Agrivoltaics opprettholder eller forbedrer fôrkvaliteten, viser undersøkelser

Et forskerteam fra University of Minnesota i USA har undersøkt virkningen av agrivoltaiske arrays på utbyttet og ernæringskvaliteten til gress og belgvekster for beitende melkekyr.

"Denne studien er blant de første som evaluerte fôrbiomasse og fôrkvalitet for flere gress- og belgfruktarter dyrket under forskjellige agrivoltaiske solarray-design i et beitende meierisystem," sa den korresponderende forfatteren Bradley J. Heins til pv magazine. "Vi ønsket å finne ut hvordan solintensiteten og solcellepanelkonfigurasjonen påvirker både avling og fôrkvalitet for fôr. Vi trenger mer forskning på hva som skal dyrkes under solcellepaneler, og dette er noe av den tidlige forskningen som gir veiledning til bønder og solcelleutviklere om hva de skal plante."

Han la til at teamet hans planlegger å utvide forskningen den kommende sommeren og å utforske vertikale bifacial solcellepaneler. "Vi vil sammenligne disse med en vanlig bakkemontert solcelleinstallasjon for storfebeite. Vi skal virkelig se på økonomien til forskjellige solcellekonfigurasjoner," sa han. "Vi kommer også til å evaluere langsiktig-dyrytelse og beiteadferd i agrivoltaiske systemer."

Avlingene ble plantet under et 30 kW PV-sted, et 50 kW PV-sted og ett kontrollsted i universitetets nærhet.

Solcelleanlegget på 30 kW hadde faste solcellepaneler montert i 35 grader sør, mens 50 kW-anlegget var kvadratisk-formet, med en flat-topgruppe ved bruk av reflektorer. På begge steder ble panelene montert 2,5 til 3,0 m fra bakken. Ingen storfe fikk beite noen av forsøksfeltene under studien, som ble utført fra mai 2022 til september 2022 og fra mai 2023 til september 2023.

Fôrvekster inkluderte alfalfa, åkererter, engsvingel, frukthagegress, rødkløver, brun midrib-sorghum-sudangress og hvitkløver. Videre omfattet avlingsutvalget tre gress-og-belgfruktblandinger med enten alfalfa, rødkløver eller hvitkløver. Fôrprøver ble klippet tre ganger per år, da fôret nådde ca. 25-35 cm høyde, noe som tilsvarte anbefalt høyde for lakterende melkekyr.

Prøver ble tørket ved 60 C i 99 timer for å bestemme tørrstoffkonsentrasjonen, og to 2 prøver fra hver tomt ble tilfeldig valgt for botanisk sammensetning. De ble deretter sendt til et laboratorium, hvor de ble analysert for råprotein, nøytralt vaskemiddelfiber, surt vaskemiddelfiber, mineralkonsentrasjoner og total-kanalsnøytral vaskemiddelfiberfordøyelighet (TTNDFD).

Analysen viste at fôrbiomassen var lavere på 50 kW solanlegget (3 223 kg/ha) enn på 30 kW solanlegget (8 968 kg/ha) og kontrollbeitet (9 987 kg/ha). Fôret på 50 kW hadde større råprotein på tørrstoffbasis, 23,8 %, sammenlignet med 20,1 % på 30 kW-stedet og 18,2 % på kontrollbeitet. Fôret på 50 kW hadde også større TTNDFD, på 54,4 %, sammenlignet med 52,3 % på 30 kW-stedet og 49,1 % på kontrollbeitet.

"Resultatene viste at fôrkvaliteten kan opprettholdes eller til og med forbedres i agrovoltaiske systemer," konkluderte Heins. "Vi visste egentlig ikke hva vi kunne forvente. Men vi fant ut at gress – nemlig frukthage og engsvingel – hadde stor biomasseproduksjon under solcellepaneler sammenlignet med å vokse på et vanlig beite."

Resultatene har dukket opp i "Agrivoltaiske matriser og effekter av fôrbiomasse og næringsverdi av gress og belgfrukter for beitende melkekyr," publisert i JDS Communications. Forskere fra University of Minnesota og University of New Hampshire har deltatt i forskningen.