Vegetace solárního parku jako součást zemědělské krajiny

28. 08. 2023 Ing. Dan Uldrijan, Ing. Igor Děkanovský, Ing. Jan Winkler, Ph.D. Plevele Zobrazeno 803x

Fotovoltaika je dnes vnímána jako jeden z nástrojů omezujících používání fosilních paliv a jako nový zdroj elektrické energie. Pokles cen fotovoltaických modulů a současný stav na trhu s energiemi vede ke zvýšení výroby elektřiny pomocí solární energie. Díky tomu dochází k rozvoji velkoplošných solárních parků. V Evropě jsou solární parky nejčastěji umístěny na bývalé zemědělské půdě, což představuje významnou změnu ve využívání zemědělské krajiny.

Zemědělská půda a plochy solárních parků s FV (fotovoltaickými panely) mají odlišné podmínky pro existenci původní flóry a fauny. Plocha uvnitř solárního parku se může stát útočištěm pro místní druhy. Flóra a fauna v solárních parcích může unikat před zásahy, které provádí člověk na zemědělské půdě. Činnost člověka má výrazný vliv na složení druhové biodiverzity a na homogenizaci krajiny. Nízká fragmentace krajiny způsobená urbanizací nebo zemědělstvím vede ke ztrátě původních druhů a má negativní dopad na biodiverzitu. Plochy s přirozenou a polopřirozenou vegetací, které v krajině zůstávají, jsou stále více považovány za útočiště biologické rozmanitosti.

Podmínky vytvářené instalací FV panelů v solárních parcích nejsou zcela známy, a také neznáme reakci vegetace. Nedostatek znalostí vztahů vegetace a solárních parků omezuje zhodnocení rizik a přínosů solárních parků z environmentálního hlediska. Fyzická přítomnost solárních parků ovlivňuje toky slunečního záření, a tím i teplotu, rychlost, turbulenci větru a rozložení srážek v solárním parku. Tyto faktory působí na vegetaci, která může měnit druhové složení a intenzitu výskytu některých druhů rostlin.

Pohled na solární park

Stacionární fotovoltaické panely

Hodnocení vegetace solárního parku

Pozemek s FVE (fotovoltaickou elektrárnou) se rozkládá na katastrálním území obce Bošovice v Jihomoravském kraji. Obec Bošovice se nachází v kopcovité krajině ve výšce 220 až 300 m n. m. v podhůří Ždánického lesa v teplém a mírně vlhkém klimatickém regionu.

Pozemek s FVE má celkovou výměru 3,6 ha. Mezi solárními panely byla v roce zahájení provozu vyseta travní směs (ovsík vyvýšený, srha laločnatá a jílek vytrvalý). K regulaci vegetace se na pozemku používá pouze sečení.

Hodnocení vegetace bylo provedeno pomocí metody fytocenologických snímků. Velikost snímku byla 20 m². Snímky byly zapisovány na dvou odlišných stanovištích, a to mezi a pod FV panely. Nejprve byly identifikovány všechny taxony rostlin, které se vyskytovaly na trvalé ploše a následně byla odhadnuta pokryvnost jednotlivých taxonů. Druhy rostlin byly rozděleny do několika skupin podle svých ekologických efektů.

Biodiverzita vegetace

V průběhu tříletého sledování bylo nalezeno 46 taxonů rostlin. Na základě výsledků je možné rozdělit vegetaci pozemku s FVE do tří skupin. Druhové složení vegetace mezi FV panely je tvořeno převážně původními vytrvalými druhy. Druhové složení pod FV panely se však liší od vegetace mezi FV panely. Je tedy zřejmé, že FV panely mění podmínky stanoviště, kterým se přizpůsobuje i vegetace.

Pod FV panely klesá podíl pokryvnosti vysoko a středně vzrůstných trav (ovsík vyvýšený, srha laločnatá, jílek vytrvalý), které jsou nahrazovány víceletými bylinami (mochnou stříbrnou) nebo expanzivními druhy trav (třtinou křovištní). Společenstvo, ve kterém dominuje mochna stříbrná, se vyskytovalo na místech, která jsou výsušná a hůře zásobená živinami. Naopak společenstvo s dominancí třtiny křovištní a dalších silně nitrofilních druhů (chundelka metlice, sveřep měkký, kopřiva dvoudomá) se vyskytovalo pod FV panely na nižších místech pozemku, kde můžeme předpokládat lepší dostupnost vody a splavování živin, zejména dusíku.

Na naší lokalitě byly mezi FV panely vysety pouze trávy, jejichž konkurence patrně vedla k potlačení ostatních druhů a k jejich převaze. Je tedy patrné, že management založení vegetace může výrazně ovlivnit druhové složení v následných letech. Z našich výsledků vyplývá, že jediný dvouděložný druh, který dominoval mezi i pod FV panely, byl řebříček obecný, patřící mezi druhy dobře snášející zastínění od vyšších trav nebo FV panelů.

Graf 1: Druhové spektrum vegetace mezi FV panely solárního parku

Graf 2: Druhové spektrum vegetace pod FV panely solárního parku

Graf 3: Zastoupení skupiny druhů rostlin solárního parku

Vhodným druhem je tráva lipnice luční (Poa pratensis)

Nežádoucí trávou je třtina křovištní (Calamagrostis epigejos)

Jetel luční (Trifolium pratense)

Vičenec ligrus (Onobrychis viciifolia)

Mezi vhodné dvouděložné druhy patří jitrocel prostřední (Plantago media)

Častým taxonem byly pampelišky (Taraxacum sect. Taraxacum)

Ekologický efekt

Vegetace představuje pro FV panely výrazné nebezpečí v podobě zastínění. Především částečné zastínění FV panelů může vést ke vzniku hotspotů, které mohou vyvolat technické znehodnocení FV článků, případně být příčinou zkratu. Potenciální riziko představují především druhy vyššího vzrůstu. Podíl druhů s potenciálem vyššího vzrůstu byl pod i mezi FV panely přibližně stejný a přesahoval 40 %. Stávající vegetace je tedy schopná zastínit FV panely a je nezbytné regulovat její výšku a sledovat rychlost růstu.

Vegetace má v krajině také významnou protierozní funkci. Na obou stanovištích je vysoké zastoupení vytrvalých trav a víceletých bylin. Kořenová soustava vytrvalých trav má největší protierozní účinek. Kořenová soustava víceletých bylin zlepšuje infiltraci srážek, což snižuje povrchový odtok a tlumí případnou erozi. Vegetace solárních parků je schopna vytvořit dostatečné pokrytí, které bude bránit erozi půdy.

Pozemek solárních parků se běžně nachází v zemědělsky využívané krajině, proto je důležité sledovat vztahy mezi vegetací a zemědělskou produkcí. Stanoviště pod FV panely má vysoké zastoupení druhů, které jsou polními plevely (chundelka metlice, sveřep měkký). Stanoviště mezi FV panely má vyšší podíl druhů významných z pohledu rostlinolékařského, především díky zastoupení trav. Pro svoji druhovou příbuznost jsou trávy zřídlem patogenů a škůdců obilnin Vegetace pozemků FVE může být zdrojem nových diaspor, především u druhů, jejichž semena se šíří větrem. Tyto druhy (třtina křovištní a pcháč oset) jsou výrazně zastoupeny na stanovišti pod FV panely. Pokud není porost pravidelně regulován sečením, semena vegetace solárních parků se šíří do okolních ekosystémů. Vegetace pozemků solárních parků přispívá k zachování a udržení původních druhů rostlin. Zastoupení neofytů, invazních a expanzivních druhů je vysoké především mezi FV panely (ovsík vyvýšený, pcháč oset). Tyto druhy se mohou stát zdrojem nových semen a dál se šířit v krajině. Z invazních druhů zde byl dále nalezen laskavec ohnutý a turan roční.

Přenos pylu semenných rostlin je nezbytný pro jejich rozmnožování. Produkce pylu a nektaru vyváří vazby mezi hmyzem a entomofilními rostlinami. Přítomnost těchto rostlin vede k rozšíření potravní nabídky a k vyššímu zastoupení opylovatelů (motýlů, včel), což přispívá k obohacení biodiverzity ekosystému. Zastoupení entomofilních druhů je výraznější na stanovišti mezi FV panely. Pod FV panely mírně převažují větrosnubné druhy. Ovšem pyl šířící se větrem se zachytává na FV panelech, a tím dochází ke snížení jejich účinnosti a ke zvýšení nákladů na jejich čištění. Z tohoto důvodů je významné na pozemcích s FVE omezit kvetení větrosnubných druhů. Produkce pylu je významná také pro zdravotní stav obyvatel, protože některé druhy rostlin produkují pyl vyvolávající alergie. Na obou stanovištích bylo zastoupení druhů produkujících alergenní pyl podobné. Ovšem pod FV panely byl výraznější podíl vegetace produkující alergenní pyl po delší období.

Vegetace solárních parků se může vrátit do původní druhové skladby, a tím dopomoci návratu i místní fauny. Důsledkem toho se solární parky mohou stát útočištěm pro druhy z okolní zemědělské půdy.

Závěr

Solární parky s FV panely vytvářejí podmínky pro druhově bohaté rostlinné společenstvo. Pestrá biodiverzita vegetace vytváří předpoklady pro bohatost vztahů a interakci s okolními ekosystémy. Z pohledu provozu FV panelů se jeví ideální původní a entomofilní druhy rostlin nízkého vzrůstu s protierozním působením, bez vztahu k zemědělství, s omezeným šířením semen a s omezenou produkcí alergenního pylu.

Na stanoviště mezi FV panely lze doporučit především druhy vytrvalých trav (jílek vytrvalý, srha laločnatá, lipnice luční) a víceleté byliny (jetel plazivý, tolice dětelová, vičenec ligrus). Na stanoviště pod FV panely se jeví vhodné především víceleté byliny (řebříček obecný, mochna stříbrná, jitrocel větší, j. kopinatý).

Ovšem je nezbytné vegetaci pravidelně udržovat sečením a v případě nárůstu výskytu nežádoucích druhů zasáhnout i pomocí chemické regulace. Při vhodném managementu má vegetace solárních parků potenciál vytvořit prostor pro původní druhy rostlin, které jsou základem funkčního ekosystému.

Přítomnost FV panelů mění mikroklima stanoviště, díky tomu je vegetace solárního parku velmi různorodá. Podmínky solárních parků fragmentují stanoviště a přispívají k heterogenitě krajiny. Pozemky solárních parků, i když jsou využívané člověkem, poskytují dostatečný prostor pro přirozené ekosystémy, a tím mohou přispět ke stabilizaci zemědělské krajiny.

Ing. Dan Uldrijan¹, Ing. Igor Děkanovský², Ing. Jan Winkler, Ph.D.¹

¹ Mendelova univerzita v Brně, ² Fakultní nemocnice Brno