针对西南旱作农业区水土流失、耕地质量低下等问题，亟须探索农业可持续耕作措施，缓解养分限制。以西南地区“蚕豆/玉米/甘薯”旱三熟套作模式中的甘薯田为研究对象，作物前茬秸秆作为覆盖还田材料，设置4个处理：无覆盖（CK）、秸秆覆盖（S）、秸秆+紫云英覆盖（S+M）、紫云英覆盖（M），通过对土壤-微生物-甘薯植株碳、氮、磷含量、生态化学计量特征以及内稳性指数的研究，揭示秸秆和紫云英覆盖对土壤养分限制及生态化学计量特征的影响规律。结果表明：1）秸秆与紫云英覆盖处理显著提高土壤有机碳和全氮含量，从土壤化学计量比的变化发现覆盖处理能有效缓解当地土壤养分限制。2）秸秆与紫云英覆盖处理显著提高了土壤微生物量碳、氮和磷含量，不同生育时期微生物化学计量比有所差异，生育前期波动较大，中后期相对稳定。内稳性特征方面，除CK处理外，微生物与土壤化学计量比之间呈现出严格的内稳性特征。3）秸秆与紫云英覆盖处理显著提高了甘薯各器官氮含量，其中以秸秆与紫云英协同覆盖处理效果最佳。甘薯产量表现为S+M>S>M>CK。化学计量比方面，S+M处理有利于延长甘薯生长时间，有效缓解养分限制状况。甘薯植株各器官化学计量比在整个生育期内均表现为严格的稳态。综上所述，在西南旱作农业区通过进行秸秆与紫云英覆盖，可以提升甘薯产量，调节土壤养分限制，土壤与微生物化学计量比均保持严格的内稳态。