I ricercatori della Technische Hochschule Ingolstadt in Germania hanno sviluppato una matrice di selezione delle colture che intende fungere da strumento decisionale per i progetti agrivoltaici. La matrice proposta valuta le risposte specifiche delle 12 principali tipologie di colture all’ombreggiamento, ai cambiamenti del microclima e alla crescita delle colture, valutando anche il loro fabbisogno idrico, la tolleranza all’ombra e i requisiti di spazio.
Il tutto si basa su parametri agronomici e ambientali chiave provenienti da 117 studi di ricerca convalidati sull’agricoltura biologica, che coprono oltre 25 Paesi. Le 12 tipologie di colture includono verdure a foglia verde, ortaggi a radice, legumi, cereali, brassicacee, oleaginose, bacche, alberi da frutto, erbe aromatiche, piante medicinali, funghi e pascoli.
La matrice utilizza i dati di Irradiazione Orizzontale Globale (GHI) per determinare l’idoneità delle colture all’interno di specifiche zone di risorse solari. “Sebbene esistano variazioni regionali, questa matrice offre un quadro standardizzato che può essere adattato a specifici contesti geografici”, hanno sottolineato gli accademici.
Gli scienziati hanno anche spiegato che colture come bacche, alberi da frutto e ortaggi beneficiano del microclima creato dai pannelli solari, che offrono protezione dal vento e dalle alte temperature, riducendo al contempo l’evaporazione dell’acqua. Inoltre, queste colture richiedono meno spazio e offrono un maggiore ritorno economico per unità di superficie.
L’indagine ha dimostrato che erbe aromatiche, graminacee e legumi sono particolarmente adatti all’agrivoltaico nelle regioni aride e semi-aride con scarsità d’acqua. I ricercatori hanno inoltre evidenziato che colture come cereali, fibre e semi oleosi richiedono più spazio e sono meno adatte alla grande ombra prodotta dai sistemi agrovoltaici sopraelevati.
“Dato che le colture che richiedono poco spazio sono quelle che prevalgono nell’idoneità dell’agrivoltaico, la capacità fotovoltaica installata per ettaro è inferiore rispetto ai parchi fotovoltaici convenzionali su larga scala, rendendo l’agrivoltaico ideale per le comunità agricole su piccola scala, i progetti di energia rinnovabile decentralizzati e lo sviluppo rurale sostenibile”, hanno affermato i ricercatori.
Le colture in Italia
I risultati ottenuti sono contenuti nello studio ” Crop Selection in Agri-PV: International Review based Strategic Decision-Making Model “, pubblicato su Solar Compass, in cui sono presenti anche i dati specifici relativi all’Italia, dove sono messe in evidenza diverse colture sotto sistemi agrivoltaici. I risultati mostrano come l’effetto della parziale ombreggiatura indotta dai pannelli solari sia molto diverso a seconda delle specie coltivate.
Per quanto riguarda i cereali, sia il grano tenero sia il grano duro si dimostrano poco adatti a questa configurazione. La resa media subisce infatti un calo significativo: circa il 25% per il grano tenero e il 30% per il grano duro. Questi cereali, caratterizzati da un fabbisogno idrico elevato e da una scarsa tolleranza all’ombra, risentono negativamente della riduzione della radiazione solare, che limita la loro capacità fotosintetica e produttiva.
Il quadro cambia invece per gli ortaggi. Nel caso del pomodoro, l’impatto è variabile: alcuni studi riportano aumenti di resa, altri diminuzioni, con un bilancio che si aggira attorno a ±20%. Ciò dipende da fattori come la varietà coltivata, la gestione agronomica e le condizioni microclimatiche locali. La parziale ombreggiatura può infatti contribuire a ridurre lo stress termico e il fabbisogno idrico, ma se eccessiva può penalizzare la produttività.
Un risultato decisamente più positivo riguarda le verdure a foglia, in particolare scarola e spinaci. In Italia queste colture hanno mostrato una buona adattabilità all’ombra, con un incremento della resa di circa il 10%. La protezione offerta dai pannelli fotovoltaici contribuisce a mantenere temperature più miti e un miglior equilibrio idrico del suolo, condizioni che favoriscono lo sviluppo di queste specie.
“La ricerca futura potrebbe ulteriormente perfezionare la matrice incorporando casi di studio reali, dati empirici sul campo e contributi degli stakeholder per migliorarne l’applicabilità in diversi contesti agricoli”, hanno aggiunto i ricercatori.
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