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Growth of the perennial energy crop giant reed (Arundo donax L.) simulated with ARMIDA, a modi ed version of the LINTUL model

Volta Antonio Villani Giulia Marletto Marletto Ceotto Enrico
Articolo Immagine
ISSN:
2038-5625
Rivista:
Italian Journal of Agrometeorology
Anno:
2016
Numero:
3
Fascicolo:
Italian Journal of Agrometeorology N.3/2016
DOI:
10.19199/2016.3.2038-5625.005

La canna comune è una coltura erbacea perenne con un promettente potenziale per fini energetici. Per valutare questo potenziale è stato ideato il modello ARMIDA come versione modificata del modello LINTUL, adattandolo per simulazioni pluriennali con Radiation Use Efficiency variabile durante la stagione vegetativa. Per calibrare e validare lo sviluppo e la crescita della canna in condizioni potenziali di produzione abbiamo usato tre anni di dati da un esperimento condotto in pianura Padana in un impianto di canna cresciuta in condizioni ambientali ottimali. Lo sviluppo e l’allocazione di biomassa della canna comune sono guidati da una sommatoria termica con temperatura di base posta a 12.7 °C. L’indice di area fogliare, con valori oltre i 10 m2 m-2 è in accordo con le osservazioni (RMSE = 0.66 m2 m-2). La biomassa epigea (fusti e foglie), le cui rese superano i 40 Mg ha-1, riproduce bene i dati osservati (rispettivamente RMSE = 2.78 Mg ha-1 e 0.83 Mg ha-1). Nella valle del Po, la canna comune cresce principalmente fino alla prima settimana di agosto. Dalle simulazioni deduciamo che la radiazione intercettata fino all’inizio di agosto è il principale fattore che contribuisce alle rese finali.

Parole chiave: Simulazione dinamica, unità di calore, Radiation Use Efficiency, ripartizione della biomassa, produzione potenziale, specie lignocellulosiche.

Giant reed is a high-yielding perennial herbaceous crop showing a promising potential as energy crop. To evaluate this potential the ARMIDA model was devised as a modified version of the LINTUL model, enabling multiyear simulations and allowing radiation use efficiency to vary within the growing season. To calibrate and validate giant reed development and growth in potential production conditions we used three years of data from an experiment carried out in the Po Valley in a stand of giant reed growing under optimal environmental conditions. Development and biomass allocation of giant reed are regulated by a thermal sum with base temperature Tbase= 12.7 °C. Leaf area index predictions matched observations (RMSE = 0.66 m2 m-2) with maximum values greater than 10 m2 m-2. Aboveground dry matter (stems and leaves), whose yields exceed 40 Mg ha-1, agreed with observed data (RMSE = 2.78 Mg ha-1 and 0.83 Mg ha-1 respectively). In the Po Valley, giant reed prominently grows only up to the first week of August. From simulations we deduce that radiation intercepted till beginning of August is the main factor conducive to final yields. 

Keywords: Dynamic simulation, Thermal sum, Radiation Use Efficiency, Biomass partitioning, Potential production, Lignocellulosic species.