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为解决气候变化威胁粮食安全、太阳能扩张与粮食生产争地问题，研究人员开展 “农光互补栽培对梨的影响” 研究。结果表明，农光互补（AV）使梨产量降 15%，但果实品质得以维持，土地等效比达 1.44。该研究为温带气候下梨生产提供新思路。
在全球积极向无化石燃料社会转型的当下，太阳能成为关键角色。可随着太阳能开发，与粮食生产的矛盾也日益凸显。与此同时，气候变化对农业的冲击愈发强烈，极端天气频繁，严重威胁粮食安全，农民面临巨大挑战。就拿比利时的梨种植来说，作为全球第六大梨生产国，当地梨产业却深受气候变化之苦，花期早霜频发，让梨农们忧心忡忡。为了找到应对之策，来自比利时鲁汶大学（KU Leuven）等机构的研究人员，开启了一场关于农光互补（Agrivoltaic，AV）栽培梨的探索之旅，相关成果发表在《Agronomy for Sustainable Development》上。
研究人员采用了多种技术方法。在田间试验方面，他们在比利时的商业果园设置了 AV 系统和对照地块。AV 系统由半透明的单晶硅光伏模块构成，地面覆盖率为 25.45% 。同时，通过多个传感器监测果园微气候，包括温度、相对湿度、光合有效辐射（PAR）等。还对叶片和果实进行多项指标测定，像叶色素分析、果实品质检测等，以此全面评估 AV 系统对梨树生长的影响。
AV 系统调节冠层微气候
研究发现，AV 系统显著改变了作物环境的微气候。在温度方面，春季夜晚，AV 系统下的冠层温度比对照地块高约 0.5°C，对梨树有一定的防霜作用；而白天，AV 系统下的冠层平均气温比对照地块低 0.36°C。夏季炎热时，AV 系统下的冠层温度与对照地块相似，但昼夜温差变化更大。在光照和光谱上，AV 系统使 PAR 减少，整个生长季每周 PAR 日光积分（DLI）降低，且光谱组成改变，如紫外线辐射减少 40%。不过，梨树叶片的光合光响应曲线在 AV 和对照条件下相似，这意味着梨树能较好地适应这种光照变化。
AV 诱导叶片形态和色素浓度细微变化
在 AV 环境下，梨树叶片厚度略微变薄，比叶面积增大，这是叶片适应遮光环境的表现。叶片色素方面，表皮叶绿素含量在早期测量时，AV 条件下略高，但后期差异消失；而表皮黄酮类化合物含量在整个季节都显著低于对照，这表明梨树在 AV 系统下光胁迫较小。此外，AV 系统下的梨树叶片衰老延迟，比对照树晚 8 - 12 天。
开花和果实发育不受 AV 影响
在花期，AV 和对照树的花芽发育、开花进程相似，果实掉落率和最终保留果实数量也无差异，说明 AV 系统不影响梨树的授粉和早期果实发育。不过，AV 系统下的果实形状有所改变，瓶形梨数量增加，这可能与 AV 系统下梨树保留更多顶花有关。
AV 对梨果实产量有负面影响
连续三年的研究显示，AV 系统下的梨产量比对照地块平均降低 15%。虽然单个果实重量和数量在多数年份无显著差异，但果实大小分布发生变化，AV 系统下小果数量增多，果实分级整体向较小尺寸偏移。
AV 栽培的梨保持果实品质
在果实品质方面，AV 栽培的梨与对照梨在乙烯生产动态、采后货架期品质参数（如果实硬度、可溶性固形物含量、淀粉指数）上大多相似。仅在 2021 年，AV 果实储存后的糖度值显著较低，但这并未影响其他品质参数。
综合来看，该研究表明 AV 系统在温带气候下具有一定的应用潜力。它虽然使梨产量有所下降，但能维持果实品质，还能调节微气候，在一定程度上减轻极端天气对梨树的影响，土地等效比达到 1.44，提高了土地利用效率。不过，研究也指出，未来还需进一步研究 AV 系统对作物微环境、能量平衡、土壤水分平衡以及病虫害易感性的影响，优化 AV 系统的管理实践，以推动其在商业果园的广泛应用，助力农业可持续发展。
