2021

Cernoziomurile Republicii Moldova sunt una dintre bogățiile țării, dar 2/3 dintre ele au un bilanţ negativ al conținutului de materie organică, ceea ce caracterizează starea lor ecologică drept alarmantă. Motivul principal al acestei afecţiuni este sensibilitatea crescută a fondului microbian și scăderea drastică a cantităților sale, precum și epuizarea diversității metabolice a comunităților microbiene datorită utilizării agricole, nu întotdeauna corecte, a solurilor. Particularităţile microbiologice ale diversităţii comunităţilor microbiene ar fi putut servi ca cel mai universal şi cel mai sensibil indicator al stării solurilor, inclusiv şi în cazul optimizării şi biologizării sistemului de agricultură. Însă, studii recente au scos la iveală schimbări semnificative în activitatea funcțională a cernoziomurilor din întreaga lume, precum și faptul că circa 90–99% din comunitățile microbiene naturale constau din microorganisme „fantomă” care nu sunt detectate prin metodele tradiționale de cultivare pe mediile nutritive și, în consecință, au proprietăți fenotipice inexplicabile. Doar o mică parte din acest complex microbian imens (circa 0,1-1%) poate fi izolat în condiții de laborator pe medii nutritive artificiale. Majoritatea procariotelor care locuiesc în sol (90–99% din compoziția totală a comunităților) nu pot fi cultivate în laborator, ceea ce înseamnă că funcțiile lor biogeochimice și de mediu nu sunt disponibile pentru studiu prin metode microbiologice clasice În consecință, informațiile disponibile până în prezent despre microorganismele solului reflectă, de asemenea, date despre doar o mică parte din populațiile microbiene și diversitatea acestora. Această situație este explicată în moduri diferite, dar se reduce la următoarele: diversitatea microbiană în natură nu este deloc ceea ce știm din culturi, iar ideea predominantă a lumii microorganismelor cultivate pe medii nutritive, dacă nu e falsă, apoi e extrem de incompletă. Microorganismele, care depășesc condiții stresante (lipsă de nutrienți, regim hidrotermal nefavorabil, etc.) rămân în sol o perioadă îndelungată, prin trecerea la o stare de repaus. Mai mult decât atât, cea mai mare parte a acestui complex uriaș de microorganisme necultivabile se limitează la habitatul solului, ceea ce face din mediul solului cel mai mare rezervor și depozitar al diversității microbiene de pe Pământ. Prioritate în detectarea și studiul majorității necultivabile a microorganismelor solului sunt metodele biologice moleculare care permit studierea proprietăților microorganismelor in situ, fără izolare în culturi pure. Un loc special printre ele este ocupat de metagenomică - analiza materialului genetic total extras din întregul sistem biologic al medului din sol. Proiectul de faţă este destinat studierii posibilităţii de sporire a productivităţii culturilor agricole, cu menţinerea sau sporirea fertilităţii solurilor în dependenţă de fertilizanţii organici şi neorganici în cadrul a două asolamente furajere, cu şi fără participarea ierburilor multianuale, inclusiv resturile vegetale şi îngrăşămintele verzi (sideratele). Ne propunem să studiem eficientizarea resurselor de sol şi diversitatea microbiană prin aplicarea elementelor agriculturii biologice (organice). La evaluarea biodiversității vor fi utilizate metodele care nu au legătură cu cultivarea microorganismelor. Aceasta va permite evaluarea diversității depline a comunităților microbiene, inclusiv a microorganismelor necultivabile. Combinația dintre capacităţile ridicate ale metodelor moderne de secvențiere cu abordarea clasică a științei genetice a solului pare a fi o modalitate promițătoare de soluționare a problemelor ecologice globale ale microorganismelor solului în ceea ce privește relația dintre structura comunităților microbiene și proprietățile solului. Scopul principal al proiectului este eficientizarea resurselor de sol şi biodiversitate prin aplicarea elementelor agriculturii biologice (organice) și identificarea relației lor cu însuşirile fizico chimice și caracteristicile fertilităţii solului.