Harnessing the soil microbiome for food and fuel security
Nuestra población supera los 7 mil millones, lo que pone en peligro la capacidad de la Tierra para proporcionar alimento y energía. Para reducir nuestro impacto negativo en el clima, la calidad ambiental y la salud, creemos que los microbios, la forma de vida más abundante y diversa en la Tierra, pueden ser la respuesta.
Los microbios impulsan los ciclos biogeoquímicos de nuestro planeta, proporcionan nutrientes a nuestras plantas, purifican el agua y son componentes esenciales para mantener al cuerpo humano libre de enfermedades.
Por otro lado, los rendimientos de cultivos actuales deben duplicarse a nivel mundial para satisfacer las demandas de población; incluyendo el uso de tierras marginales y una mejor gestión de los fertilizantes (Vance et al., 2003; Cordell et al., 2009). Mientras tanto, se están agotando reservas de combustibles fósiles y aumenta el interés en energías renovables.
En este contexto, el objetivo principal del proyecto es comprender los mecanismos microbianos de solubilización del fosfato (P) en el suelo y cómo pueden ser aprovechados y desarrollados en asociaciones planta-suelo-microbio que proporcionen P a las plantas de energía biológica creciendo en tierras marginales.
Objetivos específicos del proyecto
- Establecer un observatorio natural en la Escalera Ecológica en el Condado de Mendocino, CA (con un fuerte gradiente de disponibilidad de P) como analogía a las tierras marginales para comprender la productividad limitada por P.
- Identificar las respuestas y adaptaciones microbianas ante la limitación de acceso a nutrientes (P); determinar su capacidad para realizar interacciones metabólicas con las raíces de las plantas y a través de la exudación.
- Identificar marcadores químicos asociados con la respuesta de la planta a la producción hormonal microbiana y la disponibilidad aumentada de N y P (para determinar si una bacteria promotora del crecimiento alteró el contenido nutricional).
- Investigar los cambios en el microbioma del rizosfera en respuesta a la inoculación de plantas con bacterias promotoras del crecimiento.
- Diseñar, construir y probar estrategias de intervención microbiana basadas en las respuestas naturales para aumentar la producción en tierras marginales al suministrar sosteniblemente P (determinar la composición óptima de un consorcio para maximizar la recuperación de P).