Sono dette piante industriali le piante agrarie impiegate in coltivazioni in regime intensivo o estensivo, secondo i contesti, le cui produzioni sono destinate fondamentalmente alla trasformazione industriale in processi di estrazione e raffinazione di determinati componenti, ad uso alimentare o non.
Coltivazioni erbacee
La classificazione delle coltivazioni erbacee industriali si basa su criteri di uniformità che comprendono la botanica, l'agrotecnica e la destinazione d'uso. Salvo eccezioni dovute a specificità relative ad una particolare coltura o al contesto socioeconomico in cui si pratica la coltura, le coltivazioni erbacee industriali presentano in genere le seguenti caratteristiche: Le coltivazioni sono praticate in pieno campo su grandi appezzamenti oppure anche su piccoli appezzamenti ma in un contesto territoriale caratterizzato da un'ampia diffusione della coltura specifica e da una particolare vocazione agronomica, in senso lato, verso quel tipo di coltura. Le ragioni di fondo risiedono nell'organizzazione della filiera nel sistema di approvvigionamento, nell'esigenza di rispettare i tempi di conferimento dei prodotti agricoli e determinati requisiti merceologici, nell'esigenza di contenere i costi di trasporto dei prodotti agricoli, nell'esigenza di realizzare economie di scala anche nell'azienda agraria. La produzione è spesso pianificata per mezzo di contratti di coltivazione o accordi stipulati fra le industrie di trasformazione e gli imprenditori agricoli. Le proprietà di questi contratti o accordi variano secondo i contesti, ma in generale hanno lo scopo di garantire il mantenimento del processo di trasformazione entro parametri tecnici ed economici, come la lavorazione a ciclo continuo, l'organizzazione del sistema di stoccaggio, il mantenimento dei requisiti merceologici nell'intervallo di tempo che intercorre fra la raccolta e la lavorazione, ecc. Per taluni prodotti si arriva anche alla pianificazione dell'epoca di semina, della cultivar, della superficie investita e, in generale, della tecnica agronomica.
I regimi di coltivazione sono spesso impostati in modo da garantire la fornitura di grandi quantitativi di prodotto. Nelle regioni dove è basso il costo del capitale fondiario o il costo del lavoro le colture industriali si svolgono in regime estensivo con modesto impiego di mezzi tecnici; l'incidenza del costo del lavoro condiziona per lo più il grado di meccanizzazione della coltura. Situazioni di questo tipo si verificano ad esempio in regioni particolarmente vocate per determinate colture industriali destinate al mercato internazionale, come ad esempio il Brasile, l'Australia, l'Argentina, alcune regioni del Nordamerica e dell'Europa, in Russia. Viceversa, in regioni dove il costo del capitale fondiario e del lavoro sono elevati, come si verifica in molte regioni dell'Europa, del Nordamerica, in Giappone, le colture industriali sono praticate in regime intensivo, con alti livelli di meccanizzazione ma anche con intenso impiego di altri mezzi tecnici (sementi elette, fertilizzanti, fitofarmaci, fitoregolatori, assistenza tecnica, investimenti fondiari, ecc.). L'esercizio dell'agricoltura richiede un particolare know-how, finalizzato ad ottenere il rispetto di determinati requisiti merceologici e di alte rese produttive. Queste condizioni si realizzano da un lato con l'instaurazione di una vocazione storica del territorio verso una determinata coltura e con la costituzione di forme associative che nelle loro funzioni garantiscono anche la divulgazione e l'assistenza tecnica, spesso con collegamenti stretti con le istituzioni di ricerca private e pubbliche.
Le principali categorie di piante industriali sono le seguenti: Piante da zucchero
Le piante da zucchero sono destinate agli zuccherifici per l'estrazione del saccarosio. Il saccarosio è destinato fondamentalmente all'alimentazione umana o alla produzione di etanolo per scopi energetici. Per questo motivo le piante da zucchero sono anche considerate piante alcoligene. Alcuni sottoprodotti dell'estrazione dello zucchero sono destinati ad altri usi su vasta scala. Fra questi, il più importante è il melasso, che trova impiego come integratore energetico nell'alimentazione del bestiame e, nel caso del melasso di canna, anche nella distilleria per la produzione del rum.
Le piante da zucchero più importanti sono la canna da zucchero e la barbabietola da zucchero. Le due specie agrarie differiscono notevolmente sotto gli aspetti botanici, agronomici ed economici, ma sono accomunate dal ruolo strategico ricoperto nella bilancia alimentare delle nazioni.
L'utilizzo della canna come pianta saccarifera è antichissimo (In inglese).: sembra che le popolazioni della Polinesia ne conoscono l'uso da millenni e che la canna fosse utilizzata in India già prima del VI secolo a.C., epoca in cui, attraverso i Persiani le civiltà occidentali conobbero quella pianta. Per 1500 anni lo zucchero di canna fu oggetto di scambio fra l'Oriente e l'Occidente, fino alla diffusione, ad opera degli Arabi, nel Mediterraneo, fra l'VIII e il IX secolo. La canna da zucchero era coltivata in Sicilia almeno fino al XVI secolo e nel sud della Spagna fino ai nostri giorniRiccardo Sarno. Canna da zucchero (Saccharum officinarum L.). In: Remigio Baldoni, Luigi Giardini (a cura di) Coltivazioni erbacee. 2ª edizione. Bologna, Patròn, 1989.. Malgrado la compatibilità con il clima dell'Europa meridionale, in queste regioni la coltivazione della canna ha carattere di marginalità in quanto le sue elevate esigenze termiche non permettono, a queste latitudini, l'espressione della sua potenzialità produttiva: la massima resa in zucchero si ottiene, infatti, a distanza di un anno dall'impianto ma la coltivazione nelle regioni temperate può essere condotta solo con un ciclo produttivo primaverile-estivo come per tutte le colture di origine tropicale. Nelle condizioni ambientali della Sicilia si possono ottenere, in condizioni ottimali, produzioni dell'ordine di 65-85 t/ha di materia prima, contro, ad esempio, le 105 t/ha che si ricavano nelle regioni maggiormente vocate, ma il divario aumenta sensibilmente in termini di resa in zucchero, a causa della brevità del ciclo di coltivazione.
Per i motivi sopra esposti, la coltivazione della canna si colloca, in condizioni ottimali, nelle regioni della fascia tropicale. Dopo la scoperta dell'America, la coltura si estese, su ampia scala, nei Caraibi e nel Sudamerica e divenne una delle principali risorse economiche di cui beneficiavano i regimi coloniali delle grandi monarchie europee. Il rapporto di dipendenza dell'Europa dai territori coloniali fu però la base per il successo della barbabietola. Nel 1747, il chimico tedesco Andreas Sigismund Marggraf scoprì la presenza del saccarosio nella radice della barbabietola, ma la diffusione di questa specie come pianta saccarifera si ebbe solo nel secolo successivo: nel corso delle guerre napoleoniche, l'embargo attuato dagli inglesi ostacolava l'importazione dello zucchero di canna nei porti francesi. Questa azione politico-militare diede impulso alla coltivazione della barbabietola da zucchero, che alle latitudini dell'Europa centrale trova la sua massima potenzialità produttiva, diventando la principale rivale della canna fra le piante saccarifere.
A partire dall'Ottocento, l'economia dello zucchero ha due grandi aree di produzione, corrispondenti rispettivamente alle latitudini medie e a quelle basse. Nelle prime è diffusa la barbabietola, nelle seconde la canna. Malgrado la complementarità geografica delle due colture, la globalizzazione ha posto la barbabietola in una posizione di netto svantaggio nei confronti della canna, determinandone un lento declino iniziato negli ultimi decenni del XX secolo.
La resa in zucchero della barbabietola arriva, in condizioni ottimali, a punte di 12-14 t/ha, paragonabili a quelle di una coltivazione di canna, che ha rese dell'ordine di 10-15 t/ha. Il confronto fra barbabietola e canna, tuttavia, regge finché si fa riferimento alle condizioni dell'Europa settentrionale e centrale: a differenza della canna, la barbabietola è una pianta C3, dotata perciò di una minore efficienza intrinseca della fotosintesi, ma in regimi termici relativamente alti, durante la notte, la respirazione consuma ingenti quantitativi di zucchero, riducendo l'assimilazione netta di questa coltivazione. Per questo motivo, nelle regioni temperate calde, come ad esempio si verifica negli ambienti mediterranei, le rese in zucchero della barbabietola sono piuttosto basse, dell'ordine di 7-8 t/ha in condizioni ottimali. Nelle regioni più calde, alle latitudini proprie dell'Italia meridionale e insulare, la produttività della bietola si mantiene su livelli accettabili solo prolungando il ciclo di coltivazione, anticipando la semina in autunno ed evitando un eccessivo ritardo della raccolta in estate. A questi requisiti si aggiunge l'esigenza di mantenere la coltura in condizioni ottimali di nutrizione idrica e minerale e di stato sanitario. In generale, perciò, i livelli produttivi della barbabietola, nelle aree meno vocate, richiedono costi non trascurabili per la concimazione, l'irrigazione, per controllo delle piante infestanti e delle avversità in generale.
Per le ragioni sopra esposte, la competizione economica fra la barbabietola e la canna è sostenibile solo con l'adozione di politiche protezionistiche che penalizzino lo zucchero di canna nel mercato internazionale, come si è verificato, in Europa, nella prima fase della Politica agricola comune: l'istituzione di prelievi all'importazione e di sussidi all'esportazione, proseguita poi in regime di quota dagli anni ottanta, ha finora mantenuto lo zucchero di barbabietola competitivo nei confronti dello zucchero di canna, ma le attuali condizioni di mercato sfavoriscono nettamente lo zucchero prodotto nelle regioni temperate rispetto a quello delle regioni tropicali.
Cereali
Si considerano piante industriali i cereali destinati principalmente alla trasformazione industriale per molteplici scopi, fra i quali sono fondamentali l'estrazione di farine, semole, amido, malto, etanolo e la produzione di biomasse microbiche (industria del lievito). I cereali industriali per eccellenza sono il mais, il frumento, l'orzo e il riso. L'industria tradizionalmente interessata da questi prodotti è quella molitoria: ad essa sono collegate importanti filiere, di cui alcune interessate all'alimentazione umana, come ad esempio quelle della pasta e del pane, altre all'alimentazione del bestiame che fondamentalmente impiega i sottoprodotti della trasformazione del grano, del mais, dell'orzo e del riso o, direttamente, la granella di mais, orzo e sorgo. Altre industrie interessate alla trasformazione dei cereali hanno ambiti più limitati e riguardano specificamente solo alcune specie di cereali: sono tali l'industria dell'amido (mais e, in misura più limitata, frumento e riso), la distilleria (mais e, in misura più limitata, frumento e orzo), il birrificio (orzo e, secondariamente, altri frumento e riso). Il progressivo interesse verso i biocarburanti ha dirottato, dopo il 2000, un'ampia fetta del mercato dei cereali verso la produzione dell'etanolo, destinato ad usi energetici.
Un impiego particolare riguarda il "germe di mais", composto dall'embrione della cariosside, sottoprodotto dell'industria molitoria che per il non trascurabile contenuto in grassi è destinato all'oleificio per l'estrazione dell'olio di semi di mais, ad uso alimentare. Un reimpiego analogo, ma di misura più circoscritta, riguarda il "germe di grano", il cui olio è utilizzato in campo erboristico.
Oleaginose