Global water scarcity necessitates the use of treated wastewater (TWW) for various purposes, including agricultural irrigation, yet this water may introduce various contaminants to the soil and crops. Therefore, application of TWW irrigation was sanctioned by barriers (drip irrigation and plastic mulch) to reduce risks to consumers; however, barriers’ effect on soil health is controversial. We hypothesized that the combination of TWW irrigation with plastic mulch barrier would alter the soil microbial community (bacteria and protists), while TWW irrigation alone would have a negligible effect. To test our hypothesis, we compared the response of soil and crop (cucumbers and melons) microbiomes to water qualities (TWW and potable water (PW) applied by drip irrigation in combination with plastic mulch during two growing seasons. The abundance, diversity, composition, and predicted functions of the water, soil, and crop microbial communities were analyzed in 230 samples, concomitant to monitoring the physicochemical parameters. TWW had significantly higher nutrients and salinity than PW but did not differ in pH. TWW-irrigated soils were significantly more saline than PW-irrigated soils, particularly under plastic cover, but all other physiochemical parameters were similar. The microbial communities significantly differed between water qualities, yet these differences did not carry to the irrigated soils or crops, regardless of the use of plastic mulch. Moreover, limited migration was detected between communities in the different matrices. Our results imply that short-term irrigation with TWW and the use of plastic mulch has negligible impact on soil and crop microbiomes.

中文翻译：

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处理过的废水灌溉和地膜覆盖对土壤和作物微生物群落的综合影响

全球水资源短缺迫使将处理过的废水 (TWW) 用于各种目的，包括农业灌溉，但这种水可能会给土壤和作物带来各种污染物。因此，TWW灌溉的应用受到障碍（滴灌和塑料覆盖）的批准，以减少对消费者的风险；然而，障碍对土壤健康的影响是有争议的。我们假设 TWW 灌溉与塑料覆盖屏障的结合会改变土壤微生物群落（细菌和原生生物），而单独使用 TWW 灌溉的影响可以忽略不计。为了验证我们的假设，我们比较了土壤和作物（黄瓜和甜瓜）微生物组对水质（TWW 和饮用水 (PW)）的响应，这些微生物通过滴灌结合塑料覆盖物在两个生长季节施用。丰度，在监测理化参数的同时，对 230 个样品中的水、土壤和作物微生物群落的多样性、组成和预测功能进行了分析。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。在 230 个样品中分析了水、土壤和作物微生物群落的预测功能，同时监测理化参数。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。在 230 个样品中分析了水、土壤和作物微生物群落的预测功能，同时监测理化参数。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。在监测理化参数的同时，对 230 个样品中的土壤和作物微生物群落进行了分析。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。在监测理化参数的同时，对 230 个样品中的土壤和作物微生物群落进行了分析。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。同时监测理化参数。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。同时监测理化参数。TWW 的养分和盐度明显高于 PW，但 pH 值没有差异。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。TWW 灌溉的土壤比 PW 灌溉的土壤含盐量更高，尤其是在塑料覆盖下，但所有其他理化参数都相似。微生物群落在水质之间存在显着差异，但无论是否使用塑料覆盖物，这些差异都不会影响到灌溉土壤或作物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。无论是否使用塑料覆盖物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。无论是否使用塑料覆盖物。此外，在不同矩阵中的社区之间检测到有限的迁移。我们的结果表明，使用 TWW 进行短期灌溉和使用塑料覆盖物对土壤和作物微生物群落的影响可以忽略不计。