烟草黑胫病是由烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)引起的一种严重的土传卵菌病害,是烟草种植上主要的毁灭性病害之一,目前主要以酰胺类农药如甲霜灵、烯酰吗啉等化学手段防治为主,易引起烟叶农药残留、环境污染以及病原菌抗药性等问题。此外,长期偏施化肥易导致烟叶品质降低、土壤退化和根际微生态失衡,进而造成土传病害加重。因此,开发绿色生态的生物防治技术具有重要意义。本研究将植物源抑菌材料(花椒籽)、土壤改良材料(生物炭)和拮抗微生物材料(Bacillus subtilis Tpb55)集成,研制成花椒籽炭基生防菌肥,利用不同作用机制互补形成的生物效应,开发出兼顾促生、防病及土壤改良作用的新型微生物有机肥。研究结果如下:(1)花椒籽主要成分鉴定及防病潜力评估。通过GC-MS从花椒籽提取物中鉴定出6种主要化学成分,包括顺式-十八碳烯酸(40.81%)、棕榈酸(15.67%)、亚油酸(15.25%)、2-羟基-4,6-二甲氧基苯乙酮(10.32%)、顺-9-十六碳烯酸(6.21%)和4-羟基-N,N-二甲基色胺(11.75%)。通过HS-SPME-GC-MS从花椒籽挥发物中鉴定出28种化合物,主要优势化合物(峰面积占比6%以上)包括桧烯(13.45%)、β-月桂烯(7.72%)、芳樟醇(6.22%)、胡椒酮(8.36%)、D-柠檬烯和β-水芹烯(16.93%)。其中芳樟醇和胡椒酮对烟草疫霉有较强抑制作用,抑制中浓度分别为18.03μL/L和51.99μL/L。盆栽试验结果表明,花椒籽具有一定的土壤熏蒸作用,能够减轻烟草黑胫病发病程度,适量施用能促进烟苗生长,提高土壤微生物的碳源利用能力,并改善土壤理化性质。(2)根据微观结构、理化性质及生防菌负载效果优化柽柳生物炭制备方法。不同温度条件下制备的柽柳生物炭均具有较明显的孔隙结构,其pH、电导率和灰分在一定范围内随制备温度升高呈正相关变化,但碳氮比与保水率先下降后上升,且在高温条件下有助于提升生物炭中K、Ca、Na和Mg的含量。300°C下制备的柽柳生物炭其生防菌负载量显著高于其他处理,具有开发为固定化菌剂的潜力。盆栽实验结果表明,将柽柳生物炭与枯草芽孢杆菌Tpb55联合施用对烟草黑胫病的防治具有增效作用,能够显著降低根际烟草疫霉定殖数量,并显著提高土壤pH、电导率、碳氮比、速效磷、速效钾和碱解氮含量。(3)研制出花椒籽-生物炭-枯草芽孢杆菌生防菌肥(PBB)配方。稻壳生物炭具有较高的碳氮比(215.75),加入稻壳生物炭可以促进菌肥发酵,正交实验结果也表明生物炭添加量是影响发酵的最主要因素。最终获得PBB产品pH呈中性,富含速效钾(7573.90 mg/kg)和铵态氮(131.47mg/kg)。施用PBB能够降低烟草黑胫病发病程度,减少土壤中病原菌数量,并能提高土壤中速效钾、碱解氮和有机质含量。扩增子测序结果表明,施用PBB显著降低了土壤真菌和细菌的多样性,且土壤微生物群落结构发生改变,芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、热单胞菌属(Thermomonas)和Dyella属的丰度增加,而镰刀菌属(Fusarium)的丰度显著降低。