Os microrganismos desempenham um papel fundamental na regulação dos ciclos biogeoquímicos e na interação com seus hospedeiros, contribuindo para a manutenção da vida no planeta. A rizosfera das plantas abriga comunidades microbianas complexas, i.e. microbiomas, que exercem influência sobre o desenvolvimento e a fisiologia das plantas. Embora haja inúmeros estudos sobre a composição das comunidades microbianas na rizosfera em diferentes espécies de plantas, a translação do conhecimento teórico para a aplicação prática dessas interações para uma agricultura sustentável requer o desenvolvimento de abordagens e conceitos que permitam uma compreensão mais aprofundada dos mecanismos envolvidos.

Esta proposta tem o objetivo de construir e validar um sistema de rizosfera artificial em escala de microcosmo para permitir a realização de experimentos em condições controladas que simulam a liberação de exsudatos de plantas afetando a estrutura e funcionalidade do microbioma.
Com uma equipe multidisciplinar, serão realizados experimentos para validar a rizosfera artificial, incluindo estudo de interação entre inoculantes, ou fitopatógenos, ou entomopatógenos e o microbioma, modulados pela exsudação de metabólitos específicos. Para alcançar esses objetivos, primeiramente será montado um sistema composto por bomba de peristáltica de baixa vazão e alta precisão que simula o fluxo de exsudatos liberados pelas plantas conectados a tubos e suportes que conduzem de forma controlada a solução ao microcosmo.

Protótipos iniciais do sistema foram montados e testados pelo proponente em período de pós-doutorado no Berkeley Lab, Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA), e o sistema será implementado na Embrapa Meio Ambiente. Para avaliar as interações microbianas no sistema será adotada a abordagem metagenômica. A realização do projeto permitirá elucidar mecanismos moleculares que governam as interações microbianas na rizosfera e podem ser explorados na agricultura.