番茄(Solanum lycopersicum)是全世界广泛栽培的蔬菜之一。青枯病是由青枯菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种危害性严重的细菌性土传病害。传统的防治方法,如轮作、药剂防治、培育抗性品种等都存在一定局限性。生物炭是农林废弃物资源化产物,近年研究表明,生物炭作为一种新型的土壤改良剂,对植物病害具有良好的防控效果。本实验选用小麦生物炭(以下简称生物炭)和易感青枯病的番茄品种“台湾红圣女”作为试验材料,通过盆栽试验,研究生物炭处理对青枯病的防控效果,并重点研究青枯菌侵染下生物炭处理对土壤微生物量和活性、土壤小分子有机酸和氨基酸的影响,揭示生物炭增强番茄青枯病抗性的土壤微生物学机理。研究结果表明:(1)青枯菌诱导接种后,番茄青枯病发病严重,植株生物量降低,而生物炭处理能显著降低青枯病病情指数,增强植株抗病能力。在接种后12d,生物炭处理降低青枯病病情指数61.11%;植株鲜重和干重分别增加39.04%和22.26%;植株全碳(全C)含量增加15.92%,而对全氮(全N)和硅含量无显著影响。(2)番茄感染青枯菌后,植株和土壤中的青枯菌数量显著增加,而生物炭处理能显著降低植株和土壤中的青枯菌数量,降低幅度分别为49.15%和40.24%。另外,生物炭处理能显著增强土壤呼吸作用和硝化作用;提高土壤MBN和MBP的含量,降低MBC/MBN和MBC/MBP,而对MBC没有显著影响。相关性分析表明,土壤微生物活性及MBN、MBP与土壤青枯菌数量呈显著负相关,与土壤全C、全N、有效硅含量呈显著正相关。表明生物炭为土壤微生物提供充足的养分和能量来源,促进有益微生物生长,而抑制病原菌生长,并增加土壤微生物量和活性。(3)抑菌实验显示:柠檬酸、水杨酸、琥珀酸、反丁烯二酸、酒石酸和甲硫氨酸显著抑制青枯菌生长,苏氨酸则促进青枯菌生长。生物炭处理使柠檬酸、反丁烯二酸和甲硫氨酸含量分别增加20.38%、37.82%、63.43%,苏氨酸含量降低39.04%。相关分析显示,土壤微生物活性及MBN、MBP与柠檬酸、反丁烯二酸、赖氨酸、甲硫氨酸、精氨酸、苯丙氨酸含量显著正相关,与酒石酸和水杨酸含量显著负相关。说明生物炭的添加可以调控根区土壤各种有机酸和氨基酸含量,使其促进有益微生物的生长,而抑制病原菌生长。综上所述,生物炭增强番茄青枯病抗性的机理包括:(1)改善土壤理化性质,提高土壤有效养分含量,为微生物提供丰富的养分和能量来源,从而增强微生物活性,增加微生物量;(2)调控根区土壤各种有机酸和氨基酸含量,改善根区土壤微生物环境,使其促进有益微生物的生长,而抑制病原菌生长。