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L'area ottimale del castagno si estende dal limite superiore dell’olivo a tutta la zona interessata dalla vite.
A seconda della latitudine, nel nostro Paese il castagno è coltivato ad unaaltitudine oscillante tra i 100 ed i 1.000 s.l.m. Si tratta di una specie mesofila, che non tollera le zone aride e quelle fredde e nebbiose. Il castagno è una specie dal fototemperamento eliofilo, anche se rifugge dalle zone eccessivamente soleggiate. Il fabbisogno di luce della pianta decresce spostandosi dal Nord Italia verso Sud, tanto che a queste ultime latitudini il castagno può essere considerato semisciafilo (sciafilia=tendenza degli organismi a vivere in ambienti
ombreggiati).
Il castagno non risente del gelo invernale fino a temperature di -20, -25°C. Le gelate primaverili possono danneggiare invece sia i giovani germogli che il legno dell’anno precedente. La temperatura media annua deve essere compresa tra 8 e 15°C. Il fattore termico è particolarmente importante durante la fioritura e la fecondazione, essendo necessarie per la germinazione del polline di castagno temperature superiori a 25°C. Le esigenze termiche degli ibridi eurogiapponesi e delle varietà giapponesi sono solitamente assai più accentuate di quelle del castagno europeo. Per tale motivo in Emilia-Romagna l’impianto può essere compiuto ad una altitudine inferiore ai 500-600 m. s.l.m. nel caso degli ibridi ad un’altitudine inferiore ai 400 m. per i castagni giapponesi.
I castagni orientali, a causa del precoce risveglio primaverile che precede di circa dieci giorni quello degli europei, sono generalmente sensibili alle brinate tardive.
Per questi castagni la temperatura media annua deve oscillare infatti tra 10 e 18°C. Per quanto riguarda le esigenze idriche, il castagno richiede un regime di piogge superiore ai 700 mm all'anno, regolarmente distribuite nel corso dello stesso. I castagni orientali esigono invece una disponibilità idrica annua minima di 1.200 mm, ben distribuiti nel corso dell’anno. Piogge persistenti nel periodo della impollinazione possono compromettere la fecondazione.
La disponibilità idrica è spesso un fattore limitante e determinante la quantità e la qualità della produzione del castagno. Periodi cruciali per il castagno sono quelli corrispondenti alle due fasi, iniziale e finale, dell’evoluzione dei frutti, momenti di maggiore attività metabolica per lo sviluppo dei medesimi, che cadono mediamente in luglio e settembre.

Il castagno soffre il ristagno idrico nel terreno e non sopporta i suoli asfittici, argillosi, impermeabili, che favoriscono i marciumi ed in particolare gli attacchi del mal dell'inchiostro (Phytophthora cambivora). Le condizioni asfittiche ostacolano infatti lo sviluppo delle micorrize, con riflessi negativi sulla attività vegetativa e produttiva degli alberi e sulle loro
condizioni sanitarie. I terreni più indicati per la coltivazione del castagno sono quelli leggeri, profondi, freschi, ricchi di fosforo e potassio, non eccessivamente dotati in azoto, dal discreto contenuto in sostanza organica e con sottosuolo friabile. Il castagno tuttavia si può accontentare anche di un esiguo strato di terreno decalcificato. I castagni orientali rispetto al castagno europeo presentano una minore rusticità ed una inferiore capacità di adattamento ai terreni poco fertili. L’impianto può essere compiuto quindi solamente in terreni fertili, profondi, irrigui.
Il castagno esige terreni acidi o subacidi: il pH ottimale oscilla tra 5 e 6,5. I terreni migliori sono privi di calcare. In presenza di quest’ultimo, il castagno vegeta solo se nel suolo si trova anche del magnesio. I suoli di origine vulcanica, quelli silicei di derivazione granitica o da scisti cristallini e quelli provenienti dalle arenarie eoceniche dell'Appennino sono perciò tra i più favorevoli al castagno.
L'area distributiva del castagno comprende la Spagna, la Francia, parte della Svizzera (Vallese, margine meridionale del Giura, zona del Föhn, Svizzera insubrica), l'Italia comprese le vallate alpine nella zona delle querce, la Carniola, la Stiria meridionale, la Croazia, la Penisola balcanica, l'Asia minore, il Caucaso, la Persia meridionale e l'Africa nord - occidentale; ma, riconducendo alla specie in questione altre entità affini, forse a torto considerate come specie, l'area del castagno, come specie complessiva, si allarga di molto e comprende il Giappone e la zona atlantica dell'America del Nord.
Il castagno è attualmente la specie forestale più ampiamente distribuita in Italia, anche se il disboscamento cui andò soggetta la zona appenninica negli ultimi 100 anni, non ha risparmiato i castagneti, che un tempo occupavano estensioni più considerevoli di oggi, come dimostrano nomi di località o di paesi che traggono origine dal nome della pianta, ora scomparsa o diradata.
In Italia e nelle isole il castagno riveste le pendici montuose della cosiddetta regione o zona submontana dai 300 ai 1000 metri, ma in qualche punto scende fino al mare, e può salire anche nella parte inferiore della zona montana, come in settori favorevoli della Alpi, e più ancora nelle isole (Sardegna, sino a 1300 metri, Sicilia, sino a 1500 metri). Le province italiane con maggiore superficie a castagneto da frutto sono, nell'ordine: Cuneo, Lucca, Cosenza, Genova, Massa e Catanzaro.