Сочетание солнечной энергетики и сельского хозяйства на одном участке может оказаться более эффективным, чем считалось ранее. Исследователи из Университета Гоэнхайма и исследовательского центра Юлиха выяснили, что обычные сельскохозяйственные культуры способны перестраивать процесс фотосинтеза, когда часть дня находятся в тени солнечных панелей.
В течение 2023–2024 годов учёные проводили полевые исследования в пяти районах Германии. Они наблюдали за ячменем, полевыми бобами, картофелем, капустой и кукурузой, сравнивая растения, находившиеся в условиях частичного затенения, с культурами, растущими на открытом солнце. Результаты опубликованы в European Journal of Agronomy.
Оказалось, что у растений, находившихся в тени, точка световой компенсации снижалась на 20–54 %. Проще говоря, им требовалось меньше света, чтобы фотосинтез начал компенсировать затраты энергии на дыхание.
Одновременно интенсивность так называемого темнового дыхания снижалась на 12–46 %. Благодаря этому растение расходовало меньше накопленного углерода в периоды, когда солнечного света было недостаточно. Подобную адаптацию исследователи зафиксировали у всех пяти культур.
Однако различные растения по-разному реагировали на затенение. Ячмень, картофель, бобы и капуста относятся к культурам с C3-фотосинтезом и в целом хорошо приспосабливались к уменьшению количества света. Кукуруза оказалась более чувствительной, поскольку её C4-механизм фотосинтеза лучше приспособлен к высокой освещённости, жаре и засухе.
Это делает агрофотовольтаику особенно привлекательной для регионов, где лето становится всё жарче. Панели не только производят электроэнергию, но и частично защищают растения от перегрева, уменьшают испарение воды и помогают дольше сохранять влагу в почве.
Впрочем, учёные предупреждают: способность растений адаптировать фотосинтез ещё не означает, что урожайность автоматически останется прежней или увеличится. Результат зависит от культуры, сорта, степени затенения и конструкции самой солнечной электростанции. Именно правильный подбор растений и расположение панелей может стать ключом к одновременному производству продовольствия и электроэнергии на одном участке земли.
