番茄枯萎病是由致病菌尖孢镰刀菌番茄专化型（Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici Snyder and Hansen）引起的一种常见的、危害最大的番茄土传病害。随着具有高度集约化、种植种类单一和复种指数高等特点的设施农业种植的广泛推广,番茄枯萎病的发生和蔓延已严重制约了番茄的产量及可持续发展,并造成了巨大的经济损失。防治土传病害的关键在于将土壤中病原菌数量控制在对作物安全的范围内。土传病原菌生活在土壤中或其生命中的某一阶段生活在土壤中,其大量生长繁殖与土壤性质退化、化感物质富集及微生物群落多样性降低等密切相关。然而,现有的番茄枯萎病防治方法主要是从植物保护和致病菌灭活的角度进行防治,而从改善土壤生态环境、构建健康土壤的角度开展番茄枯萎病等土传病害防治机理的研究则相对较少。因此,本研究以番茄枯萎病为研究对象,利用生物质炭在改善土壤环境的潜在优势,从土壤性质、酶活性和微生物群落结构等方面探究生物质炭介导下的番茄枯萎病防治效果及可能机理。主要研究结果如下:（1）明确了生物质炭对土壤尖孢镰刀菌的抑制作用。研究发现,在生物处理组（土壤未灭菌,接种尖孢镰刀菌）和非生物处理组（土壤灭菌后,接种尖孢镰刀菌）中,施加生物质炭和腐植酸钾均可显著降低土壤尖孢镰刀菌数量。随生物质炭施加量的增加,土壤尖孢镰刀菌数量呈现先降低后不变的趋势。随腐植酸钾施加量的增加,土壤尖孢镰刀菌数量呈现出先降低后升高的趋势。生物质炭和腐植酸钾配施对土壤尖孢镰刀菌数量的影响趋势同单独施加腐植酸钾的影响基本一致,表明生物质炭对尖孢镰刀菌的生长具有抑制作用,而高施加量的腐植酸钾（>1%）对尖孢镰刀菌生长具有促进作用。相关分析表明,土壤尖孢镰刀菌数量与土壤理化性质及酶活性密切相关。综合考虑发现生物质炭抑制尖孢镰刀菌和改善土壤生态环境的效果要优于腐植酸钾。（2）揭示了生物质炭对尖孢镰刀菌分泌的细胞壁降解酶和毒性代谢物的吸附固定作用。吸附实验表明,生物质炭和活性炭对果胶酶的吸附量大于纤维素酶,且活性炭的吸附量大于生物质炭。进一步分析可知吸附在生物质炭和活性炭上的果胶酶和纤维素酶几乎全部被固定,且固定在生物质炭和活性炭的果胶酶失活率分别达到56.99%和55.09%,而固定在生物质炭和活性炭的纤维素酶的失活率分别达到98.12%和96.11%。经生物质炭吸附处理后的细胞壁降解酶和毒性代谢物溶液,对番茄幼苗的毒害作用明显降低,表现为病害症状严重程度的降低和番茄干重的增加。（3）阐明了不同热解温度制备的生物质炭及其组分（碳骨架和灰分）对番茄枯萎病的抑制作用。结果表明,在温度为300℃和700℃下热解制备的生物质炭（B300和B700）施加到土壤中可明显降低番茄枯萎病的病害级别。生物质炭组分碳骨架ex B300和ex B700处理也可降低番茄的发病级别,但效果要低于生物质炭B300和B700处理。在生物质炭灰分Ash300和Ash700处理下,番茄发病情况与对照相近,病害程度无减轻现象。生物质炭B300和B700及其碳骨架ex B300和ex B700对土壤中尖孢镰刀菌数量表现出显著的抑制作用,其处理后尖孢镰刀菌数量较对照分别降低了33.87、38.17、27.85和50.77%,但灰分处理下尖孢镰刀菌数量较对照无显著差异。土壤微生物群落多样性分析表明,生物质炭及其组分均有促进土壤细菌多样性和抑制真菌多样性的潜在能力。（4）探明了尖孢镰刀菌胁迫下,生物质炭对番茄非根际土壤、根际土壤、根表和根内微生物的影响。研究发现,土壤细菌和真菌Alpha多样性（Sobs指数和PD指数）从非根际土壤、根际土壤、根表到根内呈现逐渐降低的趋势,且施加生物质炭可明显缓解尖孢镰刀菌胁迫造成的Alpha多样性变化。通过微生物群落结构分析可知,细菌主要优势菌群包括变形菌门、Actinobacteriota、厚壁菌门、绿弯菌门、Gemmatimonadota、Bacteroidota、Myxococcota、Acidobacteriota、Nitrospirota和Verrucomicrobiota。真菌主要优势菌群包括子囊菌门、担子菌门、Mortierellomycota和油壶菌门、球囊菌门。通过组间差异检验分析可知,根系各区域细菌和真菌主要门的丰度存在显著差异,尖孢镰刀菌胁迫对于根系不同区域的微生物也具有不同的影响,而生物质炭的施加可显著缓解尖孢镰刀菌胁迫造成的影响。（5）揭示了生物质炭诱导番茄抗性应对尖孢镰刀菌胁迫的作用机理。研究发现,尖孢镰刀菌胁迫下,番茄叶片光合色素和丙二醛含量明显增加,生物质炭的施加可显著降低尖孢镰刀菌胁迫造成的丙二醛含量变化。施加生物质炭在降低番茄体内过氧化物酶活性的同时,可提高“解毒酶”的活性（包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽S-转移酶）。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄体内氧化型谷胱甘肽含量明显升高,生物质炭（3%）的施加在显著降低氧化型谷胱甘肽含量的同时,显著提高了还原性谷胱甘肽含量含量,表明生物质炭可通过提高抗氧化分子含量来加强番茄体内活性氧的清除效率。此外,施加生物质炭可增强番茄系统防御尖孢镰刀菌入侵的启动效应和能力,主要依赖于茉莉酸和乙烯的通路介导。具体表现为在生物质炭的作用下,番茄水杨酸相关基因PR1a、MPK2和NPR1的表达下调,而茉莉酸相关基因PDEF1、JAZ1、JAZ3和乙烯相关基因ACO1和ACS的表达上调。该结果表明施加生物质炭可增强番茄系统防御尖孢镰刀菌入侵的启动效应和能力。综上,本文通过研究生物质炭介导对番茄枯萎病的防治效果及机理,揭示了生物质炭通过影响土壤理化性质、酶活性、根系微生物群落结构等土壤生态环境来抑制尖孢镰刀菌生长,并吸附尖孢镰刀菌产生的细胞壁降解酶和毒性代谢物阻碍其对番茄根系的入侵,最后诱导并提高番茄系统抗性应对尖孢镰刀菌入侵带来的胁迫。研究结果为生物质炭在土传病害防治方面的应用提供了新的理论依据和技术支持。