Si può fare agrivoltaico e allo stesso tempo risicoltura? Un tema di cui si si sono occupati alcuni scienziati giapponesi, con un esperimento in campo.
Le risaie sono state dotate di sistemi agrivoltaici: il risultato è che la crescita può risentire di una riduzione della biomassa e del numero di pannocchie, ma nel complesso, unendo i ricavi del riso e dell’energia prodotta, il guadagno può essere 14 volte superiore a quello della risicoltura senza pannelli.
COLTIVARE RISO SOTTO I PANNELLI
La sperimentazione dei ricercatori dell’Università di Tokyo, presentata in «Impacts of agrivoltaic systems on microclimate, grain yield, and quality of lowland rice under a temperate climate», pubblicata su Field Crops Research, è condotta per sei anni su un impianto agrivoltaico: il riso veniva parzialmente coltivato sotto i pannelli. La prova in azienda si è svolta a Chikusei, nel Giappone orientale, tra il 2018 e il 2023. Il campo oggetto dello studio è coltivato a riso da oltre mezzo secolo.
Poiché i pannelli riducono la disponibilità di luce per le colture, una delle principali preoccupazioni per i ricercatori era mantenere un’elevata produttività in condizioni di ridotta radiazione solare. Caratterizzare il microclima, la resa in granella e la qualità del riso coltivato in un sistema agrivoltaico in clima temperato era quindi l’obiettivo dello studio.
27% DELLA SUPERFICIE COPERTA DA PANNELLI
La superficie totale della risaia in questione era di 1.416 m², oltre un quarto, il 27%, ricoperta da pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino, per una potenza complessiva di 57,96 kW. I moduli erano tutti sollevati a 3,3 m dal suolo, orientati a sud con un angolo di azimut di -7°, con inclinazione modificata manualmente ogni mese per ottimizzare l’esposizione alla radiazione solare.
Il terreno è di tipo franco-argilloso, con pH (H2O) a 6,1. La scelta è caduta su due varietà di japonica: Asahinoyume e Tochiginohoshi. Il livello dell’acqua è mantenuto tra 5 e 10 cm durante la coltivazione, ad eccezione del drenaggio a metà stagione, una settimana a luglio, e l’ultima settimana prima della raccolta.
CONFRONTO CON RISAIE TRADIZIONALI
Come testimone c’è un campo di riferimento, dove il riso era coltivato in modo tradizionale. Tra i parametri monitorati, le condizioni meteorologiche, la produzione di energia elettrica, la qualità della granella, la biomassa e la resa. Secondo le misurazioni, la temperatura massima dell’aria è risultata inferiore di 0,8 °C rispetto all’area di controllo, mentre la temperatura minima non è risultata diversa.
In media, i risultati hanno mostrato che la resa in granella nel campo testimone è stata di 8,5 tonnellate per ettaro, contro le 6,5 t per ettaro del campo agrivoltaico, con una riduzione del 23%. Tuttavia, nel caso di due dei sei anni di misurazione il calo non è risultato significativo, con un’elevata riduzione di resa negli anni piovosi, hanno aggiunto i ricercatori.
VALORE DELLA PRODUZIONE E DELL’ENERGIA
Tuttavia, calcolando il ricavo lordo di entrambi i sistemi, considerando il valore sia della produzione di riso sia di quella di elettricità, il sistema agrivoltaico ha mostrato un rendimento oltre 14 volte superiore alla coltivazione senza pannelli. Più precisamente, il ricavo lordo medio è stato di 18,7 milioni di yen (circa 106.230 euro) per ettaro all’anno nel sistema agrivoltaico e di 1,3 milioni di yen (7.385 euro) per ettaro all’anno nell’area di controllo.
Le simulazioni basate su 30 anni di dati meteorologici, dal 1994 al 2023, hanno mostrato che le rese del riso in agrivoltaico erano in media pari all’82% dei livelli della coltivazione convenzionale, con un intervallo variabile dal 66% al 94%. La produzione media di elettricità tra maggio e settembre ha raggiunto 32.893 kWh, con un coefficiente di variazione del 7,1%.
RESE RIDOTTE
I risultati hanno confermato che la resa in granella nel sistema agrivoltaico è stata limitata dalla ridotta biomassa e dal ridotto numero di pannocchie; anche la qualità della granella, e in particolare il gessato e la resa del riso greggio è peggiorata in condizioni di ombreggiamento parziale causato dalla presenza dei pannelli.
Nel 2025, un altro gruppo di ricerca dell’Università di Tokyo ha studiato se i sistemi agrivoltaici basati su inseguitori a doppio asse potessero migliorare la produttività del riso. Gli esperimenti hanno mostrato che, nel corso di due stagioni, le rese del riso coltivato con i pannelli erano inferiori del 75% e dell’85% rispetto a quelle delle risaie di riferimento vicine senza moduli solari. I ricercatori hanno tuttavia osservato che le rese, pur leggermente inferiori nel primo anno, sono migliorate in modo significativo nel secondo anno dopo aver regolato con precisione la quantità di luce solare che raggiungeva le colture.
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