آزمایشگاه صحرایی “HYDRAS” برای تسریع توسعه محصولات مقاوم به خشکی

فنوتیپ: درک چگونگی واکنش گیاهان به خشکی
دانشمندان با استفاده از فنوتیپ کردن، ویژگی‌های گیاهان را با ژنتیک، تکنیک‌های کشت و محیط زیست آن‌ها ترسیم کرده و مرتبط می‌کنند. به عنوان مثال، میزان تبخیر آب (تبخیر و تعرق) در مورد چگونگی ادامه رشد آنها در دوره های تنش خشکی می گوید. تا حدی به لطف معرفی هواپیماهای بدون سرنشین، فناوری حسگر و تجزیه و تحلیل تصویر، این علم در سال های اخیر به سرعت پیشرفت کرده است. دانشمندان می توانند با استفاده از آنچه “فنوتایپ میدانی با توان عملیاتی بالا” می نامند، در یک محیط تولید واقع گرایانه: در مزرعه، اطلاعات مفید زیادی را در مدت زمان بسیار کوتاهی روی گیاهان جداگانه جمع آوری کنند.

پیشگامی: پایش زیرزمینی فعالیت ریشه تحت تنش با استفاده از ERT
با نصب جدید HYDRAS – که مخفف “Hydrology, Drones, and Rainout Shelters” است – ILVO آن را ارتقا می دهد. HYDRAS جدیدترین فن‌آوری پهپاد و حسگر را با یک «سیستم ERT» ترکیب می‌کند، شبکه‌ای از الکترودها در بالا و زیر زمین که می‌تواند هدایت الکتریکی در ناحیه ریشه را تا عمق 2 متر با وضوح 10 سانتی‌متر ترسیم کند. این پروفیل مقاومت دو بعدی خاک را ایجاد می کند که می تواند به اطلاعاتی در مورد توزیع رطوبت خاک و جذب آن توسط ریشه های گیاه تبدیل شود. گام مهمی برای تحقیقات آب و هوایی است زیرا تاکنون این فرآیندهای زیرزمینی عمدتاً جعبه‌های سیاه بودند.

جو برونز وزیر کشاورزی و نوآوری فلاندرز: “تأثیر تغییرات آب و هوایی بر تولید مواد غذایی ما در چندین نقطه در اروپا احساس می شود. به لطف این سرمایه گذاری در مجموع 1.5 میلیون یورو از بودجه فلاندری، دانشمندان و شرکت ها می توانند محصولاتی را توسعه دهند که به آنها کمک می کند. برای کمک به تضمین دسترسی به غذای کافی، مقرون به صرفه و ایمن در اروپا، سریع‌تر به خشکی مقاوم‌تر هستند.»

سویا به عنوان اثبات مفهوم
ILVO از فصل رشد 2023 برای آشنایی با سیستم ERT استفاده می کند. الکترودها چه چیزی را می گیرند و چه چیزی می توانیم از آن نتیجه بگیریم؟ این مطالعه باید اثبات مفهومی داشته باشد که امسال در ادبیات علمی منتشر خواهد شد. سویا به عنوان محصول آزمایشی انتخاب شد، زیرا ILVO قبلاً آن را به طور گسترده در تحقیقات آب و هوایی مورد مطالعه قرار داده است.

برای اولین بار در جهان، موسسه تحقیقاتی فلاندر برای کشاورزی، شیلات و غذا (ILVO) در Melle، بلژیک، یک آزمایشگاه صحرایی بزرگ افتتاح کرده است که به دانشمندان اجازه می دهد تا واکنش خشکسالی کل گیاه را از برگ تا ریشه بررسی کنند. بیش از 8000 متر مربع از میدان های آزمایشی با 6 پناهگاه باران سیار، شبکه ای از تقریبا 1400 الکترود، و پهپادها با حسگرهای پیشرفته مجهز شده است. پیشگامی نه تنها مقیاس بزرگ این آزمایشگاه صحرایی است، بلکه شبکه الکتریکی است که سطوح رطوبت خاک و جذب آب توسط ریشه های گیاه را ترسیم می کند. ILVO اولین شرکتی در جهان است که این ترکیب از فناوری ها را در این مقیاس ساخته است. دسترسی آزاد برای شرکت ها و مؤسسات دانشی است و به تسریع توسعه محصولات مقاوم به خشکی در اروپا کمک می کند.

Isabel Roldán-Ruiz (ILVO): “سیستم ERT با HYDRAS یک تغییر دهنده بازی است. ما سیستم ریشه گیاهان در مزرعه را بدون نیاز به کندن آنها ترسیم می کنیم و می توانیم به طور مداوم توانایی آنها در استخراج آب از لایه های مختلف خاک را کنترل کنیم. این چشم انداز برای انتخاب گیاهان مقاوم به خشکی و همچنین برای تحقیقات زراعی در مورد چگونگی تأثیر تناوب زراعی، کوددهی، آبیاری و غیره بر تنش خشکی در گیاهان ارائه می دهد.

Jérôme Van Biervliet (VIB): “آنچه در اتاق‌های رشد و گلخانه‌های خود کشف می‌کنیم می‌تواند در ILVO تحت شرایط عملی تأیید شود و بالعکس. این همکاری جستجو برای محصولات مقاوم به خشکی برای کشاورزی را تقویت می‌کند.”

VIB و ILVO: زیرساخت های مکمل
ILVO ساخت HYDRAS را تا حدی با بودجه صندوق تحقیقات علمی (FWO) تامین مالی کرد. موسسه فلاندری بیوتکنولوژی (VIB) در همین پروژه (تاکید بلژیک) بودجه دریافت کرد تا زیرساخت خود را برای فنوتیپ کردن در گلخانه ها و اتاق های رشد تجدید کند. این یک دارایی بزرگ برای فلاندر است، جایی که VIB و ILVO در فاصله ای دورتر از یکدیگر قرار دارند، داشتن زیرساخت های پیشرفته برای فنوتیپ کردن در شرایط کنترل شده و نیمه کنترل شده.

برای اطلاعات بیشتر:
انستیتوی لندبو-،
Visserij- en Voedingsonderzoek
www.ilvo.vlaanderen.be/nl
[email protected]