MIRRORS : Tahmin modellerinin hizmetindeki araştırma

MIRRORS projesi (Tekrar eden Gerilimlere Karşı Hasat Cevapları Modellemesi) davranışlarını daha doğru bir şekilde tahmin etmek, karşılaştıkları farklı iklim zorluklarının etkilerini öngörmek, kontrolünü planlamak ve harekete geçmek için gereken vasıtalara sahip olmak için kolza ve sorgumun gelişimini incelemektedir. INRAE’de ekofizyoloji araştırma müdürü Christine Granier sorularımızı cevaplandırmayı kabul etti.

Sorghum-ID – MIRRORS projesinin kökeninde yapılan tespit neydi

Christine Granier –  Son yıllarda ürünler döngüleri sırasında tekrar eden stresli olaylara maruz kaldıklarında ürün modelleri verim tahmini yapmakta zorlanmaktadır. Bugün yalnızca olağanüstü iklim olaylarıyla değil, bu olayların görülme sıklıklarıyla da öne çıkan bir iklim değişikliği ortamı içerisindeyiz. Döngü başındaki düşük sıcaklıklar, döngü sonundaki yüksek sıcaklıklar ve/veya kuraklık: bu olaylar ister tekrarlanan olsun veya olmasın bitkiler için streslidir ve hasatların verimini ve kalitesini değiştirir. INRAE, CIRAD ve INRIA’dan bilim adamlarından oluşan 4 araştırma birimini bir araya[1] getirerek MIRRORS tekrar eden iklim senaryolarında bitki verimleri tahminlerinin iyileştirilmesine yoğunlaşmıştır.

Sorghum-ID : Verim tahminleri ve tekrarlayan stres sırasında gerçek verim arasında gözlemlenen uyumsuzluk nasıl açıklanabilir ?
C. G. – Üzerinde çalışılacak varsayım şudur: birbirini izleyen gerilimli olayların etkisi iki ana sebepten dolayı her olayın kendine özgü etkilerinin toplamına eşit değildir.

Bu iki olay streslerin yoğunluğuna, süresine, meydana geldikleri sırada bitkinin gelişim aşaması ve iki stresli olay arasındaki süreye bağlıdır. Diğer yandan çalışma varsayımının kabul edilmediği durumlar da olur: bu durumda birbirini izleyen gerilimli olayların etkisi her olayın kendine özgü etkilerinin toplamına eşit değildir.

Sorghum-ID – MIRRORS projesinin araştırma eksenleri nelerdir ?
C. G. – İki tamamlayıcı yaklaşıma sahibiz: bunlardan birincisi ilki data-driven yaklaşımı (verilerin araştırılması) ikincisi ise process-driven yaklaşımıdır (süreçlerin gözlemlenmesi). Üreme dönemi sırasında meydana gelen yüksek sıcaklıklardan kaynaklanan streslere yoğunlaşıyoruz.

Bunlardan birincisi veri araştırma istatistik yöntemleri sayesinde önyargısız olarak var olan veri takımının incelenmesinden ibarettir. Araştırmacılar CTPS’nin 20 yıldır Fransa’da yirmi alan üzerinde on beş sorgum çeşidinin verimini temsil eden ve bu alanlarda veya yakınlarında bulunan istasyonların meteorolojik verileriyle bir araya getirdikleri veri tabanına erişebilmektedirler. Bu şekilde “tip” ısıl senaryolar belirlenmiş ve elde edilen verimlerle karşılaştırılmıştır.

İkinci yaklaşım, tane üretiminde ürünün gelişiminin belirli bir aşamasında tek veya tekrar eden ısıl gerilimlerin etkisinin test edilmesi amacıyla kontrollü ortamlarda hedefli deneylerin yürütülmesini öngörmektedir (ayarlı ürün odaları ve seralar). Bu şekilde hem verimin bileşenlerini hem de tanelerin kalitesini incelemekteyiz. Döngü sırasında tek veya tekrar eden ısıl ısıl gerilimlerle, veri araştırmaları vasıtasıyla belirlenen senaryolar oluşturuyoruz.

Sorghum-ID – Bu aşamada projeden hangi bilgiler çıkarılabilir ?

C . G. – İlk testler ısıl senaryoya ve çeşitlere göre tek ve tekrar eden gerilimler arasında bitkilerin verdiği cevaplarda büyük zıtlıklar olduğunu göstermiştir :

Projenin amacı tek başına ve tekrar eden gerilimlere karşı bitkilerin verdiği cevapları daha iyi anlamamız ve duruma göre aynı türde ikinci bir gerilimin ve/veya daha geniş olumsuz bir etkinin cevabı üzerine yüksek sıcaklıktaki ilk gerilim dizisinin olası faydalı intibakının dikkate alınmasını sağlayan ekofizyolojik modellerin uygulamaya konması için bize yardım etmektir.

Bu çalışma, finansmanı ANR tarafından üstlenilen, ekofizyoloji ve modelleme becerilerinin moleküler biyoloji, biyokimya ve görüntüleme becerileri ile güçlendirileceği daha iddialı çok branşlı bir proje için bir başlangıç noktasıdır.

İletişim: christine.granier@inrae.fr

[1]Ortak birimler: Caen’deki EVA Karma Araştırma Birimi (kolza ekofizyoloji uzmanlığı), Montpellier Enstitüsü AGAP Karma Araştırma Birimi (sorgum genetik, ekofizyoloji ve modelleme uzmanlığı), Bordeaux ISPA Karma Araştırma Birimi (ekofizyolojik modelleme uzmanlığı), Nancy LORIA Karma Araştırma Birimi (istatistik modelleme, veri araştırma uzmanlığı).