W polowym doświadczeniu przeprowadzonym w Szwecji w 2024 roku brokuły pod magentowymi, półprzezroczystymi panelami fotowoltaicznymi dojrzewały po 104 dniach od przesadzenia, a rośliny na poletku w pełnym słońcu — po 79 dniach. Różnica wyniosła 25 dni. Badanie zespołu Mälardalen University objęło dwa warianty paneli i jedną odmianę brokułu; jego wyniki opisano w artykule opublikowanym w „Cell Reports Physical Science”.
Wyższa efektywność nie oznaczała większego plonu
Efektywność wykorzystania promieniowania (RUE, od ang. radiation-use efficiency) opisuje ilość biomasy przypadającą na jednostkę przechwyconego promieniowania. W porównaniu z pełnym słońcem RUE była 4,5 raza wyższa dla paneli ASP-LAM2-T50 i 2,8 raza wyższa dla ASP-LAM2-T70. Nie był to jednak wskaźnik ilości zebranych brokułów: kontrola w pełnym słońcu miała wyższą bezwzględną intensywność fotosyntezy, a dojrzałe rośliny osiągały porównywalne wyniki w kilku miarach wzrostu, w tym masie główek.
| Miara | ASP-LAM2-T50 | ASP-LAM2-T70 |
| Przezroczystość deklarowana przez producenta | 50% | 70% |
| Średnia przepuszczalność promieniowania czynnego fotosyntetycznie (PAR) | 13,2% | 19,2% |
| Dojrzewanie po przesadzeniu | 104 dni | 104 dni |
| RUE względem kontroli w pełnym słońcu | 4,5× | 2,8× |
| Średni maksymalny PPFD | 143 ± 2 μmol m⁻² s⁻¹ | 207 ± 4 μmol m⁻² s⁻¹ |
PPFD to gęstość strumienia fotonów fotosyntetycznych. W kontroli w pełnym słońcu jej średnia maksymalna wartość wyniosła 925 ± 17 μmol m⁻² s⁻¹. Panele oznaczone przez producenta jako 50- i 70-procentowo przezroczyste przepuszczały średnio odpowiednio 13,2% i 19,2% promieniowania PAR. Wartości etykiet nie oznaczały więc takiego udziału światła fotosyntetycznie czynnego docierającego do roślin.
Składniki odżywcze i model wykorzystania gruntów
Podczas drugiego pobrania próbek stężenia mikroskładników w brokułach rosnących pod panelami były niższe niż w kontroli. Stężenia makroskładników były wówczas porównywalne. Wyniki dotyczą badanej odmiany i warunków tego doświadczenia.
Badacze obliczyli modelowany wskaźnik równoważności wykorzystania gruntów (LER) równy 1,18 dla jednego zbioru. Wskaźnik zestawia wykorzystanie ziemi w układzie łączącym uprawę i produkcję energii z ich rozdzielnym prowadzeniem. W obliczeniu przyjęto między innymi 40-procentową utratę powierzchni użytkowej, dlatego wynik opisuje scenariusz modelowy, a nie sam plon brokułów.
Badanie szacowało też produkcję 447,6 kWh energii z instalacji o mocy 1,1 kWp w okresie uprawy, od 2 lipca do 14 października 2024 roku. Model dla wariantu T50 zakładał moc zainstalowaną 546 kWp na hektar. Są to wartości oszacowane w ramach badania, nie wyniki pomiaru pracy komercyjnego gospodarstwa.
Jedno poletko na wariant ogranicza zakres wniosków
Doświadczenie przeprowadzono na zewnątrz, w Kärrbo Prästgård niedaleko Västerås, w jednym sezonie i z jedną odmianą brokułu — „Marathon”. Każdy wariant obejmował jedno poletko. Sześć roślin pobieranych w każdym wariancie podczas kolejnych terminów było podpróbkami, a nie niezależnymi powtórzeniami poletkowymi; autorzy określili porównania statystyczne jako eksploracyjne i narażone na pseudoreplikację.
Wyników nie można więc bezpośrednio przenosić na inne uprawy, lokalizacje ani sezony. Autorzy wskazali potrzebę powtórzenia doświadczeń w różnych miejscach i sezonach.
