《Frontiers in Agronomy》：Exploring the nexus between regenerative agriculture and soil health: a special emphasis on semi-arid and arid agriculture
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本综述系统探讨了再生农业（RA）在改善半干旱与干旱地区土壤健康（SH）中的应用与挑战。文章指出，减少耕作强度（如免耕NT）、覆盖作物（CC）、作物轮作和农牧结合等土壤健康实践（SHPs）能有效提升土壤有机碳（SOC）、促进养分循环并增强土壤持水性（如1%土壤有机质（SOM）可持水约2100 L·ha-1），但面临短期减产、设备成本及水资源限制等障碍。未来需结合地域特点优化RA技术，以实现环境安全与农业可持续发展的平衡。
再生农业与土壤健康的关系：聚焦干旱农业系统
现代集约化农业为追求粮食安全过度开发自然资源，导致全球45%的农业用地（尤其是干旱区）面临土壤退化危机。再生农业（RA）自20世纪80年代兴起，其核心是通过减少耕作、覆盖作物（CC）、作物轮作和农牧结合等土壤健康实践（SHPs），主动提升土壤功能，超越“维持现状”的可持续农业。
干旱农业与沙漠化挑战
干旱与半干旱地区占全球陆地面积的45%，养育着38%的人口，却因机械化农业的过度耕作加速了沙漠化。例如，20世纪30年代美国“黑风暴”事件警示：退化农业实践会引发大规模生态灾难。RA通过修复土壤结构、提升有机质，可逆转这一趋势。
土壤健康：RA的基石
土壤健康（SH）体现为土壤物理、化学和生物属性的协调运作。RA实践能显著提升土壤有机碳（SOC）、促进微生物多样性（如每克根际土壤含109–1012个微生物细胞），并增强土壤团聚体稳定性。例如，1%的土壤有机质（SOM）可增加约2100 L·ha-1的持水量，缓解干旱压力。
核心土壤健康实践及其效益
- 1.
耕作管理：免耕（NT）和少耕（MT）可降低土壤侵蚀，提升水分利用效率（WUE），并减少39%的碳足迹。但初期可能导致10-15%的减产，需长期坚持才能积累SOC。
- 2.
覆盖作物（CC）：豆科CC（如毛叶苕子）可固定大气氮（30-200 kg·ha-1），减少硝酸盐淋失48%，并增加土壤微生物丰度。但干旱区需权衡其水分消耗。
- 3.
作物轮作与多样性：多样化种植打破病虫害循环，提升土壤氮磷钾循环效率。例如，3年轮作比单作增产23-28%。
- 4.
农牧结合：牲畜通过排泄物返还有机质，促进碳循环。整合系统可提升微生物生物量，但需应对饲养成本与水源限制。
挑战与前景
RA实践面临短期经济压力、设备缺乏及地域适应性差异。然而，其年增长率达16.1%，预计2029年市场规模达174亿美元。未来需加强长期研究，优化RA在干旱区的组合应用，以实现粮食安全与生态修复的双赢。
通过上述实践，RA有望在短期提升土壤肥力，中期产出营养密集型食物，长期逆转沙漠化，构建韧性农业系统。
