Impatto dei sistemi agrovoltaici sulla composizione elementare del suolo e sull'abbondanza di geni microbici coinvolti nel ciclo dell'azoto

The competition between the growing global demand for energy and food request has led to the creation of mixed cultivation systems in which the photovoltaic one is integrated into the agricultural ecosystem: the two mixed methods are known as agrovoltaic technology. Agrovoltaic (AV) is becoming an increasingly interesting option as it constitutes a possible solution to the exploitation of arable land, which represents a more limited and insufficient resource to support the growing world population. Faced with this perspective, questions arise about the real impact of agrovoltaics on agrarian soil, therefore it is 5 necessary to understand the actual compatibility of photovoltaic panels with the agroecosystem taking into account the possible changes on soil ecology. The aim of this study is to delve into the impact of agrovoltaics on the soil by highlighting the actual differences in soil which could be partially covered up by panels or completely open. In this study, soil samples were taken from soils located within an agrovoltaic installation located in Borgo Virgilio (MN). This comparison was based on the evaluation of the abundance of microbial genes involved in the nitrogen cycle carried out through DNA extraction from soil samples with subsequent qPCR and on the elemental composition of the soil, examined with the XRF handheld analyzer. Analysis show that the installation of standard solar panels does not significantly alter the amount of microbial genes contained in the soil, even if increases of this parameter in partially covered soil are detectable during summer. Interesting variations in the elemental composition of agrovoltaic soil samples could be noticed, which reveal a higher concentration of elements than in soil samples not covered by panels.

La competizione tra la crescente domanda globale di energia e di cibo ha spinto alla realizzazione di sistemi misti in cui viene integrato all’ecosistema agrario l’impianto fotovoltaico: tali sistemi misti vengono denominati agrivoltaici. L’agrovoltaico (AV) sta diventando un’opzione sempre più interessante in quanto costituisce una possibile soluzione allo sfruttamento del suolo coltivabile, quest’ultimo, infatti sta rappresentando una risorsa sempre più limitata ed insufficiente per sostenere la crescente popolazione mondiale. Di fronte a questa prospettiva sorgono degli interrogativi sul reale impatto dell’agrovoltaico sul suolo agrario e per questa ragione è necessario comprendere l’effettiva compatibilità dei pannelli fotovoltaici con l’agroecosistema. Lo scopo di questo studio è quello di approfondire l’impatto dell’agrovoltaico sul suolo agrario evidenziando le effettive differenze tra suolo non coperto e parzialmente coperto dai pannelli. In questo studio, i campioni di suolo sono stati prelevati da suoli localizzati all’interno di un impianto agrovoltaico situato a Borgo Virgilio (MN). Questo confronto si è basato sulla valutazione dell’abbondanza di geni microbici coinvolti nel ciclo dell’azoto svolta attraverso l’estrazione di DNA dai campioni di terreno con successiva qPCR e sulla composizione elementare del suolo, esaminata con l’analizzatore portatile XRF. Queste analisi hanno dimostrato che l'installazione dei pannelli solari standard non altera significativamente l’abbondanza di geni microbici contenuti nel terreno, anche se sono rilevabili degli incrementi nel suolo parzialmente coperto, nel periodo estivo. Nella composizione elementare si notano delle interessanti variazioni nei campioni rappresentativi dei terreni dell’agrovoltaico, che rivelano una maggiore concentrazione di elementi rispetto al suolo non coperto da pannelli.