La nostra principale fonte di energia è il sole, la radiazione solare è la forma di energia che attiva tutti i processi meteorologici, fisici e biologici del pianeta.
Il sole produce onde elettromagnetiche di lunghezza d’onda compresa tra 0,3 e 30,0 µm. Le piante utilizzano per la fotosintesi le onde elettromagnetiche di lunghezza d’onda compresa tra 0,4 e 0,7 µm (PAR), che corrisponde all’incirca al visibile. A seguito di tutti i fenomeni di dispersione della radiazione nel suo tragitto dal sole alle foglie, che compongono la copertura vegetale, l’efficienza fotosintetica, cioè il rapporto tra il contenuto energetico della biomassa e la radiazione solare disponibile, è molto bassa e varia nei nostri ambienti dal 2 al 5%.
Le piante si possono classificare in due grandi gruppi: le piante eliofile, che richiedono un’elevata intensità di luce, e le piante sciafile, che soffrono per eccesso di luce. Le piante coltivate sono, in genere, sciafile facoltative.
Per queste ragioni la tecnica agronomica ha il compito di controllare il regime radiativo delle colture, infatti aumentando la densità d’impianto si riduce la luminosità e si favorisce l’accumulo di sostanze di riserva, altresì con un corretto orientamento delle file, nord-sud si favorisce l’illuminazione. Queste e altre tecniche concorrono all’ottimizzazione del regime radiativo, ad esempio: la giacitura ed esposizione, il sesto di impianto, il controllo della flora infestante, l’ombreggiatura, la rincalzatura.
Un altro aspetto agronomico rilevante è il comportamento delle piante in relazione alla durata del periodo di radiazione solare o fotoperiodo, in questo caso abbiamo due gruppi di piante ovvero quelle che passano alla fase riproduttiva quando il fotoperiodo di illuminazione non supera le 12 ore al giorno (tra queste le brevidiurne come il riso, il crisantemo o il tabacco e le neutrodiurne come il pomodoro, la patata, la fragola o il fagiolo) e quelle che passano in fase riproduttiva quando il periodo di illuminazione supera le 14 ore al giorno, le longi diurne (tra queste la bietola, il trifoglio, l’avena).
Il parametro di riferimento relativo alla radiazione solare è il Daily Light Integral che è definito come il numero totale di fotoni che incidono per metro quadrato in un giorno.
Il DLI è misurato in unità di mol/m².d e ogni pianta ha un fabbisogno specifico di DLI per la sua crescita. Valori compresi tra 6-18 mol/m²/giorno sono i più comuni, ma possono variare a seconda della particolare pianta.
Pertanto è fondamentale nella fase progettuale avere ben chiaro il progetto colturale per ottimizzare la struttura della Serra fotovoltaica al fine di fornire alla coltura l’irradiazione solare necessaria affinché possa prosperare.
Vediamo nella tabella che segue i valori per alcune culture comuni da fare in serra.
| Pianta | DLI |
|---|---|
| Lattuga | 14 – 16 |
| Piselli | 9 |
| Basilico | 12 |
| Broccoli | 15 – 35 |
| Pomodori | 20 – 30 |
| Zucchine | 25 |
| Peperoni | 30 – 40 |
| Cannabis | 30 – 45 |
Quindi con gli strumenti giusti, in termini di dati efficaci di microclima e una buona progettazione, si può realizzare una struttura serricola dove gli elementi fotovoltaici ombreggianti costituiscono un elemento integrato migliorativo se strettamente riferito alla coltura di progetto e generare un ambiente ottimale per la crescita delle piante.
