Spectroscopie proche infrarouge pour prédire l'amidon sur grains entiers de sorgho

Singer Mathilde, Pot David, Terrier Nancy, Rami Jean-François, Fonceka Daniel. 2024. Spectroscopie proche infrarouge pour prédire l'amidon sur grains entiers de sorgho. In : Résumés des communications présentées aux 25èmes rencontres HélioSPIR, Montpellier (France), 11-12 juin 2024. Bastianelli Denis (ed.), Gilles Chaix (ed.). HélioSPIR. Montpellier : Association HélioSPIR, Résumé, p. 22. Rencontres HélioSPIR. 25, Montpellier, France, 11 Juin 2024/12 Juin 2024.

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Résumé : La sélection variétale du sorgho a de nombreux enjeux : i) en Afrique et en Asie, assurer la productivité agricole, la résilience des petits exploitants et la sécurité alimentaire face à la croissance démographique, à la vulnérabilité économique et au changement climatique, ii) au niveau mondial, s'adapter au changement climatique et développer des pratiques agricoles plus durables. La spectroscopie proche infrarouge (SPIR) couplée à la chimiométrie est un outil d'analyse haut-débit dont les avantages (rapidité, non destructif et faible coût) par rapport aux analyses de laboratoire permettent d'étudier un grand nombre d'échantillons. Dans le cadre des projets ABEE (Afrique) et Nitrosorg (France), la SPIR est utilisée pour déterminer la qualité des grains de sorgho, entre autres de prédire la teneur en Amidon. 391 échantillons ont été analysés au sein du laboratoire Bioch&Spir du CIRAD. Les spectres infrarouges (4000-12500 cm-1) ont été acquis sur un spectromètre Bruker-Tango, sur grains entiers et sur farines 1mm. Les données de référence Amidon ont été réalisées sur ces mêmes échantillons par une méthode enzymatique de dosage indirect du glucose. Dans un premier temps nous avons évalué la capacité à étalonner ce paramètre sur grains entiers vs farines. Le broyage est chronophage et couteux. Ainsi pour s'affranchir de cette étape, j'ai vérifié que l'étalonnage sur grains entiers donnait des performances semblables à l'étalonnage sur farines. Les performances du modèle PLS sur grains entiers sont les suivantes : 9LVs ; SECV = 22,6 mg/g MS ; R²CV = 0,75 ; SEP = 20,2 mg/g MS ; R²Pred = 0,81 ; RDP = 2,22. Les performances du modèle PLS sur farines sont les suivantes : 5LVs ; SECV = 20,7 mg/g MS ; R²CV = 0,79 ; SEP = 20,4 mg/g MS ; R²Pred = 0,82 ; RDP = 2 ,20. Le modèle basé sur des spectres de grains entiers est aussi performant que celui sur farines. Dans un second temps nous avons évalué la robustesse du modèle d'étalonnage en fonction de l'origine géographique des grains. Le modèle d'étalonnage construit avec les échantillons provenant d'Afrique permet de bien prédire des échantillons de la même origine géographique. Les performances de prédictions sont SEP = 19 mg/g MS ; R²Pred = 0,84 ; RDP = 2,47. Avec ce modèle des échantillons provenant de France sont moins bien prédits. Les performances de prédictions obtenues sont SEP = 32,1 mg/g MS ; R²Pred = 0,51 ; RDP = 1,46. Avec un modèle d'étalonnage construit avec des échantillons provenant d'Afrique et de France, les performances de prédictions sont meilleures : SEP = 20,2 mg/g MS ; R²Pred = 0,81 ; RDP = 2,22. Un modèle construit avec une seule origine géographique est moins robuste qu'un modèle construit avec différentes origines géographique.

Mots-clés libres : Spectroscopie proche infrarouge, Sorgho, Grains, Comparaison de modèles d'étalonnage, Amidon, Robustesse

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