Potencijal rizosfernog mikrobioma u prilagodbi poljoprivrede klimatskim promjenama

Acronym: PERSPIRE

Competition title: Shema za jačanje primijenjenih istraživanja za mjere prilagodbe klimatskim promjenama

Funding: EU programi

AFZ role: partner

Total value: HRK 3,512,578.68

Funded amount: HRK 3,512,578.68

Contract No: KK.05.1.1.02.0001

Start date: 2020/05/04

End date: 2023/05/04

Web: https://perspire.eu/

Projekt PERSPIRE ima za cilj proučiti posljedice već vidljivo prisutnih ekstremnih vremenskih uvjeta, kao posljedice klimatskih promjena, na promjene u interakciji između mikroorganizama u tlu koji nastanjuju područje oko korijena (rizosfera) i sam korijen te biljke. Projekt će istražiti kako ekstremne oborine, koje uzrokuju retenciju vode na tlu u obliku kratkotrajnih poplava, utječu na promjene u funkcioniranju i strukturi rizosfernog mikrobioma te na razinu stresa kod biljke, ali i kako utječu na promjene u sastavu tla. Upravo je zdrava interakcija između rizosfernih mikroorganizama i biljaka odgovorna za uspješan rast i razvoj biljke, kao i plodnost i produktivnost tla te time čini osnovu uspješnosti poljoprivrede. Proučavanje mikrobnih zajednica u tlu i biljke, kao i njihovog odgovora na ekstremne vremenske uvjete, nužno je kako bi se shvatila kompleksnost utjecaja klimatskih promjena na ranjivi sektor poljoprivrede, za koji se predviđa da će biti jedan od onih koji će najviše stradati od posljedica klimatskih promjena. Upravo je Sedmim nacionalnim izvješćem RH prema Okvirnoj konvenciji UN-a (UNFCC) poljoprivredni sektor definiran kao jedan od ranjivih sektora u RH na klimatske promjene. Projekt, koji objedinjuje različita, interdisciplinarna znanstvena područja mikrobiologije, molekularne biologije, agronomije, biljne fiziologije i kemije, temeljit će se na eksperimentalnom dizajnu kojim se simuliraju uvjeti u okolišu s kojima će se poljoprivreda suočiti u budućnosti. Eksperimenti vezani uz projekt provest će se u kontroliranim laboratorijskim uvjetima na odabranoj modelnoj biljci iz porodice kupusnjača, prateći odgovor mikrobne zajednice i biljke na sljedeće definirane stresne okolišne parametre: (i) kratkotrajne poplave kao posljedica ekstremnih oborina, (ii) sredstvo za zaštitu bilja primijenjeno u većim dozama i (iii) organsko gnojivo kao izvor antibiotički rezistentnih mikrobnih populacija. Očekuje se da će se kao posljedica zadržavanja vode na poljoprivrednim površinama (1. parametar), u obliku kratkotrajnih poplava, uvjeti u tlu potpuno promijeniti što će direktno imati za posljedicu promjenu u sastavu i funkcioniranju mikrobnih zajednica. Odabrano sredstvo za zaštitu bilja (2. parametar) primjenjivat će se u pokusu u većim dozama od trenutno dopuštene, vodeći se pretpostavkom o potrebi za povećanim dozama pesticida u budućnosti kao posljedica povećanog isparavanja, povišene temperature i izravnog izlaganja suncu što će umanjiti njihovu učinkovitost. U eksperimentu, primjena i utjecaj organskog gnojiva (3. parametar) proučavat će se iz aspekta ljudskog zdravlja jer je uporaba organskog gnojiva opet sve češća, a njihova primjena u intenzivnom uzgoju stoke predstavlja potencijalnu opasnost zbog unosa antibiotika i bakterija rezistentnih na antibiotike u tlo koje su porijeklom iz životinja na farmi. Jasno je stoga da će se projekt PERSPIRE, uz ranjivi sektor Poljoprivreda, neposredno baviti i ranjivim sektorima Zdravlje/Zdravstvo i Prirodni ekosustavi i bioraznolikost. Globalni koncept Jedno zdravlje jasno prepoznaje čvrstu povezanost između ljudskog zdravlja te zdravlja životinja i okoliša, stoga je cilj ovog projekta procijeniti utjecaj najavljenih klimatskih promjena na kvalitetu i sigurnost hrane, odnosno istražiti potencijalni rizik za ljudsko zdravlje. Projekt je financiran sredstvima iz Europskog fonda za regionalni razvoj (ESI fondovi) unutar natječaja Shema za jačanje primijenjenih istraživanja za mjere prilagodbe klimatskih promjena i provodi se na Institutu Ruđer Bošković u suradnji s Agronomskim fakultetom Sveučilišta u Zagrebu te Sveučilištem J.J. Strossmayera iz Osijeka.

Assoc. Prof. Marko Petek, PhD
University of Zagreb Faculty of Agriculture

Asst. Prof. Ivana Rajnović, PhD
University of Zagreb Faculty of Agriculture