La canna comune (Arundo donax L., 1753) o canna domestica è una pianta erbacea perenne della famiglia delle Poacee.
La sua area di origine si estende dal bacino del Mediterraneo al Medio Oriente fino all'India, ma attualmente la canna si può trovare sia piantata che naturalizzata nelle regioni temperate e subtropicali di entrambi gli emisferi. Forma dense macchie in terreni umidi di ambiente ripariale, lungo gli argini di fiumi e stagni ma anche sui margini di campi coltivati e sulle dune sabbiose, anche vicino al mare. La canna comune può adattarsi a vari ambienti ed è molto tenace nel ricrescere una volta tagliata; ha una struttura ottimale per il vento.
Etimologia La nomenclatura binomiale assegnata rivela una ripetizione. Il nome generico deriva dal latino arundō o harundō, "canna", "bastone", "freccia" o "stecca ortopedica" (secondo Hjalmar Frisk da associare al greco ἄρον áron "gigaro"), mentre il nome della specie viene dal greco δόναξ dónax, ovvero "canna".
Descrizione Fisiologicamente presenta un ciclo C3 con un'inusuale alta capacità fotosintetica che le conferisce peculiari vantaggi ecologici. Analizzando alcuni parametri come scambio di gas, fluorescenza e conduttanza stomatica in condizioni di crescita naturali, si è registrato un massimo tasso fotosintetico pari a 37 µmoli m−2 s−1, un valore molto superiore ad altre piante dotate di ciclo C4 Rossa B, TuAers AV, Naidoo G, von Willert DJ. Arundo donax L. (Poaceae)—a C3 species with unusually high photosynthetic capacity. Botanica Acta 1998;111:216–21.. Questa alta efficienza fotosintetica è associata all'assenza di saturazione alla luce, mentre l'efficienza idrica determinata (WUE = water use efficiency) è tra 4,1 e 9,3 µmol mmol−1.
È la più grande tra le canne d'Europa, raggiungendo generalmente i 6 m di altezza. In condizioni ideali può anche superare i 10 m, con fusti, detti culmi, cavi del diametro di 2–3 cm. Le foglie sono alternate, di colore grigio-verde, lunghe 30–60 cm e larghe 2–6 cm; hanno una forma lanceolata, rastremata in punta, e alla base presentano un ciuffo di peli lanosi. Nell'insieme A. donax assomiglia a una cannuccia di palude di grandi dimensioni o a una canna di bambù. Esistono due varietà: A. donax variegata e A. donax versicolor delle quali la seconda è ritenuta più attraente grazie al suo colore screziato.
Questa specie ad impollinazione anemogama fiorisce in settembre-ottobre producendo pannocchie piumose fusiformi, di colore da verde pallido a violaceo, lunghe 40–60 cm e con portamento verticale. I fiori sono monoici, i semi raramente sono fertili e la riproduzione avviene per lo più per via vegetativa, attraverso rizomi sotterranei. Questi ultimi sono legnosi, fibrosi e formano estesi tappeti nodosi che penetrano fino a un metro di profondità nel terreno Alden P, Heath F, Leventer A, Keen R, Zomfler WB, eds (1998). National Audubon Society Field Guide to California. Knopf, New York. Mackenzie A (2004). Giant Reed. In: The Weed Workers' Handbook. C Harrington, A Hayes (eds). La parte aerea della pianta durante l'autunno secca e cade a terra, per rigenerarsi poi in primavera a partire dai rizomi.
L'avanzamento dei rizomi è assolutamente locale, e quindi la colonia di steli avanza a macchia d'olio, ad estendere la propria superficie. Porzioni di fusto e di rizoma lunghi meno di 5 cm e che contengono almeno un nodo germogliano facilmente Boose AB, Holt JS (1999). Environmental effects on asexual reproduction in Arundo donax. Weeds Research 39: 117-127.. Questa diffusione per via vegetativa sembra costituire un efficace adattamento al verificarsi delle inondazioni. Infatti durante questi eventi catastrofici, gli individui di A. donax possono rompersi diffondendo frammenti in grado di germogliare e colonizzare nuove aree a valle.
La canna comune preleva grandi quantità di acqua dal suolo umido per sostenere la sua rapida crescita, che può arrivare fino a 5 cm al giorno durante la stagione primaverile Perdue RE (1958). Arundo donax – source of musical reeds and industrial cellulose. Economic Botany 12: 368-404.. È capace di crescere in macchie dense che possono soffocare altre piante e impedirne così la diffusione.
Dal punto di vista ecologico una macchia di Arundo donax vigorosa indica sempre ricchezza di acqua nel sottosuolo, e profondità del suolo stesso. Quindi anche se si adatta a suoli poveri, la presenza di suoli aridi e ridotti in profondità è direttamente indicata dal ridotto vigore dei culmi.
Coltivazione e utilizzo
Arundo donax è stata coltivata in tutta l'Asia, in Europa meridionale, in nord Africa e in Medio Oriente per migliaia di anni. Gli antichi Egizi usavano le foglie di questa pianta per avvolgere le spoglie dei defunti. Data la grande densità di individui che ne caratterizza la crescita, spesso è stata utilizzata per creare siepi frangivento. Le canne contengono silice e forse questa è la principale ragione per la loro resistenza e durabilità. Sono state inoltre usate per realizzare canne da pesca, calami (strumenti per scrivere), bastoni da passeggio e per produrre carta. I fusti duri trovano impiego come supporto per piante rampicanti e piante di vite e di pomodoro.
Il materiale che costituisce il fusto è contemporaneamente flessibile e abbastanza resistente da essere considerato come il migliore per il confezionamento di ance di strumenti musicali a fiato come oboe, fagotto, clarinetto e sassofono. In particolare, le canne provenienti dalle coltivazioni della Provenza sono celebri per il lor impiego nella produzione di ance. L'impresa Selmer, fondata a Parigi nel 1885 dal clarinettista Henri Selmer, ha cominciato la sua attività proprio producendo ance per strumenti musicali. Nel 1905 il clarinettista Eugène Van Doren ha fondato la compagnia Vandoren, oggi leader mondiale nel mercato delle ance di canna. I culmi di A. donax vengono inoltre impiegati per realizzare le canne di molti tipi di cornamuse. La canna domestica è stata usata per oltre 5000 anni nella produzione di flauti e il flauto di Pan è formato da 10 o più canne di diverse dimensioni legate o incollate fra loro.
Dato il suo ritmo di crescita molto elevato, la specie A. donax costituisce un ottimo candidato per la produzione di biomassa per uso combustibile e anche come fonte di cellulosa per l'industria della carta. La canna domestica è infatti una pianta perenne di grandi dimensioni che produce ogni anno più biomassa per acro di qualsiasi altra pianta erbacea. È stata a lungo riconosciuta come importante fonte non legnosa di biomassa ad uso industriale. Infatti può essere coltivata su un grande numero di tipi diversi di suolo e nelle condizioni climatiche più varie. Produce un profondo apparato radicale, 6 volte maggiore del sorgo, più del doppio rispetto al miscanto Monti A. and Zatta A. 2009. Root distribution and soil moisture retrieval in perennial and annual energy crops in Northern Italy. Agriculture, Ecosystems and Environment 132: 252–259, riuscendo a ottenere alte rese unitarie anche in condizioni asciutte e non irrigue. Gli studi evidenziano inoltre come A. donax mantenga una capacità di assorbimento idrico costante lungo il profilo radicale. La pianta raggiunge la maturità (lunghezza di 5–6 m) in circa un anno e, a seconda del clima in cui è cresciuta, può essere raccolta da una a 3 volte all'anno. Produce una media di 25 tonnellate di fibra di alta qualità per acro. Un campo di canna domestica può essere sfruttato per 20-25 anni senza la necessità di ripiantare nuovi individui né di utilizzare costose e inquinanti sostanze fertilizzanti e diserbanti.
Uno dei suoi possibili impieghi consiste nella lavorazione dei trucioli per la produzione di pellet di biocombustibile, questi tuttavia sono caratterizzati da elevati livelli di silice. La canna comune è un biocombustibile ad alto rendimento (3.400 kJ/kg) e l'uso di moderne ed efficienti tecniche di trasformazione consente di convertire la materia organica della pianta in diversi vettori energetici: syngas, etanolo e biodisel. Studi approfonditi sull'utilizzo della canna domestica come biocombustibile sono in corso in Florida, dove il Biomass Investment Group (BIG) porta avanti un progetto per la realizzazione di una centrale elettrica che utilizzi come combustibile la canna domestica. Questo progetto rappresenta la prima operazione di grande portata nello sfruttamento della combustione di una pianta per la produzione di energia elettrica. Tra i vantaggi arrecati dal punto di vista ambientale troviamo: la natura rinnovabile della fonte energetica, l'assorbimento da parte della pianta nel corso della sua vita di una quantità di CO2 equivalente a quella emessa durante la sua combustione, il carattere essenzialmente rispettoso del suolo dei metodi di coltivazione di questa specie e infine le ridotte emissioni di gas inquinanti conseguenti la combustione. La biomassa verrà convertita in combustibile liquido che alimenterà delle turbine collegate a degli alternatori.
Coltura da biomassa lignocellulosica
All'interno della Comunità Economica Europea, sin dalla fine degli anni sessanta, sono stati realizzati importati progetti nell'ambito di specifici programmi finalizzati allo studio delle colture agrarie come possibili fonti di biomassa per la produzione di energia. Le colture da energia sono coltivazioni destinate a fornire massa lignocellulosica per la produzione di energia elettrica e/o termica. Oggi la politica agricola dell'Unione europea, individuando nelle colture non-food un valido strumento per rafforzare lo sviluppo rurale e opportunità di crescita per le sue popolazioni, spinge verso la conversione dei terreni agricoli marginali e/o messi a riposo (ex set-asides), pari in Italia a 230 000 ha, così come il recupero di quelle superfici nel tempo abbandonate dagli agricoltori, oggi stimabili in 1,8 milioni di ettari di SAU (Superficie Agricola Utile)ISTAT (2002) - V Censimento generale dell'Agricoltura..
Il primo strumento di attuazione operativa in ambito nazionale per avviare le azioni derivanti dall'applicazione delle direttive previste dal protocollo di Kyoto è stato il programma nazionale combustibili PROBIO. Tale programma ha finanziato tra il 1999 e il 2001 numerosi progetti, tra cui il progetto PRISCA, Progetto di RIcerca Sulle Colture Alternative. Sono state identificate, confrontate e caratterizzate diverse colture, tra cui specie erbacee annuali (girasole (Helianthus annuus L.), colza (Brassica napus L.), kenaf (Hibiscus cannabinus L.), sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), topinambur (Helianthus tuberosus L.), ecc.), poliennali (cardo (Cynara cardunculus L.), miscanto (vedi Miscanthus Giganteus), canna comune, ecc.), e specie legnose (pioppo (Populus spp., salice (Salix spp.), eucalipto (Eucaliptus spp.), robinia (Robinia pseudoacacia L.) ecc.), caratterizzando la qualità della biomassa e la capacità di ricrescita dopo la ceduazioneBonari, E., Picchi, G., Guidi, W., Piccioni, E., Fraga, A., Villani, R., et al. Le colture da energia. 2004. In: Faini, A., Nocentini, G., eds.. Le colture dedicate ad uso energetico: il progetto bioenergy farm. Firenze: Quaderno ARSIA 6, Regione Toscana, LCD srl; p. 29-78 [in Italian]..