Analisi del microclima in serre fotovoltaiche a copertura parziale: primi risultati sull'irraggiamento interno

Lo studio riportato ha permesso quindi di descrivere il microclima dell’ambiente di coltivazione dal punto di vista del principale fattore limitante. Sia la radiazione globale che la radiazione PAR sono abbondantemente inferiori rispetto ai valori che si sarebbero registrati in una serra tradizionale in ferro-plastica (581 MJ/m2 e 410 MJ/m2 rispettivamente per la serra oggetto di studio).
Anche se non si è ancora in possesso di dati agronomici definitivi relativi alle produzioni, in quanto il ciclo si è concluso solo il 25 Gennaio, si sono osservati forti decrementi produttivi e problemi fisiologici e sanitari sulle piante, probabilmente dovuti all’eccessivo ombreggiamento dei pannelli fotovoltaici durante il periodo invernale.

Dati sperimentali riportati in letteratura indicano l’esistenza di una correlazione fra radiazione PAR e crescita del pomodoro coltivato in serra. E’ stato determinato sperimentalmente il tasso di crescita del pomodoro in serra come pari a 2,5 g di sostanza secca per MJ di radiazione PAR ricevuta (Heuvelink, 1995).
Alla luce dei dati riportati, si può ipotizzare che la produzione di pomodoro oggetto di studio sia stata inferiore rispetto ad una coltivazione analoga attuata in una serra tradizionale. A tale riguardo Riga e Anza (2008) hanno registrato in corrispondenza di una riduzione del 30 e del 50% della radiazione PAR, una conseguente riduzione della resa della coltura del pomodoro rispettivamente del 14,3 e del 38,1%. Ciò è legato al fatto che un decremento della radiazione incidente sulla coltura determina una riduzione dell’attività fotosintetica.
Gli effetti di tale riduzione sono maggiormente rilevanti nei 12 giorni che precedono la fioritura, in quanto vanno ad incidere sulla fase di meiosi del processo di sviluppo del polline (Iwahori, 1965, cit. da Higashide, 2009). La disponibilità di radiazione PAR in questo periodo critico è stata utilizzata per elaborare delle previsioni riguardo la resa del pomodoro coltivato in serra (Higashide, 2009).
Oltre alla resa in sostanza secca, tale riduzione incide sul numero e sulla dimensione dei frutti; infatti sono stati osservati una diminuzione percentuale di frutti grandi (Ø>82mm) a favore di un incremento di frutti piccoli (Ø <67mm) in una condizione di riduzione della Radizione PAR del 50% (Riga, Anza et al., 2008).
Ne deriva che il posizionamento di pannelli fotovoltaici sulla copertura di una serra, e in particolar modo nel caso in cui ne ricopra il 50% della superficie, provoca un “costo” in termini di produzione della coltura sottostante che non si può non considerare. Studi descritti da Stanghellini (2011) hanno dimostrato che se in una serra semplice si raccolgono mediamente 10 g di pomodori per ogni kWh di radiazione solare disponibile, e si arriva a 20 g/kWh in serre climatizzate, l’installazione di pannelli fotovoltaici sulla copertura comporta un costo in termini di perdita di produzione vegetale stimabile conservativamente in circa 10 centesimi di euro per ogni kWh elettrico prodotto, da aggiungersi agli altri costi per la realizzazione dell’impianto.
All’interno della serra oggetto della prova non è stato possibile considerare l’ambiente di coltivazione come omogeneo per quanto riguarda le sue condizioni microclimatiche, in questo caso relative alla radiazione solare. Lo studio della dinamica delle ombre permette di affermare che, considerando l’ombreggiamento come il principale fattore di variabilità, si determinano condizioni di coltivazione diverse sia tra le campate che tra le file della stessa parcella. In questo caso sarà quantificato con precisione sia il legame tra ombreggiamento e resa della coltura, sia le presumibili differenze in termini di produzione tra le differenti zone della serra.