Группа исследователей из Мадридского политехнического университета и Университета Севильи представила результаты эксперимента по совмещению солнечной генерации и овощеводства. Ученые протестировали систему агровольтаики – размещение фотоэлектрических панелей непосредственно над посадками томатов – в сочетании с технологией регулируемого дефицитного орошения. Опыты проводились весной 2024 года на испытательных участках в Мадриде и Севилье.
Основной целью работы стал поиск баланса между производством чистой энергии и эффективным использованием водных ресурсов, запасы которых в средиземноморском регионе истощаются из–за изменения климата. Конструкция из солнечных панелей создает над растениями переменное затенение, что меняет микроклимат и снижает испарение влаги с поверхности листьев. Это позволяет поддерживать жизнеспособность культуры при существенно меньшем объеме полива.
В ходе исследования ученые сравнили три подхода: традиционный полив в полном объеме, дефицитное орошение на открытом грунте и аналогичный экономный полив под солнечными панелями. Состояние растений контролировалось с помощью датчиков водного потенциала листьев и параметров газообмена. Результаты показали, что применение стратегии дефицитного орошения позволяет сократить потребление воды на 50% по сравнению со стандартными методами.
Несмотря на значительную экономию ресурсов, дефицит влаги привел к снижению урожайности томатов примерно на 20%. Основные потери пришлись на критическую фазу созревания плодов. Тем не менее общая продуктивность системы оказалась выше за счет энергетической составляющей. Коэффициент эквивалентного использования земли составил 1,54 в Мадриде и 1,67 в Севилье. Это означает, что совместное использование участка для сельского хозяйства и генерации электричества на 54–67% эффективнее, чем раздельное использование земель под те же нужды.
Авторы работы подчеркивают, что для минимизации потерь урожая необходимо внедрение систем точного земледелия. Использование сенсоров влажности почвы и мониторинг физиологического состояния растений в режиме реального времени позволят более гибко настраивать график полива. Интегрированная модель не только повышает рентабельность фермерских хозяйств за счет продажи электроэнергии, но и способствует адаптации аграрного сектора к условиям засухи.