Ushbu tadqiqot qishloq xo‘jaligi maydoni bilan quyosh energiyasi ishlab chiqarish bir yer uchastkasida birlashtiriladigan agrivoltaik tizimlarda panel dizaynining yorug‘lik, tuproq suvi, harorat, o‘simlik funksiyasi, evapotranspiratsiya va uglerod yutilishiga ta’sirini o‘rgangan. Wisconsin’da qurilgan 2,25 MWAC quvvatli tadqiqot maydonida ochiq osmon nazorat hududi; sobit qiyalikli fotovoltaik massiv va bir o‘qli quyosh kuzatuv tizimi bilan taqqoslangan. Tadqiqotchilar radiatsiya sensorlari, to‘rtta turli tuproq chuqurligidagi namlik va harorat o‘lchovlari, girdob kovariatsiyasi minoralari, fenologik kamera, barg maydoni va stoma o‘tkazuvchanligi o‘lchovlarini birgalikda qo‘llagan.

Natijalar quyosh panellari yer maydonini bir xil tarzda salqinroq yoki namroq qilmasligini ko‘rsatgan. Sobit qiyalikli panellar ostida doimiy soya hududlari hosil bo‘lgan, panel ostidagi ayrim tuproqlar salqinroq bo‘lsa ham, yog‘in to‘g‘ridan-to‘g‘ri tuproqqa yetib bormagani sabab quruqroq qolgan. Panel chetidagi tomchilash chiziqlarida suv ma’lum chuqurliklarda to‘plangan. Bir o‘qli kuzatuv tizimi esa soyani kun davomida harakatlantirgan, panel ostiga yetib boradigan yorug‘likni oshirgan va ayniqsa chuqur tuproq qatlamlarida yuqoriroq hamda bir xilroq namlik qiymatlarini saqlagan.

1 Haziran–1 Ekim 2025 davrida sobit qiyalikli massiv ichidagi o‘lchov minorasida, ochiq maydon nazoratiga nisbatan kumulyativ sof CO₂ yutilishi %43, evapotranspiratsiya %33 past; kumulyativ sezilarli issiqlik oqimi esa %74 yuqori aniqlangan. Ushbu taqqoslash bir o‘qli kuzatuv massivini emas, sobit qiyalikli massiv bilan nazorat hududini qamrab oladi. Topilmalar avgust boshidagi o‘rim va maqsadli gerbitsid qo‘llanishlaridan keyin uglerod yutilishidagi farq kattalashganini ham ko‘rsatgan. Biroq tadqiqot faqat birinchi tashkil topish yilini, bitta maydonni va turli xususiyatlarga ega o‘lchov hududlarini qamrab oladi; bevosita hosil unumdorligi, yig‘im miqdori yoki uzoq muddatli agrivoltaik muvaffaqiyat o‘lchanmagan.

Tadqiqotning asosiy savoli nima?

Agrivoltaik tizimlarning asosiy maqsadi quyosh elektr energiyasi ishlab chiqarishi bilan qishloq xo‘jaligi yoki ekologik yer foydalanishini bir maydonda davom ettirishdir. Ammo panellar faqat elektr ishlab chiqaradigan passiv tuzilmalar emas. Ular quyosh nurining tuproqqa yetib borish shaklini, yomg‘ir suvining qayerga tushishini, sirt haroratini, havo harakatini va o‘simliklar foydalana oladigan suv miqdorini o‘zgartiradi.

Shu sabab tadqiqotchilar “Quyosh paneli bo‘lgan hudud salqinroq va namroq bo‘ladimi?” kabi bir yo‘nalishli savoldan ko‘ra batafsilroq to‘rtta savolga e’tibor qaratgan:

1. Sobit qiyalikli va quyoshni kuzatuvchi panellar to‘g‘ridan-to‘g‘ri va tarqoq yorug‘likning kun ichidagi taqsimotini qanday o‘zgartiradi?
2. Panellarning soyalashi va yog‘inni qayta taqsimlashi turli tuproq chuqurliklaridagi namlik va haroratga qanday ta’sir qiladi?
3. O‘simlik qoplami, stoma o‘tkazuvchanligi va barg maydoni panel osti, qator oralig‘i va tomchilash chizig‘i mikrohabitatlarida qanday o‘zgaradi?
4. Ushbu kichik miqyosdagi farqlar yer maydoni miqyosida uglerod yutilishi va evapotranspiratsiyada qanday aks etadi?

Tadqiqotning ajralib turadigan tomoni faqat panel ostini ochiq maydon bilan taqqoslamasligi; panel osti, panel cheti, tomchilash chizig‘i va qator oralig‘i koridorlarini alohida mikrohabitatlar sifatida kuzatishidir. Shu tariqa agrivoltaik yerning yagona ekologik sharoitga ega emasligi, balki bir-biridan farq qiluvchi yorug‘lik va suv rejimlaridan tashkil topgan mozaika ekani ko‘rsatilgan.

Tadqiqot maydoni va panel tuzilmalari

Kegonsa Research Campus agrivoltaik maydoni Wisconsin’da taxminan 6,7 hektarlik hududda qurilgan. Qurilma 5.424 dona 530 W ikki yuzli fotovoltaik moduldan tashkil topgan; 2,87 MWDC va 2,25 MWAC nominal quvvatga ega. Panel sirtlarining tekis proyeksiyasi maydonning taxminan %21 qismini qoplaydi.

Sobit qiyalikli panellarning markaziy o‘qi yerdan taxminan 0,76 m balandlikda. Bu past bo‘shliq panel ostidagi o‘simliklarga kirishni va o‘rimni qiyinlashtirgan. Bir o‘qli tizimda panellar quyosh holatiga qarab aylanib, sharq va g‘arb tomonlardagi soya joylashuvini kun davomida o‘zgartirgan.

Panel qatorlari ichida qaysi mikrohabitatlar kuzatildi?

Bir o‘qli kuzatuv massivida panel osti, qator oralig‘i koridori, sharq tomchilash chizig‘i va g‘arb tomchilash chizig‘i kuzatilgan. Sobit qiyalikli massivda esa panel osti, qator oralig‘i koridori, panelning tomchilash chizig‘i va shimol cheti alohida o‘lchov nuqtalari sifatida belgilangan.

Ushbu joylashuvlar ikki asosiy fizik jarayonni ajratishga yordam bergan:

• Yorug‘lik taqsimoti: Panellarning to‘g‘ridan-to‘g‘ri quyosh nurini to‘sishi va hududni tarqoq yorug‘lik ustun bo‘lgan zonalarga aylantirishi.
• Yog‘in taqsimoti: Yomg‘irning panel sirtida ushlanishi, panel ostiga kamroq suv yetib borishi va suvning panel chetlarida to‘planishi.

Tadqiqotning maydon joylashuvi xaritasida sobit, kuzatuv va ko‘tarilgan panel hududlari; o‘lchov minoralari, ob-havo stansiyalari, tuproq sinovlari va uzluksiz monitoring transektlari birgalikda ko‘rsatilgan. Tajriba dizayni sxemasi esa yorug‘lik, o‘simlik, tuproq va atmosfera o‘lchovlari ayni mikrohabitat tuzilmasiga bog‘langanini ko‘rsatadi.

Sobit va harakatlanuvchi panellar yorug‘likni qanday o‘zgartirdi?

14 Temmuz 2025 dagi ochiq osmon o‘lchovlari ikki panel tizimi turli soya rejimlarini hosil qilganini ko‘rsatgan. Sobit qiyalikli massivda qator oralig‘i koridori va tomchilash chizig‘i kunning katta qismida ochiq maydonga yaqin yorug‘lik olgan, panel osti va shimol cheti esa uzoq vaqt past va tarqoq yorug‘lik sharoitida qolgan.

Sobit qiyalikli massivda eng yorug‘ va eng qorong‘i mikrohabitat orasidagi farq 14,9 martaga yetgan. Kuzatuv massivida bu nisbat 2,6 martagacha tushgan. Harakatlanuvchi panellar panel ostidagi to‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘likni to‘liq yo‘q qilmagan; ertalab va tushdan keyin muayyan oralig‘larda to‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘likning panel ostiga kirishiga imkon bergan.

Ochiq maydonda tush paytidagi jami PPFD 1.711 µmol m^-2 s^-1, to‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘lik 1.540 µmol m^-2 s^-1 darajasiga yetgan. To‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘lik cho‘qqi jami nurlanishning taxminan %90 qismini tashkil qilgan. Panel ostidagi taxminan 100–200 µmol m^-2 s^-1 qiymatlar esa to‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘lik katta darajada kesilgan, tarqoq yorug‘lik ustun bo‘lgan rejimni ifodalagan.

Yorug‘lik bilan ekotizim uglerod yutilishi o‘rtasida qanday bog‘liqlik topildi?

Iyun boshidan oktabr boshigacha kunlik jami va tarqoq nurlanish mavsum davom etgani sari kamaygan. Kunlik to‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘lik, tarqoq yorug‘lik, sana va minora joylashuvini o‘z ichiga olgan ko‘p omilli regressiya modeli kunlik sof ekotizim uglerod almashinuvidagi o‘zgaruvchanlikning %23,9 qismini tushuntirgan.

Ushbu tahlilda musbat NEE qiymatlari sof uglerod yutilishini ko‘rsatadi. Tarqoq yorug‘lik koeffitsiyenti to‘g‘ridan-to‘g‘ri yorug‘lik koeffitsiyentidan katta bo‘lsa-da, yorug‘lik ta’siri minoralar orasida statistik jihatdan farqli topilmagan. Tadqiqotchilar shuningdek, yorug‘lik uglerod balansidagi o‘zgaruvchanlikning katta qismini o‘zi tushuntira olmaganini ta’kidlagan. O‘simlik jamoasi, fenologiya, harorat, atmosferaning qurituvchi ta’siri va maydon boshqaruvi ham kunlik uglerod almashinuviga ta’sir qilgan.

Iyul oxiri bilan avgust boshidagi nurlanish pasayishlarida Kanada manbali yong‘in tutunining roli bo‘lishi mumkinligi baholangan. Ammo bulutlilik, o‘simlik rivoji va boshqaruv amaliyotlari ayni davrda o‘zgargani sabab bu bog‘liqlik qat’iy ajratilmagan.

Nega panel ostidagi salqinroq tuproq quruqroq qoldi?

Tadqiqotning eng muhim natijalaridan biri past tuproq harorati har doim yuqori tuproq namligini anglatmasligidir. Sobit qiyalikli panellar ostida soya bug‘lanish talabini kamaytirgan; biroq panel sirti yomg‘irni to‘sib, suvning to‘g‘ridan-to‘g‘ri panel ostiga yetib borishiga ham xalaqit bergan. Yog‘in yo‘qotilishi soya beradigan bug‘lanish tejashidan kuchliroq bo‘lganda salqin, ammo quruq tuproqlar hosil bo‘lgan.

Mayıs–Kasım 2025 davridagi o‘rtacha hajmiy suv tarkibi quyidagicha o‘lchangan:

Sobit qiyalikli massivning 46–60 cm qatlamida nazorat maydoniga nisbatan taxminan %45 kam suv saqlangan. Kuzatuv massivi esa ayni chuqurlikda nazoratdan yuqori o‘rtacha suv tarkibini saqlagan. O‘sish davrida 0–15 cm qatlamidagi VWC nazorat hududida 0,348, kuzatuv massivida 0,340 va sobit massivda 0,280 m³ m^-3 bo‘lgan. Chuqur qatlamda sobit massiv 0,207, kuzatuv massivi 0,417 m³ m^-3 qiymatiga yetgan.

Sobit qiyalikli massivda suv qayerga ketdi?

Sobit massivdagi panel osti joylashuvi sirtga yaqin qatlamda o‘rtacha 0,190 m³ m^-3 bilan eng quruq joylardan biri bo‘lgan. Tomchilash chizig‘ida esa yomg‘ir panel chetidan tuproqqa jamlangan; o‘sish davrida 31–45 cm qatlamidagi VWC 0,437 m³ m^-3 ga yetgan.

Qator oralig‘i koridorida 46–60 cm qatlamidagi o‘rtacha o‘sish davri namligi 0,113 m³ m^-3 bilan maydondagi eng past chuqur tuproq qiymati bo‘lgan. Yog‘inlardan keyin ayrim chuqur sensorlarda tez ko‘tarilish va tez pasayish kuzatilishi suvning yirik g‘ovaklar orqali chuqurga ko‘chishi va keyin drenaj bo‘lishi bilan mos kelgan.

Tomchilash chizig‘ida yog‘in ta’siri barcha chuqurliklarga tez yetib borgani, eng chuqur qatlamdagi kamayish esa sekinroq kechgani kuzatilgan. Tadqiqotchilar buni suvning yirik g‘ovaklardan tez pastga o‘tishi va kamroq o‘tkazuvchan bo‘lishi mumkin bo‘lgan pastki qatlamda sekinlashishi bilan izohlagan.

Nega kuzatuv tizimi bir xilroq tuproq suvi taqsimotini hosil qildi?

Kuzatuv massivida sharq va g‘arb panel chetlari bilan qator oralig‘i joylari chuqur tuproqda bir-biriga yaqin yuqori namlik qiymatlarini ko‘rsatgan:

• Sharq tomchilash chizig‘i: 0,454 m³ m^-3
• G‘arb tomchilash chizig‘i: 0,436 m³ m^-3
• Qator oralig‘i: 0,426 m³ m^-3
• Panel osti: 0,321 m³ m^-3

Kuzatuv panellarining kun davomida aylanishi ham soyani, ham panel chetidan tushadigan suv joyini o‘zgartirgan. Torroq panel tuzilmasi va harakatlanuvchi holat sobit panellar ostida ko‘ringan doimiy yog‘in istisnosini kamaytirgan. Shu sabab kuzatuv massivi ayniqsa 31–60 cm qatlamida kamroq fazoviy o‘zgaruvchanlik va yuqoriroq suv saqlanishini ko‘rsatgan.

Bu topilma harakatlanuvchi panel tizimi barcha sharoitlarda qishloq xo‘jaligi jihatidan ustunligini isbotlamaydi. Tadqiqotda kuzatuv massivi uchun yer miqyosidagi uglerod va evapotranspiratsiya minorasi yo‘q. Kuzatuv tizimiga oid natijalar asosan yorug‘lik, tuproq namligi va harorat sensorlariga tayanadi.

Tuproq harorati qancha o‘zgardi?

Tuproq harorati namlikdan ko‘ra muntazamroq mavsumiy yo‘nalish ko‘rsatgan. Mayıs–Kasım davrida 0–15 cm qatlami nazorat hududida o‘rtacha 17,7 °C, sobit massivda 16,8 °C va kuzatuv massivida 16,6 °C bo‘lgan. 46–60 cm qatlamida nazorat yana 17,7 °C bo‘lgan, panel hududlarida esa 16,1–16,3 °C oralig‘ida qolgan.

Sobit massiv panel osti barcha chuqurliklarda eng salqin mikrohabitat bo‘lgan. Bu joy 46–60 cm qatlamida 15,2 °C gacha pasaygan. O‘sish davrida panel osti sobit massiv harorati nazoratga nisbatan sirt qatlamida 2,6 °C va chuqur qatlamda 2,9 °C past bo‘lgan.

Shunga qaramay, ayni joy namlik jihatidan eng afzal hudud emas. Bu natija agrivoltaik dizaynda faqat soya miqdoriga qarash yetarli emasligini; yomg‘irning panel sirtidan qaysi joyga yo‘naltirilishini ham baholash kerakligini ko‘rsatadi.

Uglerod, suv va energiya oqimlari qanday o‘zgardi?

Yer-atmosfera almashinuvi sobit qiyalikli massiv ichida va ochiq nazorat hududida joylashgan ikkita girdob kovariatsiyasi minorasi bilan o‘lchangan. Bu minoralar sekundiga 10 o‘lchov bilan uch o‘lchamli shamolni, CO₂ va suv bug‘i zichligini qayd qilgan. Ma’lumotlar yarim soatlik oqimlarga aylantirilgan; past sifatli o‘lchovlar chiqarilgan.

1 Haziran–1 Ekim 2025 davrining kumulyativ natijalari:

Eng katta farqlar tush vaqtida yuzaga kelgan. Nazorat maydoni yuqoriroq uglerod yutilishi va evapotranspiratsiya ko‘rsatgan, sobit massiv hududi esa pastroq yashirin issiqlik va yuqoriroq sezilarli issiqlik oqimiga ega bo‘lgan.

Bu natija panel maydoni albatta issiqroq havo hosil qiladi degani emas. Kunlik o‘rtacha havo harorati ikki maydon orasida juda o‘xshash qolgan. O‘n metr balandlikdagi massiv o‘lchovi bilan nazorat orasidagi kunlik harorat RMSD qiymati 0,17 °C. Ammo massiv hududidagi nisbiy namlik odatda pastroq; nazorat hududining namligi massivga nisbatan o‘lchov balandligiga qarab o‘rtacha 1,8–3,8 foiz punkt yuqori aniqlangan.

Elektr ishlab chiqarish energiya balansiga qanday kiritildi?

Fotovoltaik panellar kelayotgan quyosh energiyasining bir qismini elektr energiyasiga aylantirgani uchun faqat issiqlik oqimlarini jamlash energiya balansini to‘liq bermasligi mumkin. Tadqiqotchilar sobit massivning elektr ishlab chiqarishini bevosita hisoblagich ma’lumoti o‘rniga o‘lchangan qisqa to‘lqinli nurlanish va havo haroratiga asoslangan PVWatts munosabati bilan baholagan:

\[ P_{dc}=\left(\frac{SW_{in}}{G_{ref}}\right)P_{dc0}\left[1+\gamma\left(T_{cell}-T_{ref}\right)\right](1-L) \]

\[ T_{cell}=T_{amb}+\left(\frac{NOCT-20}{800}\right)SW_{in} \]

Bu yerda \(P_{dc}\) baholangan to‘g‘ri tok quvvatini; \(SW_{in}\) o‘lchangan kiruvchi qisqa to‘lqinli nurlanishni; \(G_{ref}=1000\) W m^-2 etalon nurlanishni; \(P_{dc0}\) tizimning nominal to‘g‘ri tok quvvatini; \(\gamma=-0,0037\) °C^-1 modul harorat koeffitsiyentini; \(T_{cell}\) hujayra haroratini; \(T_{ref}=25\) °C etalon haroratni; \(L=0,1408\) tizim yo‘qotishlarini va \(NOCT=45\) °C nominal ishchi hujayra haroratini ifodalaydi.

Bu usul bilan o‘sish davridagi o‘rtacha elektr energiyasi oqimi zichligi 7,1 W m^-2 deb hisoblangan. PVWatts’ning uzoq muddatli iqlim ma’lumotiga asoslangan qiymati 7,7 W m^-2 bo‘lgan.

Elektr ishlab chiqarish hisobga olinmasdan sobit massiv hududidagi o‘rtacha energiya balansi yopilmasligi 36,1 W m^-2, ya’ni sof nurlanishning %26,7 qismidir. Baholangan elektr ishlab chiqarish qo‘shilganda tafovut 29,1 W m^-2 va %21,5 darajasiga tushgan. Nazorat maydonidagi tafovut esa 9,3 W m^-2, ya’ni sof nurlanishning %7,8 qismi bo‘lgan. Massiv hududidagi yuqoriroq yopilmaslik nisbati geterogen sirt va o‘lchov noaniqligi natijalarni talqin qilishda hisobga olinishi kerakligini ko‘rsatadi.

O‘simlik jamoasi va o‘simlik fiziologiyasi nimani ko‘rsatdi?

Maydonda 13 keng bargli o‘tsimon o‘simlik va 6 o‘t turi, jami 19 takson aniqlangan. O‘simlik jamoasi asosan C3 fotosintetik yo‘liga ega keng bargli turlardan tashkil topgan. Tarla köygöçüreni, Kanada şifaotu va kışlık çavdar kuzatuvlarning %55 qismida uchrab, eng ko‘p qayd qilingan turlar bo‘lgan. Qizil beda %40, sirken %35 nisbatda qayd etilgan.

Kuzatuv massivida C3 va keng bargli turlar ulushi yuqoriroq, sobit massivda esa o‘tlar va C4 turlarining hissasi biroz ko‘proq bo‘lgan. Biroq bular yangi tashkil topgan o‘simlik qoplamining birinchi yil natijalaridir. Jamoa hali barqaror agrivoltaik o‘simlik qoplamini ifodalamaydi.

Stoma o‘tkazuvchanligi ayniqsa sobit massivda tuproq namligidan ko‘ra yorug‘lik taqsimotini kuzatgani ko‘ringan. Doimiy soya ostidagi barglarda o‘tkazuvchanlik pastroq qolgan. Barg maydoni indeksi ham umuman panel ostida qator oralig‘iga nisbatan pastroq bo‘lgan; biroq namuna olish sanalari cheklanganligi sabab bu o‘zgaruvchining fazoviy tuzilishi tuproq namligi va stoma o‘tkazuvchanligi kabi aniq emas.

O‘rim va gerbitsid qo‘llanilishi nega natijalarga ta’sir qildi?

Maydon Ekim 2024’da mahalliy o‘tlar va o‘tsimon turlar bilan qishki javdar aralashmasi ekilgan; Mayıs va Eylül 2025’da qayta urug‘langan. Iyul boshida va avgust boshida o‘rim bajarilgan. Sobit panellar ostiga o‘rim uskunasining kirishi qiyinlashgani sabab devedikeni turlari ko‘paygan va avgust boshidan o‘rtalarigacha maqsadli glifosat qo‘llangan.

Kumulyativ uglerod yutilishidagi eng kuchli ajralish ushbu boshqaruv davridan keyin paydo bo‘lgan. Sobit massiv hududining uglerod yutilishi katta darajada tekislanib qolgan, nazorat maydoni esa sentabrgacha uglerod to‘plashda davom etgan.

Bu vaqtlanish boshqaruv aralashuvlari birinchi yil uglerod balansiga mikroiqlim bilan taqqoslanadigan kattalikda ta’sir ko‘rsatishi mumkinligini anglatadi. Ammo o‘rim va gerbitsid alohida nazorat qilingan tajriba sifatida qo‘llanmagani sabab uglerod farqining qancha qismi soyalashdan, qancha qismi o‘simlik boshqaruvidan kelib chiqqani qat’iy ajratilmagan.

Tadqiqot nimani ko‘rsatadi?

• Agrivoltaik hududlar bir xil mikroiqlimga ega emas; panel osti, qator oralig‘i va tomchilash chizig‘i turli yorug‘lik-suv sharoitlarini hosil qiladi.
• Sobit qiyalikli panellar doimiy va kuchli yorug‘lik farqlarini hosil qiladi.
• Quyoshni kuzatuvchi panellar soyani vaqt bo‘yicha yoyib, panel ostidagi kunlik yorug‘likni oshirishi va keskin mikrohabitat farqlarini kamaytirishi mumkin.
• Panel ostidagi salqinlik, agar yog‘in kirishi to‘silsa, yuqoriroq tuproq namligini ta’minlamasligi mumkin.
• Panel chetlaridan to‘plangan suv ma’lum tuproq chuqurliklarini namlashi mumkin; ammo bu butun profil namroq bo‘ladi degani emas.
• Sobit massiv hududida pastroq evapotranspiratsiya, pastroq sof uglerod yutilishi va yuqoriroq sezilarli issiqlik oqimi birgalikda kuzatilgan.
• O‘rim, begona o‘t nazorati va uskunaga kirish agrivoltaik tizimning ekologik ishlashining ajralmas qismlaridir.

Tadqiqot nimani ko‘rsatmaydi?

• Tadqiqot bevosita oziq-ovqat ekini hosildorligi yoki yig‘im miqdorini o‘lchamagan.
• Pastroq sof CO₂ yutilishi muayyan ekinning hosili aynan %43 kamaygan degani emas.
• Kuzatuv massivining yer miqyosidagi uglerod yutilishi yoki evapotranspiratsiyasi sobit massivdan yaxshiroq topilgan emas; kuzatuv hududida taqqoslanadigan oqim minorasi yo‘q.
• Elektr ishlab chiqarish panel turlari orasida bevosita taqqoslanmagan.
• Bir yillik natijalar uzoq muddatli tuproq suvi, o‘simlik jamoasi, yer osti suvi yoki qishloq xo‘jaligi ishlab chiqarishi ta’sirini isbotlamaydi.
• Kuzatilgan farqlarning barchasini faqat fotovoltaik panellarga bog‘lab bo‘lmaydi; nazorat va massiv hududlari o‘simlik qoplami, o‘lchov balandligi, ta’sir maydoni va energiya balansi yopilishi jihatidan farq qiladi.
• Wisconsin natijalari Turkiyadagi barcha iqlimlar, ekinlar yoki panel dizaynlariga bevosita ko‘chirilmaydi.

Turkiya uchun nega muhim?

Tadqiqotning Turkiya uchun eng kuchli tomoni “panellar suv tejaydi” yoki “soya hosilni pasaytiradi” kabi bir yo‘nalishli taxminlar o‘rniga o‘lchanadigan maydon baholash tizimini taqdim etishidir. Turkiyadagi agrivoltaik loyihalarda faqat o‘rtacha tuproq harorati yoki bitta namlik sensori ishlatish panel qatorlari ichidagi muhim farqlarni yashirishi mumkin.

Tadqiqotdagi dizayn Turkiyada quriladigan sinov maydonlariga quyidagicha moslashtirilishi mumkin:

• Sobit va harakatlanuvchi panel tizimlari ayni tuproq va o‘simlik sharoitida taqqoslanishi mumkin.
• Panel osti, qator oralig‘i va tomchilash chizig‘iga alohida namlik, harorat va yorug‘lik sensorlari o‘rnatilishi mumkin.
• Tuproq suvi faqat sirtda emas, kamida 60 cm chuqurlikkacha kuzatilishi mumkin.
• Yog‘in, evapotranspiratsiya, uglerod yutilishi, ekin yoki biomassa hosildorligi va elektr ishlab chiqarish birgalikda baholanishi mumkin.
• O‘rim, boqish, begona o‘t nazorati va mashina kirishi kabi boshqaruv hodisalari o‘lchov yozuvlari bilan bog‘lanishi mumkin.

Bu yondashuv Turkiyadagi agrivoltaik dizaynni faqat elektr ishlab chiqarish bo‘yicha emas; o‘simlik uchun mavjud yorug‘lik, yog‘inning tuproqqa taqsimlanishi, sug‘orish ehtiyoji, qishloq xo‘jaligi mexanizatsiyasi va uzoq muddatli tuproq suvi bo‘yicha ham baholash imkonini beradi. Ammo mahalliy ekin, tuproq, iqlim va panel geometriyasi uchun alohida maydon tasdig‘i zarur.

Tadqiqot usuli va topilmalari

O‘lchov va ma’lumot yig‘ish tuzilmasi

Oqim ma’lumotlarini qayta ishlash

• EddyPro sifat bayrog‘i 2 bo‘lgan past sifatli oqim o‘lchovlari chiqarilgan.
• Ketma-ket ko‘pi bilan beshta yarim soatlik yetishmayotgan davr chiziqli interpolyatsiya bilan to‘ldirilgan.
• Uzoqroq ma’lumot bo‘shliqlari to‘ldirilmasdan qoldirilgan.
• Elektr ishlab chiqarish sobit massivning o‘lchangan qisqa to‘lqinli nurlanishi va havo harorati yordamida PVWatts tenglamasi bilan baholangan.
• Kumulyativ NEE grafiklarida musbat qiymatlar sof ekotizim CO₂ yutilishini ko‘rsatadi.

Asosiy miqdoriy topilmalar

Kuchli tomonlari

• Tadqiqot haqiqiy va faol fotovoltaik maydonda o‘tkazilgan.
• Sobit va harakatlanuvchi panel geometriyalari ayni kampus ichidagi o‘xshash meteorologik sharoitlarda o‘rganilgan.
• Yorug‘lik, tuproq, o‘simlik va atmosfera o‘lchovlari umumiy mikrohabitat tuzilmasida birlashtirilgan.
• Tuproq namligi to‘rtta chuqurlikda va yuqori vaqt aniqligida kuzatilgan.
• Yer miqyosidagi uglerod va suv oqimlari barg va mikrohabitat o‘lchovlari bilan birgalikda baholangan.
• O‘rim va gerbitsid kabi boshqaruv hodisalari vaqt qatorlarida belgilangan.
• Xom yoki kam ishlangan ma’lumotlar, sifat nazoratidan o‘tgan mahsulotlar, meta ma’lumotlar va ma’lumot lug‘atlari ochiq kirishli arxivda taqdim etilgan.

Cheklovlar

• Tadqiqot faqat birinchi tashkil topish va o‘sish mavsumini qamrab oladi.
• Bitta maydon, bitta sobit massiv, bitta kuzatuv massivi va bitta nazorat hududi ishlatilgan; mustaqil panel massivi takrorlari mavjud emas.
• Nazorat va sobit massiv oqim minoralari atrofidagi o‘simlik qoplami, minora balandligi va atmosfera ta’sir maydoni bir xil emas.
• Kuzatuv massivida yer miqyosidagi uglerod, suv va energiya oqim minorasi mavjud emas.
• Ko‘tarilgan sobit panel massivi faol o‘lchov taqqoslashiga kiritilmagan.
• Energiya balansi yopilishi sobit massiv hududida nazorat hududidan zaifroq.
• Elektr ishlab chiqarish bevosita maydon hisoblagichidan emas, PVWatts modeli bilan baholangan.
• O‘simlik jamoasi yangi tashkil topgan va begona o‘tlar bilan vaqtinchalik qoplama turlarining ta’siri yuqori.
• O‘rim va gerbitsid amaliyotlari panel va mikroiqlim ta’sirlari bilan ayni davrda yuz bergan.
• Barg maydoni cheklangan miqdordagi sanalarda o‘lchangan va tracker nosozligi davrlaridan ta’sirlangan.
• Bevosita qishloq xo‘jaligi ekini hosildorligi, yig‘im sifati yoki iqtisodiy natija o‘lchanmagan.
• Kuzatuvga asoslangan maydon tuzilmasi barcha farqlar uchun qat’iy sababiylik dalilini bermaydi.

Manba va usul eslatmasi

• Tadqiqotning to‘liq asl nomi: Field-Scale Impacts on Water, Carbon, and Productivity in an Agrivoltaic Array: Initial Results and Data
• Mualliflar va tartibi: Kyungdoe Han; Hunter Mackin; Emily Mather; Steven Lawton; Jonathan Thom; Ankur R. Desai; Christopher J. Kucharik; Steven P. Loheide II
• Teng birinchi mualliflik: Teng hissa yoki teng birinchi mualliflik ma’lumoti ko‘rsatilmagan.
• Mas’ul muallif: Kyungdoe Han
• Mas’ul muallif elektron pochtasi: khan99@wisc.edu
• Muassasa 1: Department of Civil and Environmental Engineering, University of Wisconsin–Madison
• Muassasa 2: Department of Plant and Agroecosystem Sciences, University of Wisconsin–Madison
• Muassasa 3: Nelson Institute for Environmental Studies, University of Wisconsin–Madison
• Muassasa 4: Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, University of Wisconsin–Madison
• DOI: 10.2139/ssrn.6945141
• Maqsadli jurnal: Agricultural and Forest Meteorology
• Jurnal topshiruv raqami: AGRFORMET-D-26-01785
• Maqsadli jurnal nashriyoti: Elsevier
• Asl preprint platformasi: SSRN
• Nashr yili: 2026
• Manba turi: Uzluksiz maydon kuzatuvlari va takroriy o‘lchovlarga asoslangan agrivoltaik tadqiqot preprinti
• Peer review holati: Ushbu tadqiqot preprint bo‘lib, peer review dan o‘tmagan.
• Rasmiy preprint havolasi:SSRN tadqiqot sahifasi
• DOI havolasi:10.2139/ssrn.6945141
• Ochiq ma’lumotlar arxivi:Kegonsa Research Campus Agrivoltaics Observatory ma’lumot manbasi

Tadqiqotning maydon ma’lumotlari girdob kovariatsiyasi, nurlanish, tuproq namligi va harorati hamda maydon kampaniyalari sarlavhalari ostida HydroShare arxivida taqdim etilgan. Arxivda xom yoki kam ishlangan fayllar, sifat nazoratidan o‘tgan tahlil ma’lumotlari, mashina o‘qiy oladigan meta ma’lumotlar va ma’lumot lug‘atlari mavjud. Oqim minorasi ma’lumotlari uchun AmeriFlux omborlari ham ishlatilgani ko‘rsatilgan.

Tadqiqot Wisconsin Department of Natural Resources Project #244, Wisconsin Groundwater Research and Monitoring Program, University of Wisconsin–Madison tadqiqot qo‘llab-quvvatlashi va U.S. Department of Energy AmeriFlux Management Project Award #7544821 tomonidan qo‘llab-quvvatlangan. Mualliflar ma’lum moliyaviy manfaatlar to‘qnashuvi yoki shaxsiy manfaat munosabati yo‘qligini bildirgan.

Ushbu o‘zbekcha izoh faqat o‘rganilgan tadqiqot matni, jadvallari, tenglamalari, maydon xaritalari va grafiklariga asoslanadi. Tashqi manbalar faqat tadqiqot mualliflari, DOI, nashr platformasi, maqsadli jurnal va nashr holatini tasdiqlash uchun ishlatilgan. Maqolada taqdim etilmagan yangi ekin hosildorligi, elektr ishlab chiqarish afzalligi, iqtisodiy natija yoki Turkiyaga oid maydon natijasi qo‘shilmagan.

Asosiy natijalar birinchi yil kuzatuvlarini ifodalaydi. Tadqiqot sobit massiv uchun bildirgan %43 pastroq sof CO₂ yutilishi va %33 pastroq evapotranspiratsiya muayyan nazorat-massiv minorasi taqqoslashiga tegishli. Bu nisbatlar barcha agrivoltaik tizimlar, barcha ekinlar yoki kuzatuv tizimlari uchun umumiy ta’sir kattaliklari sifatida talqin qilinmasligi kerak.