a due tonnellate di equivalente calce per acro. Se la cenere viene interrata, il limite è fissato a tre tonnellate per acro. La cenere effettiva applicata può variare da circa tre a otto tonnellate di cenere secca per acro, a seconda del CCE. Anche la quantità di umidità nella cenere influenza il tasso di applicazione. L’acqua è comunemente aggiunta alla cenere alla centrale elettrica per ridurre la polvere. Più acqua c’è nella cenere, più alto è il tasso di applicazione su una base “così com’è”.
Potassio e fosforo nella cenere di legno
Le piante rimuovono grandi quantità di fosforo (P) e potassio (K) dal suolo. Una tonnellata di fieno di erba medica contiene circa sei libbre di P (14 libbre di P2O5) e 48 libbre di K (56 libbre di K2O). L’insilato di mais che produce 15 tonnellate per acro rimuove circa 50 libbre di P2O5 e 120 libbre di K2O. Nel corso del tempo, P e K devono essere aggiunti al suolo per mantenere le rese delle colture. Quanto è buona la cenere di legno nel soddisfare i bisogni delle colture?
C’è una differenza tra il P e il K totali e disponibili nella cenere di legno. Si usano tre metodi diversi per stimare la quantità di questi nutrienti disponibili:
- Una procedura standard di test sui fertilizzanti, che estrae i nutrienti dalla cenere in una soluzione di citrato di ammonio, trattando la cenere come un fertilizzante disponibile in commercio
- L’estrazione del Maine Soil Test, che misura i cambiamenti nella quantità di P e K disponibili nel terreno dopo l’applicazione della cenere, usando l’acetato di ammonio
- Misurazione delle differenze nell’assorbimento di P e K da parte delle piante dopo l’applicazione della cenere
Noi usiamo i metodi 1 e 2 nella ricerca perché vogliamo sapere rapidamente quali nutrienti sono disponibili dalla cenere. Tuttavia, è importante confrontare questi metodi di laboratorio con il metodo 3.
La percentuale di P e K che è disponibile usando i metodi 1 e 2 è mostrata nella tabella 2. Dalla tabella 2, si può vedere che le ceneri di legno P e K non sono completamente disponibili per la coltura. Se la cenere di legno contenente 100 libbre di P e 100 libbre di K fosse applicata, i risultati delle analisi del suolo aumenterebbero solo di circa cinque libbre per P e 40 libbre per K. Di nuovo, ci sono differenze tra i campioni di cenere. La disponibilità di questi nutrienti, specialmente il P, è influenzata dalla cenere stessa, dal pH del suolo e dal livello di nutrienti nel suolo prima di applicare la cenere.
L’assorbimento da parte delle piante di P e K dopo l’applicazione della cenere di legno è stato misurato in studi in serra. La relazione tra la procedura di analisi del suolo e l’assorbimento delle piante è solitamente lineare o in linea retta. Questa relazione è importante. È il primo passo per essere in grado di prevedere la risposta delle colture ai nutrienti nella cenere di legno.
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Utilizzando l’estrazione del test del fertilizzante
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Utilizzando l’aumento del test del suolo
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|---|---|---|---|---|
| Fonte di cenere | P | K | P | K |
| Ultrapower | 56 | 82 | 4.6 | 45 |
| Greenville Steam | 45 | 62 | 7.7 | 38 |
| Beaverwood Chester | 46 | 70 | 6.0 | 43 |
| Miscela fango-aspro | 44 | 69 | 3.8 | 59 |
| Bioash | 46 | 39 | 3.8 | 18 |
| Pinetree | 43 | 72 | 6.3 | 39 |
| Media | 47 | 66 | 5.4 | 40 |
| Ferba estratta con soluzione di citrato di ammonio. Cambiamento del livello di nutrienti del suolo, utilizzando la procedura standard di analisi del suolo, prima e dopo l’applicazione della cenere. Media di tre terreni per fonte di cenere. Dati da Ohno e Erich 1990. | ||||
Si può usare la cenere di legno?
La cenere di legno può essere utile per aumentare il pH del suolo e fornire nutrienti alle piante. Tuttavia, è necessario seguire determinate procedure prima (ed eventualmente dopo) ogni applicazione di cenere. Le applicazioni di cenere di legno sono attualmente regolate dal Maine Department of Environmental Protection (DEP). I regolamenti attuali sono disponibili presso il Maine DEP. Essere certificati per l’applicazione della cenere può richiedere i risultati dei test del suolo, una mappa del luogo e l’analisi dei nutrienti della cenere. La quantità di cenere che si può applicare varia a seconda del campo. Dipende dai CCE, dal contenuto di potassio del suolo e dal pH del suolo.
Anche se la cenere è spesso mescolata con acqua (“condizionata”) prima di lasciare la centrale elettrica, può asciugarsi dopo essere stata conservata nel campo. Fai attenzione quando maneggi qualsiasi ammendante polveroso (come la cenere, la calce o il fertilizzante secco). Evita di inalare la polvere ed evita di spargerla nei giorni di vento. La cenere può anche causare irritazioni alla pelle e agli occhi. Indossare indumenti protettivi (guanti, camicia a maniche lunghe) e occhiali di sicurezza se il contatto con la pelle è probabile. Usare il buon senso quando si maneggia la cenere.
Campbell, A.G. “Riciclaggio e smaltimento della cenere di legno”. Tappi Journal, 73 (1990): 141-146.
Erich, M.S. “Efficacia agronomica della cenere di legno come fonte di fosforo e potassio”. Journal of Environmental Quality 20 (1991): 576-581.
Ohno, T., e M.S. Erich. “Effetto dell’applicazione di cenere di legno sul pH del suolo e sui livelli di nutrienti del test del suolo”. Agricoltura, ecosistemi e ambiente 32 (1990): 223-239.
Ohno, T., e M.S. Erich. “Equivalenza di carbonato di calcio derivata dall’incubazione di ceneri di caldaie per cartiere derivate da fanghi e fonti di legno”. Inquinamento ambientale 79 (1993): 175-180.
| Calcio | Potassio | Fosforo | Magnesio | Alluminio | Sodio | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cenere del Maine | ||||||
| 1 | 24.00 | 2.70 | 0.60 | 1.10 | 0.20 | 0.01 |
| 2 | 7.40 | 2.70 | 0.50 | 0.90 | 1.70 | 0.20 |
| 3 | 28.00 | 7.40 | 1.40 | 2.20 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 22.00 | 3.90 | 1.30 | 2.00 | 1.50 | 0.30 |
| 5 | 8.80 | 3.90 | 0.60 | 0.90 | 3.20 | 0.30 |
| 6 | 22.00 | 6.00 | 1.30 | 2.00 | 0.50 | 0.20 |
| Ceneri di altre località | ||||||
| 1 | 33.10 | 4.20 | 1.40 | 2.20 | 2.40 | 0.30 |
| 2 | 10.90 | 2.90 | 0.70 | 1.60 | – | 0.20 |
| 3 | 12.80 | 1.70 | 0.30 | 0.80 | 1.60 | 0.20 |
| 4 | 27.00 | 3.10 | 0.80 | 1.60 | 1.60 | 0.30 |
| 5 | 7.40 | 2.60 | – | 0.70 | 3.20 | 0.50 |
| 6 | 13.60 | 3.00 | 0.90 | 1.40 | 2.00 | 0.20 |
| Media | 18.10 | 3.68 | 0.89 | 1.45 | 1.68 | 0.28 |
| lb/acro in 5 tonnellate di cenere | 1810.00 | 368.00 | 89.00 | 145.00 | 168.00 | 28.00 |
| Da Ohno e Erich 1990; Campbell 1990. | ||||||
| Campione # | Ba | B | Cd | Cr | Cu | Pb | Mo | Ni | S | S | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 549 | – | <1.0 | 103 | 151 | 32 | 61 | 65 | 183 | – | 423 |
| 2 | – | 8 | 26 | 92 | 140 | 127 | 123 | 50 | – | 4354 | 692 |
| 3 | – | 127 | 3 | 14 | 78 | 66 | – | 12 | <1.0 | 6800 | 794 |
| 4 | – | – | 4.2 | 9.1 | 40 | 38 | – | 12 | – | – | 200 |
| 5 | – | – | 7.9 | 21.1 | 90 | 72 | – | 49 | – | – | 381 |
| 6 | 910 | 55 | 4.4 | 27 | 120 | 59 | – | 47 | 11 | – | 370 |
| 7 | 0.5 | 290 | 16 | 25 | 70 | 70 | 3 | 50 | – | – | 560 |
| lb/acro in #1 in 5 tonnellate di cenere | 5.54 | – | <0.01 | 1 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0.65 | 1.8 | – | 4.2 |
| Da Ohno e Erich 1993. Media di quattro campioni di cenere dalla stessa località del Maine. Ceneri da 2 a 7 da Campbell 1990. | |||||||||||
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