Засенчването от фотоволтаични модули може да стимулира растежа на лозите, да увеличи теглото на гроздовете и да подпомогне спонтанното растително биоразнообразие, като същевременно смекчава температурните колебания в лозето, установиха италиански учени. Те обаче предупреждават, че резултатите силно зависят от местния климат и характеристиките на културата.
Изследователски екип в Италия проучи ефектите на агроволтаичното засенчване върху физиологията на лозата, добива, състава на плодовете и биоразнообразието при горещите и сухи условия в южната част на страната.
Резултатите говорят за потенциално значителни ползи от засенчването с фотоволтаици в горещи земеделски райони с ограничен воден ресурс, но те не трябва автоматично да се пренасят към други климатични условия или култури, обясни Джузепе Ферара, професор в Катедрата по науки за почвата, растенията и храните към Университета в Бари.
Изследователите сравниха лози, отглеждани при различни нива на агроволтаично засенчване, с лози, отглеждани на пряка слънчева светлина. Те установиха отчетлива разлика в развитието на летораслите. Средната дължина на летораслите е била 115,8 см при пълно слънчево греене, в сравнение с 268 см до 274 см при условия на ниска и висока степен на засенчване. Засенчването също така е стимулирало развитието на листната маса.
„Това със сигурност важи за лозите, особено в горещ и сух климат като този в Пулия през лятото“, каза Ферара. „Вярваме, че подобни резултати могат да се очакват и при други видове при сходни климатични условия, като винаги се отчита толерантността на съответния вид към сянка“.
Ферара отбеляза, че балансът може значително да се промени в по-хладни и влажни региони. Най-големи потенциални ползи за земеделието вероятно ще се наблюдават там, където културите са изложени на високи температури, оскъдни летни валежи и воден стрес. В такива условия фотоволтаичните модули могат ефективно да изпълняват защитна функция, като намаляват излагането на растенията на прекомерна слънчева радиация.
Проучването установи и съществени разлики в теглото на гроздовете. Гроздовете при варианта с по-висока степен на засенчване достигнаха средно тегло от 164,9 г, в сравнение с 65,4 г при отглеждане на пряка слънчева светлина.
Според Ферара, лозите под модулите са били подложени на по-малък стрес от околната среда, а по-ниските температури са позволили по-ефективна фотосинтеза, което е допринесло за по-силно развитие на летораслите и гроздовете. Лозето се напоява единствено от дъждовете, с изключение на ограничено аварийно напояване, поради което защитата от екстремни горещини е от особено значение.
Изследователите обаче подчертават, че този резултат не може да се обобщава за региони с повече валежи. Ферара посочи по-ранни експериментални проучвания в лозарския район Валполичела в Северна Италия, където добивът е бил по-висок извън зоната, покрита с фотоволтаични панели. Следователно ефективността на агрифотоволтаичните системи зависи от взаимодействието между физиологията на културата и местните климатични и почвени условия.
Засенчването е оказало влияние и върху състава на гроздето. Изследователите са отчели спад в концентрацията на захар в зърната от 25,8 °Bx при пълно слънчево греене до 22,9 °Bx при силно засенчване, докато показателите за киселинност са показали сравнително малки отклонения.
„Засенчването забавя натрупването на захар, а по-ниските температури намаляват разграждането на органичните киселини“, обясни Ферара. „Тъй като зърната под панелите съдържат и повече вода, се наблюдава ефект на разреждане на концентрацията на захар“.
Мащабът на тези разлики може да варира в отделните години. Ферара отбеляза, че при определени климатични условия по-слабата слънчева радиация и по-ниските температури могат да намалят продуктивността на културите под фотоволтаичните панели в сравнение с отглеждането им на пряка слънчева светлина, както показват и други агрифотоволтаични проучвания.
Фотоволтаичната система също така промени микроклимата на лозето. Засенчването от агрифотоволтаичните панели понижи температурата на въздуха с приблизително 0,5°C до 1,0°C и повиши относителната влажност с между 2% и 14%.
Тези на пръв поглед незначителни температурни промени могат да се окажат от голямо значение по време на екстремни летни горещини. Високите температури могат да доведат до затваряне на устицата на лозите, което ограничава фотосинтезата. Растенията могат да засилят транспирацията в опит да понижат температурата на листата, което потенциално задълбочава водния стрес в условия на ограничени водни ресурси.
