近日，生命科學學院李祥教授/高崢教授團隊聯合在《Journal of Advanced Research》上發表了題為“Root exudate-mediated nutrient exchange in the rhizosphere: multi-element networks, dynamic regulation, and implications for sustainable agriculture”的綜述論文，系統解析了根系分泌物介導的植物-微生物根際養分交換核心機制，構建

了全新的整合研究框架，為農業綠色可持續發展提供了重要理論支撐與可行技術路徑。

傳統根際養分研究多聚焦單一元素，存在研究視角局限的問題。本論文立足植物-微生物互作核心領域，突破傳統研究范式，創新性構建了“多元素協同—動態調控—適應性進化”的根際養分交換整合研究框架，從全新視角系統闡釋了根際養分交換的網絡特征與調控規律，明確了根系分泌物在根際養分交換中的核心地位，其既是植物與微生物跨界交流的“化學語言”，也是介導根際碳-養分互作的“代謝貨幣”，其碳量占植物凈光合產物的21%。植物可通過主動調控根系分泌物組成，精準招募固氮菌、解磷菌等功能微生物，構建起 “碳供給-養分活化”的互利反饋循環，實現根際養分的高效活化與利用。同時，總結了根際多元素養分交換的協同互作規律，發現氮、磷等宏量元素與鐵、鋅等微量元素的根際交換并非獨立進行，而是以微生物代謝冗余為紐帶，以OsPHR2等信號樞紐為調控核心，形成了各元素相互關聯、協同調控的緊密跨界互作網絡，打破了單一元素養分交換的傳統研究認知。此外，還闡明了根際養分交換策略的動態適配特性，植物可根據自身生長階段、土壤基礎環境，以及干旱、鹽漬等非生物脅迫條件，靈活調整根系分泌物組分，定向招募功能或抗逆微生物，形成完整的應激調控閉環，保障不同條件下的養分獲取與生長發育。

基于上述核心分子機制與生態調控規律，團隊進一步提出了信號分子導向微生物富集、功能菌群工程、碳源優化種植體系三項適配可持續農業發展的關鍵策略，為農業生產中化肥減施增效、低肥力土壤生產力提升解決了核心理論問題，提供了可落地的技術路徑，對推動農業向綠色、可持續方向發展具有重要的實踐指導意義。

山東農業大學2025級博士研究生何世東與2024級碩士研究生傅良帥、石永洋為本文共同第一作者，李祥教授和高崢教授為論文的通訊作者。生科院張數鑫教授、史文寵副教授為本論文提供了指導。該研究得到了新疆技術開發項目，山東省重點研發項目，以及山東農業大學“一流學科”建設項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114143

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波