プーリアのブドウ畑で太陽光パネルが新梢の伸長を2倍超に

南イタリアの研究者らは、ぶどう畝の上に設置した太陽光パネルが、暑く乾燥した条件下でブドウ樹の生育を助ける一方で、果実の化学組成を変え、その下の地表での植物多様性を高める可能性があることを明らかにした。これは、より頻繁な熱ストレスに直面する地中海のワイン産地にとって、機会とトレードオフの双方を示す研究だ。

この研究は、プーリア州Laterza地区にあるアグリボルタイクス・ブドウ畑で行われ、最近 Scientia Horticulturae に掲載された。研究者らは、太陽光発電モジュールによる遮光が、ブドウ樹の生育、収量、果実組成、生物多様性、そしてブドウ畑の微気候にどう影響するかを調べた。完全日照下のブドウ樹と、異なる遮光レベル下のブドウ樹を比較した。

その結果は、暑く水分の限られた環境では、部分的な遮光が植物へのストレスを軽減しうることを示唆した。バーリ大学土壌・植物・食品科学科の教授で、研究に関わった Giuseppe Ferrara 氏は、最も大きな潜在的効果は、夏季の高温、少雨、限られた水利用可能性にさらされる場所で見込まれると述べた。

プーリアのブドウ畑で測定された差は大きかった。平均新梢長は完全日照下で115.8センチだったのに対し、低遮光下では268センチ、高遮光下では274センチに達した。研究では、パネル下でぶどう房も重くなっていた。平均房重は、遮光が強い処理で164.9グラム、完全日照下では65.4グラムだった。

Ferrara 氏によると、モジュール下のブドウ樹は環境ストレスがより小さく、気温が低かったため、より効率的な光合成を維持できたようだ。この畑は降雨に依存し、緊急灌漑も限られていたため、その点は重要だった。こうした状況では、真夏のピーク時に熱への曝露を抑えることが重要になりうる。

研究では、パネルがブドウ樹周辺の局地気候も変化させていたことが分かった。アグリボルタイクス・システム下の気温は約0.5℃から1.0℃低く、相対湿度は2%から14%上昇した。こうした差は控えめに見えるかもしれないが、暑さが厳しくなると実際の影響を持ちうる。極端な高温になると、ブドウ樹は気孔を閉じて光合成が制限される。乾燥条件下では、葉を冷やそうとして蒸散を増やし、その結果として水分ストレスを悪化させる可能性もある。

研究者らは果実そのものの変化も測定した。果実の糖濃度は、完全日照下の25.8 °Bxから、最も強い遮光下では22.9 °Bxに低下した一方、酸度の変化はより小さかった。Ferrara 氏は、遮光は糖の蓄積を遅らせ、より涼しい条件は有機酸の分解を遅くすると述べた。また、パネル下の果実にはより多くの水分が含まれており、それが糖濃度の希釈効果につながったとも指摘した。

この変化はブドウ畑の外でも意味を持つ可能性がある。ブドウの糖度は、収穫時期、発酵、ワインの潜在アルコール度数を左右するからだ。非常に暑い地域では、糖の蓄積が遅くなることで、ブドウをバランスを欠いた状態へ押し上げかねない急速な成熟を避けられる生産者もいるかもしれない。同時に、糖度が低いと完成したワインのスタイルが変わるため、この技術は、収量を守りつつ果実品質のコントロールを失いたくない栽培家やワイナリーにとって、実用的だが繊細な選択肢になりうる。

この知見は、気温上昇への対応をめぐるブドウ栽培のより広い議論に加わるものだ。いくつかのワイン産地では、極端な暑さが成熟を早め、酸度を下げ、日焼けや干ばつストレスのリスクを高めることがある。アグリボルタイクス・システムは、同じ土地で電力を生み出しながらブドウ樹を守る一つの方法になりうる。ただし、今回の研究は、結果が普遍的ではないことも示している。

Ferrara 氏は、プーリアでの結果を、より涼しい地域や湿潤な地域、あるいは他の作物に、慎重な現地試験なしにそのまま当てはめるべきではないと述べた。彼は、北イタリアのヴァルポリチェッラでの以前の実験研究を挙げ、そこでは太陽光パネルで覆われた区域の外側で生産量が高かったと指摘した。日射量が低い、あるいは気温が穏やかな気候では、追加の遮光は生産性を改善するのではなく、むしろ低下させる可能性がある。

この警告は研究の核心だ。太陽光パネルの農業上の効果は、植物生理と現地の気候・土壌条件との相互作用に左右される。南イタリアの極端な夏の暑さからブドウ樹を守るシステムが、雲や雨、低温によってすでに日照が制限されている地域では、まったく異なる働きを示す可能性がある。

研究者らはまた、モジュールの下で自生する植物種の豊富さが統計的に有意に増加したと報告した。確認された種には、クローバー、ノゲシ、オオバコ、タッセルヒヤシンス、そして複数のアルファルファ類が含まれた。より多様な植生は、受粉媒介者や有益な昆虫、とりわけ害虫管理に役立つ捕食者を支えることで、より広い生態学的効果をもたらしうる。地表被覆はまた、侵食を抑え、土壌構造を改善し、有機物を増やす可能性がある。

研究チームは、細菌群集や土壌動物相といった土壌生物多様性の直接評価はまだ完了していないが、Ferrara 氏によると、それらの分野は今後の研究で検討される見通しだ。これは、エネルギー生産や収量を超えて、アグリボルタイクス・システムが時間の経過とともに農地にどう影響するかを評価しようとする生産者や政策担当者にとって、重要性を増す可能性がある。

この研究は、農地の二重利用への関心が欧州で高まる中で発表されたもので、農家は気温上昇、水不足、エネルギーコストの上昇に直面している。ブドウ畑では、作物の価値が収穫量だけでなく、果実がどのように熟すかにも左右されるため、この問題は特に繊細だ。イタリアでの結果は、暑い地中海性気候では、太陽による遮光が栄養成長と房の発達を改善しつつ、成熟への道筋を変える可能性があることを示唆している。

生産者にとって、これはアグリボルタイクスが単純なエネルギー事業というより、農業上の判断を変えうる手段になりうることを意味する。パネルの配置、遮光の程度、特定のブドウ品種の要求はいずれも重要なようだ。夏の暑さがブドウ樹の健全性と最終製品のスタイルの両方を脅かすワイン産地では、そうした細部が、太陽光設備が保護とみなされるか、生産リスクとみなされるか、その両方とみなされるかを左右する可能性がある。