Agrivoltaics upprätthåller eller förbättrar foderkvaliteten, visar studien

En forskargrupp från University of Minnesota i USA har undersökt inverkan av agrivoltaics arrays på avkastningen och näringskvaliteten hos gräs och baljväxter för bete mjölkboskap.

"Denna studie är bland de första som utvärderar foderbiomassa och foderkvalitet för flera gräs- och baljväxtarter som odlats under olika agrivoltaiska solarraydesigner i ett betesmejerisystem", säger motsvarande författare Bradley J. Heins till tidningen pv. "Vi ville avgöra hur solintensiteten och solpanelskonfigurationen påverkar både avkastning och foderkvalitet för foder. Vi behöver mer forskning om vad som ska odlas under solpaneler, och detta är några av de tidiga forskningarna som ger vägledning till bönder och solcellsutvecklare om vad de ska plantera."

Han tillade att hans team planerar att utöka forskningen under den kommande sommaren och att utforska vertikala bifacial solpaneler. "Vi kommer att jämföra dessa med en vanlig markmonterad solcellsinstallation för nötkreatursbete. Vi ska verkligen titta på ekonomin för olika solpanelskonfigurationer", sa han. "Vi kommer också att utvärdera långsiktiga-djurens prestanda och betesbeteende i agrovoltaiska system."

Grödorna planterades under en 30 kW PV-plats, en 50 kW PV-plats och en kontrollplats i universitetets närhet.

Solcellsanläggningen på 30 kW hade fasta solpaneler monterade i 35 grader söder, medan platsen på 50 kW var kvadratisk-formad, med en platt-överdel som använde reflektorer. På båda platserna monterades panelerna 2,5 till 3,0 m från marken. Inga nötkreatur fick beta någon av försöksplatserna under studien, som genomfördes från maj 2022 till september 2022 och från maj 2023 till september 2023.

Fodergrödor omfattade alfalfa, åkerärter, ängssvingel, fruktträdgårdsgräs, rödklöver, durra-sudangräs och vitklöver. Dessutom inkluderade växtsortimentet tre gräs-och-baljväxtblandningar med antingen alfalfa, rödklöver eller vitklöver. Foderprover klipptes tre gånger per år, då fodret blev cirka 25-35 cm högt, vilket motsvarade den rekommenderade höjden för lakterande mjölkkor.

Prover torkades vid 60 C under 99 timmar för att bestämma torrsubstanskoncentrationen, och två 2 prover från varje plot valdes slumpmässigt ut för botanisk sammansättning. De skickades sedan till ett labb, där de analyserades med avseende på råprotein, neutral tvättmedelsfiber, sur tvättmedelsfiber, mineralkoncentrationer och total -kanalsneutral tvättmedelsfibersmältbarhet (TTNDFD).

Analysen visade att foderbiomassan var lägre på 50 kW solanläggningen (3 223 kg/ha) än på 30 kW solanläggningen (8 968 kg/ha) och kontrollbetesmarken (9 987 kg/ha). Fodret på 50 kW hade större råprotein på torrsubstansbasis, 23,8 %, jämfört med 20,1 % på 30 kW-platsen och 18,2 % på kontrollbetet. Fodret på 50 kW hade också högre TTNDFD, 54,4 %, jämfört med 52,3 % på 30 kW-platsen och 49,1 % vid kontrollbetet.

"Resultaten visade att foderkvaliteten kan bibehållas eller till och med förbättras i agrovoltaiska system", avslutade Heins. "Vi visste inte riktigt vad vi skulle förvänta oss. Men vi fann att gräs – nämligen fruktgräs och ängssvingel – har stor biomassaproduktion under solpaneler jämfört med att odla i en vanlig betesmark."

Resultaten har dykt upp i "Agrivoltaic arrays and effects of forage biomassa and nutritive value of grasses and legumes for betende dairy cattle", publicerad i JDS Communications. Forskare från University of Minnesota och University of New Hampshire har deltagit i forskningen.