《European Journal of Soil Biology》：Soil microbial community recovery after land levelling is driven more by vegetation biomass than by species identity
编辑推荐：
•覆盖作物有助于改善因土地平整而受影响的土壤中的微生物恢复。•较高的覆盖作物生物量与更多的微生物数量相关。•覆盖作物增加了土壤碳含量，而土壤有机质（SOM）和总氮含量保持不变。•长期恢复平整后的土壤可能需要持续种植覆盖作物并减少干扰。引言在水分有限的农业系统中，提高灌溉效率至关重
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覆盖作物有助于改善因土地平整而受影响的土壤中的微生物恢复。
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较高的覆盖作物生物量与更多的微生物数量相关。
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覆盖作物增加了土壤碳含量，而土壤有机质（SOM）和总氮含量保持不变。
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长期恢复平整后的土壤可能需要持续种植覆盖作物并减少干扰。
引言
在水分有限的农业系统中，提高灌溉效率至关重要，尤其是在面临水资源日益稀缺和气候变化的地区。全球范围内，农田平整已成为一种广泛采用的灌溉水管理方法，因为它可以改善水分分布，减少灌溉损失，并提高地面灌溉系统的作物生长和产量稳定性。通过创造平坦的田地表面，土地平整减少了低洼地区的积水和高处区域的灌溉压力，从而提高了整体灌溉效率和操作管理[1]。尽管有这些好处，农田平整仍会对土壤系统造成显著干扰。使用重型机械大规模移除表层土壤会从根本上改变土壤的物理、化学和生物特性，通常会使有机碳和生物活性较低的底土层暴露出来。这一过程导致土壤肥力的空间异质性显著增加，富含养分的表土从高处被移走并沉积在低处[2]。暴露的底土可能具有较高的pH值、较低的有机碳含量，并增加了盐碱化或毒性的风险[3]，而结构破坏和侵蚀进一步限制了土壤功能和作物生产力[4]。
土壤生物群落对这些干扰特别敏感。诸如磷脂脂肪酸（PLFA）、呼吸作用和功能多样性等指标会迅速响应有机物输入、通气性和团聚性的变化[5]。先前的研究报道，在平整后土壤有机碳、总氮、微生物生物量和酶活性都会下降，而且如果没有恢复性管理，这些影响会持续多年。
在主要依赖生物过程而非合成投入的有机生产系统中，此类干扰后土壤功能的恢复尤其具有挑战性[6]。因此，重新建立植被是稳定土壤、重建有机物质和重新启动养分循环的关键第一步。覆盖作物通过提供有机残余物、保护土壤表面免受侵蚀以及增加土壤食物网中的碳和养分输入，提供了一种有效的恢复策略[7]。物种的功能特性在这些过程中起着核心作用：豆科植物提供生物固氮作用，而草本植物则产生大量生物量并有效地收集残留养分[8]。高生物量的覆盖作物通过增加碳的可用性进一步促进微生物恢复，从而加速土壤生物群落的重建并提高整体土壤质量[9]。
在这项研究中，我们评估了在经过土地平整的认证有机蔬菜农场上使用夏季覆盖作物作为基于植被的恢复方法的效果。该平坦的田地特征是底土层（约5厘米深）暴露出来，且具有较高的抗穿刺性（>300 psi）。我们比较了苏丹草（Sorghum × drummondii）、太阳麻（Crotalaria juncea）和豇豆（Vigna unguiculata），以评估它们恢复土壤生物特性的能力。我们假设产生高生物量和高质量残余物的覆盖作物会增加土壤有机质、总碳和氮以及微生物生物量（PLFA），并且不同处理之间的微生物群落组成也会相应发生变化。
章节摘录
研究地点和实验设计
该研究在德克萨斯州爱丁堡的一个认证有机蔬菜农场进行，该地区属于半干旱亚热带气候（26.3250, ?98.1304）。选择了一块最近经过平整以改善灌溉效率的0.8公顷（2英亩）田地作为实验对象。该地点的特征是由于表土移除而暴露出的底土和钙结层。实验采用了随机完全区组设计，包含五个重复次数。处理措施包括三种夏季覆盖作物。
覆盖作物和杂草生物量
我们比较了两年研究期间不同覆盖作物物种的地上生物量。不同覆盖作物处理之间的地上生物量存在显著差异（表1）。在这三种覆盖作物中，苏丹草的生物量全年都最高，其次是太阳麻和豇豆（P P =?0.53），但在2021年，太阳麻的生物量
讨论
土地平整是一种严重的物理干扰，它会移除生物活性强的表土，破坏土壤结构、养分库和微生物栖息地[2]。在半干旱地区，这种干扰会导致底土层暴露，增加压实程度，并限制碳的可用性，这些因素共同限制了植被的建立和土壤生物的恢复。因此，重新建立植被是恢复土壤功能的主要机制，因为植被提供了有机
CRediT作者贡献声明
Pushpa Soti：撰写——原始草案，监督，资源筹措，项目管理，方法论，研究，资金获取，正式分析，概念化。Qulina Rai：撰写——审阅与编辑，可视化，验证，正式分析，数据管理。Orlando Garcia：项目管理，方法论，研究。Rupesh Kariyat：撰写——审阅与编辑，资金获取，概念化。Alexis Racelis：撰写——审阅与编辑，资源筹措，概念化。
资金
本研究得到了有机农业研究基金会和南方SARE农场研究资助计划的资助。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文报道工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
我们感谢参与项目的农民以及协助收集田间样本的研究生。
Pushpa Soti|Qulina Rai|Orlando Garcia|Rupesh Kariyat|Alexis Racelis
