马铃薯（Solanum tuberosum L.）是中国西南山区种植的主要农作物之一，生产中常受到土壤低温及养分匮乏的制约。尽管采用覆盖方式是缓解这些问题的主要策略，但不同覆盖方式对根际缓解的综合效应，尤其是涉及根系发育、土壤微生物群落及根际代谢产物，以及它们在产量形成的调控机制尚不完全清楚。

近日，薯类作物团队王季春课题组在农林科学一区Top期刊Field Crops Research上在线发表了题为“Integrated plastic film and straw mulching enhances potato tuber yield in mountainous regions by optimizing rhizospheric metabolites and root–microbe interactions”的研究论文。该团队通过多年田间试验，系统揭示了塑料薄膜与秸秆组合覆盖（PPS）通过协同调控根际代谢物与微生物互作，显著提升山区马铃薯产量的生理与微生态机制。

通过设置不覆盖处理（NM）、秸秆覆盖（PS）、地膜覆盖（PP）以及地膜秸秆双覆盖（PPS）四种处理，该研究系统监测了土壤温度、根系形态、根际代谢物、土壤微生物群落及酶活性等指标。结果表明，PPS处理能够早期显著提升土壤温度，促进马铃薯提前出苗；在生长中后期，秸秆的调温保墒作用则缓解了单用地膜可能导致的高温胁迫，维持了根系活力和光合功能。更为重要的是，研究从根际代谢组与微生物组互作的角度揭示了PPS增产的内在机制。PPS处理显著上调了根际中阿拉伯糖酸内酯、苹果酸、富马酸等有益代谢物的分泌，同时富集了Burkholderia与Myxococcota等功能微生物类群。这些代谢物与微生物协同增强了土壤脲酶和蔗糖酶活性，促进了氮、磷、钾等养分的有效化，最终构建了“覆盖–增温–根系发育–代谢物分泌–微生物招募–养分活化–产量提升”的良性互作通路。

该研究不仅明确了PPS技术在西南山区马铃薯生产中的显著增产效果，还从根际微生态角度阐释了其协同增效的生物学基础，为山区马铃薯绿色高效栽培提供了理论依据与技术途径。 

青年教师杜康为论文的第一作者；已毕业研究生阳新月为论文的共同第一作者。西南大学吕长文教授和王季春教授为共同通讯作者。该研究得到了重庆市农业农村委员会种业“薯类科企联合体专项”(2021-2025)、 重庆市现代农业产业技术体系薯类创新团队(CQMAITS2023-4)、重庆市自然科学基金（CSTB2024NSCQ-MSX1188; CSTB2024NSCQ-MSX0647）等项目联合资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2026.110364   

图1 不同覆盖方式下土壤温度(A)、出苗动态(B)及块茎产量(C)表现

图2 土壤、根分泌物、根形态以及微生物群落之间的关系

图3 PLS-PM揭示土壤温度变化对根分泌物、土壤群落多样性、土壤养分、酶活性、根部特征以及马铃薯产量的影响