Agrivoltaïsche systemen behouden of verbeteren de kwaliteit van het voer, zo blijkt uit onderzoek

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Minnesota in de Verenigde Staten heeft de impact van agrivoltaïsche installaties op de opbrengst en de voedingskwaliteit van grassen en peulvruchten voor grazend melkvee onderzocht.

"Deze studie is een van de eerste die de voederbiomassa en de voederkwaliteit evalueert van meerdere gras- en peulvruchtsoorten die zijn gekweekt onder verschillende agrivoltaïsche zonnepaneelontwerpen in een grazend zuivelsysteem", vertelde de corresponderende auteur Bradley J. Heins aan pv magazine. "We wilden bepalen hoe de zonne-intensiteit en de configuratie van de zonnepanelen zowel de opbrengst als de voerkwaliteit van het voer beïnvloeden. We hebben meer onderzoek nodig over wat we onder zonnepanelen kunnen laten groeien, en dit is een deel van het vroege onderzoek dat boeren en zonne-ontwikkelaars richtlijnen geeft over wat ze moeten planten."

Hij voegde eraan toe dat zijn team van plan is het onderzoek de komende zomer uit te breiden en verticale bifaciale zonnepanelen te onderzoeken. "We zullen deze vergelijken met een gewone op de grond gemonteerde zonne-energie-installatie voor het grazen van vee. We gaan echt kijken naar de economische aspecten van verschillende configuraties van zonnepanelen", zei hij. "We gaan ook de prestaties van dieren en het graasgedrag op lange termijn in landbouwvoltaïsche systemen evalueren."

De gewassen werden geplant onder een PV-locatie van 30 kW, een PV-locatie van 50 kW en één controlelocatie in de buurt van de universiteit.

De 30 kW-zonnelocatie had vaste zonnepanelen gemonteerd op 35 graden zuiderbreedte, terwijl de 50 kW-locatie een vierkante -vorm had, met een platte- bovenste array met behulp van reflectoren. Op beide locaties werden de panelen 2,5 tot 3,0 m boven de grond gemonteerd. Tijdens het onderzoek, dat werd uitgevoerd van mei 2022 tot september 2022 en van mei 2023 tot september 2023, mocht er geen vee op de proefpercelen grazen.

Tot de voedergewassen behoorden luzerne, velderwten, weidezwenkgras, boomgaardgras, rode klaver, bruine hoofdnerfsorgho-Soedangras en witte klaver. Bovendien omvatte het gewasassortiment drie gras-en-peulvruchtenmengsels met luzerne, rode klaver of witte klaver. Voermonsters werden driemaal per jaar geknipt, wanneer het voer een hoogte van ongeveer 25-35 cm bereikte, wat overeenkwam met de aanbevolen hoogte voor lacterende melkkoeien.

Monsters werden 99 uur bij 60°C gedroogd om de drogestofconcentratie te bepalen, en twee monsters van elk perceel werden willekeurig geselecteerd op botanische samenstelling. Vervolgens werden ze naar een laboratorium gestuurd, waar ze werden geanalyseerd op ruw eiwit, neutrale wasmiddelvezels, zure wasmiddelvezels, mineraalconcentraties en totale verteerbaarheid van neutrale wasmiddelvezels (TTNDFD).

Uit de analyse bleek dat de voederbiomassa lager was op de 50 kW zonne-installatie (3.223 kg/ha) dan op de 30 kW zonne-installatie (8.968 kg/ha) en het controle weiland (9.987 kg/ha). Het ruwvoer van 50 kW bevatte meer ruw eiwit op drogestofbasis, namelijk 23,8%, vergeleken met 20,1% op de 30 kW-locatie en 18,2% op de controleweide. De 50 kW-voedergewassen hadden ook een hogere TTNDFD, namelijk 54,4%, vergeleken met 52,3% op de 30 kW-locatie en 49,1% op de controleweide.

"De resultaten toonden aan dat de kwaliteit van het voer behouden kan blijven of zelfs verbeterd kan worden in agrivoltaïsche systemen", concludeerde Heins. "We wisten niet echt wat we konden verwachten, maar we ontdekten dat grassen – namelijk boomgaardgras en weidezwenkgras – een geweldige biomassaproductie onder zonnepanelen hebben vergeleken met groeien in een gewoon weiland."

De resultaten zijn verschenen in "Agrivoltaic arrays and effects of foerage biomassa and nutritionive value of grasses and peulvruchten voor grazend melkvee", gepubliceerd in JDS Communications. Wetenschappers van de Universiteit van Minnesota en de Universiteit van New Hampshire hebben aan het onderzoek deelgenomen.