Una investigación de científicos italianos de la Universidad de Bari demostró que con un sistema de cultivo agrovoltaico se puede mejorar el volumen y la calidad de la uva. La prueba en la región de Apulia, al sur de la península itálica, consistió en emplazar paneles solares a una altura de varios metros sobre un viñedo de uva Primitivo (en Argentina llamada Zinfandel), lo que generó una sombra de características particulares y produjo racimos casi el triple de grandes, una mayor área foliar y más biomasa.
Los sistemas agrovoltaicos combinan la producción de energía solar fotovoltaica y la actividad agrícola en un mismo terreno de forma simultánea. Consisten en emplazar paneles solares en estructuras altas, a varios metros del suelo, suficientemente elevadas como para permitir que la maquinaria agrícola pasen por debajo, al mismo tiempo que, con una ubicación estratégica planeada según un estudio previo, regulan la entrada directa de la luz del sol y, gracias a su sombreado, generan un microclima en el cultivo.
El estudio de un grupo de científicos de la Universidad de Bari, publicado recientemente en la revista científica internacional Scientia Horticulturae, permitió establecer la relación directa entre el sombreado de los paneles y la salud del viñedo. La prueba se llevó a cabo en la Vigna Agrivoltaica di Comunità, en la zona de Laterza, en Apulia. Los investigadores compararon vides cultivadas bajo distintos niveles de sombreado agrovoltaico con otras expuestas a pleno sol.
Uno de los cambios más sorprendentes apareció en el desarrollo de los brotes. La longitud media fue de 115,8 centímetros en las plantas a pleno sol, mientras que bajo sombreado bajo y alto se situó entre 268 y 274 centímetros. El equipo también observó un mayor desarrollo del área foliar bajo los módulos.
Cambios morfológicos en la uva
Los sistemas agrovoltaicos (AV) están surgiendo como una estrategia de uso dual de la tierra para mitigar el estrés climático en la viticultura, sobre todo en zonas mediterráneas expuestas a una mayor radiación solar y períodos de sequía, pero las respuestas específicas de cada cultivo de viña aún no se han cuantificado suficientemente.
El estudio mencionado estudio evaluó los efectos del sombreado inducido por energía fotovoltaica en la variedad de vitis vinifera Primitivo (conocida como Zinfandel en América) durante la temporada de crecimiento de 2024 en el sur de Italia bajo pleno sol (FS) y bajo el sistema AV con dos condiciones de luz, sombra baja (LS) y sombra alta (HS) dentro de un manejo de secano del viñedo.
El sombreado modificó el microclima, reduciendo la temperatura del aire en aproximadamente 0,5–1 °C y aumentando la humedad relativa en 2–14%. Se observaron respuestas morfológicas marcadas, con un aumento de la longitud del brote de 115,8 cm (FS) a 267,20 cm (LS) y 274,2 cm (HS), junto con una mayor área foliar y biomasa en condiciones de sombreado.
La densidad estomática aumentó de 208 estomas mm⁻² (FS) a 288–308 estomas mm⁻² (LS–HS), y el tamaño estomático también fue mayor bajo HS. Las respuestas fisiológicas fueron dependientes del tratamiento: la asimilación neta de CO₂ mostró patrones variables, mientras que el potencial hídrico del tallo al mediodía fue mayor (menos negativo) bajo HS en comparación con FS, lo que indica un mejor estado hídrico de la planta.
El contenido de clorofila (SPAD) aumentó bajo sombreado. Las uvas debajo de los paneles mostraron un mayor rendimiento de 0,41 kg por planta bajo FS a 1,36 kg por planta bajo LS y 1,06 kg por planta bajo HS. La acidez titulable disminuyó de 7,29 g/L (FS) a 6,51 g/L (LS) y 6,09 g/L (HS), mientras que los sólidos solubles de las bayas se redujeron tanto en HS (22,9 °Bx) como en LS (24,4 °Bx) con respecto a FS (25,8 °Bx).
Los dos estudios florísticos realizados durante la temporada (primavera y otoño) indicaron claramente una mayor diversidad de plantas espontáneas bajo condiciones de AV.
En general, el sombreado con sistema agrovoltaico (AV) en condiciones mediterráneas se asoció con cambios en la morfología, fisiología y rendimiento de la vid. Esta investigación demostró específicamente que el sombreado de los paneles solares altera la micromorfología de las vides al aumentar la densidad y el tamaño de los estomas para optimizar el intercambio de gases bajo luz reducida.
Además, demostró de manera única que el microclima modificado favorece activamente la biodiversidad de la flora espontánea entre las vides, mostrando que los sistemas agrovoltaicos en la viticultura de clima mediterráneo pueden restaurar los ecosistemas ecológicos locales en lugar de simplemente mantener la producción de cultivos.
Mitigación del efecto del cambio climático
El cambio climático representa uno de los principales desafíos globales para los sistemas agrícolas. Las regiones mediterráneas son puntos críticos climáticos, caracterizadas por una tasa de calentamiento superior al promedio mundial y un aumento progresivo de la aridez que amenaza los sistemas agrícolas, con aumentos de temperatura de hasta 4–5 °C y una reducción de las precipitaciones de hasta un 20 % para finales de siglo. Estos cambios tienen efectos significativos en la productividad agrícola, particularmente en sistemas perennes como los viñedos. La vid representa un cultivo de gran importancia económica a nivel mundial, siendo Italia uno de los principales países productores de vino.
El aumento de las temperaturas y la reducción de las precipitaciones alteran los procesos fisiológicos de la vid, afectando la composición de las bayas, incluyendo una mayor acumulación de azúcares, una menor acidez y cambios en el contenido fenólico. Estas modificaciones afectan directamente la calidad del producto final, es decir, las características del vino. Las proyecciones climáticas indican que, para finales de siglo, más del 70 % de las zonas vitivinícolas mediterráneas podrían volverse inadecuadas para la producción de vinos de alta calidad, lo que subraya la necesidad de reconsiderar las estrategias de producción actuales.
En este contexto, ciertos viñedos son particularmente sensibles, por ejemplo el de la variedad Primitivo, ampliamente implantado en el sur de Italia, que se caracteriza por una alta acumulación de azúcares, pero también por limitaciones relacionadas con la composición fenólica y la estabilidad del color. Entre las estrategias de adaptación, los sistemas agrovoltaicos (AV) emergen como una solución prometedora, ya que permiten la coubicación de sistemas fotovoltaicos (producción de energía verde) y cultivos agrícolas en la misma superficie, mejorando así la eficiencia del uso de la tierra y la sostenibilidad de los sistemas de producción. En los últimos años, el interés en estos sistemas ha aumentado para los cultivos leñosos, destacando cómo el rendimiento del cultivo está influenciado por la configuración del sistema, incluyendo el espaciamiento de los paneles, la altura y la transparencia.
Estas características generan gradientes microclimáticos que modulan los procesos fisiológicos de las plantas. Varios estudios indican que el sombreado parcial puede mitigar los efectos del estrés térmico e hídrico, influyendo en los rasgos ecofisiológicos y morfológicos de la vid. Al mismo tiempo, se ha prestado cada vez más atención a los efectos de los sistemas AV en la biodiversidad vegetal, ya que las variaciones en la disponibilidad de luz y las condiciones del suelo pueden modificar la composición y la dinámica de la vegetación espontánea.
La presencia de paneles fotovoltaicos genera gradientes de sombra que influyen en la distribución de especies dentro del agroecosistema. A pesar del creciente interés en los sistemas AV, las respuestas morfofisiológicas de los cultivos de vid implantados en condiciones mediterráneas de secano, como la de la variedad Primitivo, siguen estando poco documentadas, particularmente donde la sombra agrovoltaica puede interactuar con el déficit hídrico crónico de verano y la alta demanda evaporativa.
Este estudio evaluó el impacto del sombreado en el rendimiento de los cultivos comparando parámetros fisiológicos, morfológicos y relacionados con la producción en condiciones de sombra y pleno sol. El objetivo fue determinar si la integración de sistemas vegetativos puede mitigar los efectos de las altas temperaturas y el déficit hídrico, mejorando así la adaptabilidad de la vid en ambientes mediterráneos. Asimismo, se buscó verificar la influencia de estos sistemas en la biodiversidad de la flora espontánea en condiciones mediterráneas.
Conclusiones
Durante la temporada 2024, en el viñedo AV, la presencia de los paneles indujo un efecto de amortiguación microclimática moderado, caracterizado por temperaturas del aire más bajas (aproximadamente −0,5 a −1,0 °C), temperaturas del suelo más bajas (0,3 a 1,0 °C) y mayor humedad del suelo (+20 %), y mayor humedad relativa (+2–14 %) en condiciones de sombra.
Los rasgos morfológicos y fisiológicos de la vid se vieron afectados por la sombra, con mayor biomasa, mayor densidad y área estomática, junto con mayores valores SPAD y asimilación neta de CO₂ debajo de los paneles.
Los parámetros de rendimiento y calidad de la uva también variaron entre tratamientos, con mayor rendimiento debajo de los paneles pero mayor acumulación de azúcar (25,8 °Bx) en FS en comparación con LS (24,4 °Bx) y HS (22,9 °Bx).
A nivel de ecosistema, se observó mayor riqueza de especies y diferencias en la composición florística entre áreas sombreadas y no sombreadas, con un número doble de especies en el sistema AV.
Los interesados en leer la investigación completa, pueden ingresar AQUÍ.
Estos resultados indican que los sistemas AV pueden influir en el funcionamiento del viñedo a múltiples niveles. Sin embargo, se requieren evaluaciones a largo plazo y en múltiples sitios para verificar las respuestas en diferentes condiciones climáticas, durante más temporadas y también con otras especies frutales. Desde un punto de vista práctico, el sistema LS resultó ser la estrategia agrivoltaica óptima, con un equilibrio entre rendimiento y calidad.
Para maximizar los beneficios, los viticultores deberían utilizar sombreado dinámico o de baja densidad para equilibrar el crecimiento vegetativo con la producción de uva, permitiendo al mismo tiempo una mayor biodiversidad en el ecosistema del viñedo.
Fuente: Revista Cientifíca Scientia Horticulturae. Por Simona Pitardi, Andrea Mazzeo, Andrea Magarelli, Sara Bisceglie, Agostino Chiriacò, Gaetano Pazienza y Giambattista Debiase, y Giuseppe Ferrara, de la Universidad de Bari.
