刘更另破译土壤肥料DNA

    发布日期:2007-07-09 信息来源:市委党史办 字体:[ ]

                                   吴志菲

    桃花源里走出的留苏副博士

          
             200611月,刘更另在中国农科院“祁阳站精神”事迹报告会上作报告

        湖南桃源是个风景优美、人杰地灵的地方,著名景观桃花源便坐落于此。1929年2月刘更另出生在这里。生于斯,长于斯的刘更另感受着家乡怡人的自然风光,接受着家乡人文历史的熏陶,从入学起便显现出过人的聪慧。

        刘更另7岁起离家上学,14岁进入湖南省国立第八中学永绥(现花垣)高中分校学习。永绥高中前身是安徽的一所学校,为避战乱,学校整体搬迁到位于湘西的永绥(今花垣),1943年下半年到1945年上半年的两年间,刘更另在这里上完高一、高二,并与后来担任国务院总理的朱镕基同窗共读。高三时,刘更另转学到了湖南省立第十四中学。

        1948年,刘更另同时考取了国立武汉大学和国立中山大学。最终他选择了武汉大学。
        1949年5月16日,武汉解放。不久,在武汉大学学习的刘更另入党,并正式改名为刘更另。“我小时候叫刘庚麟,是个老先生起的,取意麒麟起有神人出。”他说,“我想,解放了,从国民党统治下的旧社会到共产党领导的新社会,要改一个名字体现这种改变,于是,我就把名字改成‘更另’,意思是改变成另一个人了。”

      1952年,刘更另从武汉大学农业化学系毕业,分配在河南农事实验场从事土壤肥料研究工作,并任土肥室负责人。几年后,刘更另被国家选派赴苏联留学深造,就读于季米里亚捷夫农学院研究生院。经过几年苦读,1959年获副博士学位的他带着报效祖国的激情回国,进入中国农业科学院工作。

    一脚踏进湘南“鸭屎泥田”

             
               刘更另创建的祁阳红壤实验站

        刘更另回国不久,党中央发出“改良低产土壤”的号召,主要解决北方盐碱地和南方低产水稻田。学土壤耕作专业的刘更另怀着科技报国的抱负,毅然选择远离亲人到湖南祁阳一个叫官山坪的偏僻山村开拓研究基地,在农业生产第一线从事科学研究、示范、推广。

        1960年,刘更另从北京坐火车到达湖南衡阳,然后从衡阳坐汽车到祁阳县官山坪村。当时,地方领导问刘更另从哪里开始工作,他豪气冲天地说:“哪里最艰苦、粮食产量最低,就从那里开始!”

        到达官山坪村的第二天,实干的刘更另就开始拜访当地农民。调查中,刘更另得知,官山坪位于典型的南方红壤地带,土壤非常贫瘠。有一种鸭屎泥土壤,特别怕冬干,冬干以后,来年插下秧苗就呆在地里,老不转青,不发根,也不分蘖,一直坐到秋天才生长,当地农民称之为“坐秋”。 “坐秋”的稻田产量很低,通常只有一两百斤。改造这种低产土壤,提高作物产量成为20世纪60年代土壤研究中的重点课题。这种田南方各省都有,湖北叫“发僵田”,云南叫“发红田”,总数有好几千万亩。

        官山坪的“鸭屎泥田”占了全村土地的55%还多。刘更另来到这里后,改造“鸭屎泥田”就成了摆在他面前的第一个攻关项目。看着田里的那一片片不转青的秧苗,刘更另直伤脑筋:“我仿佛听到了禾苗叫救命的声音,真是急死人!”

        经过调查,刘更另了解到当时已有施用磷肥防治水稻 “坐秋”的办法。他带领科研人员重点研究土壤中磷元素活动的变化规律,研究土壤中各种因素之间的关系。白天,刘更另和其他科研人员在试验田里忙碌观测数据;晚上,他又召集科研人员开总结会议,写归纳总结、分析材料。
      功夫不负有心人。3年时间里,经过大量的调查和观测,刘更另终于寻找出鸭屎泥土壤中磷素变化规律。“磷素的变化与土壤温度、土壤水分、泡水时间有密切关系,土壤中存在磷素有效化和无效化过程、固结与反固结过程。”刘更另介绍,泡水、提高泥温、施猪粪、压山青、多犁多耙,可以促进无效磷向有效磷转化,这就是反固结过程;土壤干燥,降低泥温,减少有机物,可以使有效磷素向无效态转化,这就是固结过程。 "

        研究磷素变化规律仅是研究鸭屎泥土壤问题的第一步,紧接着,刘更另开始研究如何使土壤磷素活化,增加磷素。他发现,鸭屎泥中的磷在冬干过程中,主要以磷酸三钙的形式存在,而绿肥对鸭屎泥中的磷素活化作用特别显著,最后他总结出了“冬干‘坐秋’,‘坐秋’施磷,磷肥治标,绿肥治本,以磷增氮,加速土壤熟化”的规律。根据这些理论依据,刘更另带领科研人员在田里种紫云英,使田中的泥巴由硬变软,泥团变少了,泥脚也变浅了,有效磷多了,终于,“鸭屎泥田”不再“坐秋”了。值得一提的是,.使用磷肥和种好绿肥不仅是防治和改良冬干 “坐秋”鸭屎泥的有效措施,同时也是改良黄夹泥、白夹泥等低产田的有效措施。

        230公斤、280公斤、355公斤……官山坪村运用刘更另他们的这些科学举措,水稻产量不断上翻。1964年,祁阳县推广17万亩,增产30%一50%。据1964年不完全统计,仅在湘南、湘中6个地区推广面积就达295万亩,增产稻谷3.6亿公斤。

        同时,刘更另又把土壤、气候、作物条件联系起来综合研究双季稻绿肥制度,并取得成功,为改革耕作制度、发展双季稻做出了重要贡献。他在湖南首先提出“晚稻超早稻”的论点,为晚稻增产作出了突出贡献。1965年,这一成果列为国家重大科技成果,在南方11个省区推广,成效显著,仅湖南一省当年就增产稻谷1.8亿公斤。

        在双季稻绿肥制度下,刘更另研究发现,新的物质循环会导致土壤中钾、锌元素亏缺,引起水稻“僵苗”和籽粒不饱满以及棉花“黄叶枯病”等问题。对症防治,刘更另于20世纪70年代首次研究出钾肥,提高绿肥田稻谷产量;20世纪80年代研究提出以硫酸锌防治水稻“僵苗”,揭示亚砷酸银在土壤中的化学行为,为改良“砷中毒”提供了理论依据和方法——从而解决了“水稻僵苗”和棉花 “黄叶枯病”等问题,为南方一些地区使用钾肥和锌肥提供了科学依据;20世纪90年代提出“水平浅沟、沟坑相连、分散蓄水”的工程措施,解决了红壤地区旱坡地季节性干旱缺水问题,为发展果业、草业,恢复植被做出了重要贡献。

        砷化物,俗称砒霜,被公认为是剧毒物品,然而砷化物与植物有什么关系?土壤中砷化物含量应该是什么标准?这些都是未解之谜。针对这些问题,刘更另和他的研究生们一起研究了13种植物与砷化物的关系,研究了土壤中的砷。同时还研究了砷与过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶的关系,分析了几十种中药成品。研究发现,灌水后砷对水稻的毒害比干旱时大100多倍。这个重要发现后来被写进《植物营养》教科书,填补了土壤研究空白。该项研究成果在国际土壤学会第13届代表大会上做了报告,引起与会同行们的极大兴趣,挪威科学院院长洛格教授对刘更另的工作做了极高评价。

      在祁阳红壤实验站这个普通的基层科研单位,刘更另逐渐从一名知识分子,一名普通的科研人员,成为祁阳红壤实验站第一代创业的专家代表,也成为祁阳红壤实验站第一任站长,成长为我国土壤肥料和植物营养科学方面德高望重的专家。

    情洒燕赵大地

          
               刘更另在河北迁西考察

        刘更另非常重视在农业生产前线和科学实验第一线工作,结束祁阳红壤实验站的工作后,从1989年9月起,又与燕赵大地的河北迁西结下了不解之缘。

        当时,年逾花甲的刘更另在迁西县整整考察了7天,看了几十万亩“围山转”,看了各式各样的土壤、地貌、生态类型。考察过程中,长期在南方红壤地区办点的刘更另逐渐产生了在北方燕山地区办点的想法,并提出了“关于建立河北省燕山科学试验站”的建议书。

        1995年,刘更另的建议得到河北省委、省政府的高度重视。河北省政府决定由省、市、县联合投资建站。刘更另为建站选址走访了遵化、迁安、迁西几个县,最后选到迂西大黑汀水库西侧建站。这里风景优美,视野开阔。便于吸引外来学者来这里进行合作研究,1998年由建筑设计大师吴良镛院士设计的河北省燕山科学试验站建设落成。

        试验站走边建站边科研的路子,技术上主要以中国农业科学院为依托,承担了“燕山东段农业特色产业开发研究”、“燕山区水资源科学调节和生态重建”、“高效果品示范园区建设”等项目研究,形成了集科技集散、成果展示、技术培训、综合服务为一体的综合性科研基地,成为燕山地区技术开发服务中心。为了给地方培养科技干部,刘更另除自己殚精竭虑外,还先后请来了工程院院士沈国舫、卢良恕、任继周、张子仪、范云六及中科院院士陈文新等一起给迁西县级干部和科技人员讲课、座谈和进行其他咨询活动。

        多年来,刘更另在迁西悉心培养科技示范户20户,农业技术骨干上百名。许多农户通过学科技、用科技成为远近闻名的致富能手,累计受益群众超过10万人。

        在迁西,刘更另先后推广应用农业技术16项。其栗蘑人工栽培项目取得了重大突破,最高生物学转化率达到了128.5%,实现了国内外科技人员把粟蘑变为人工栽培的梦想。如今,迁西栗蘑栽培点遍及全县17个乡镇达4500户,年产鲜灰树花300万公斤,创产值5000万元。该项目获河北省科技进步奖和唐山市市长特别奖。其“片麻岩山地栗园培肥技术及板栗专用肥研究”项目受到当地栗农欢迎。使用板栗专用肥的栗园,板栗平均每亩增产15.3公斤,增产幅度30%以上,累计增收9500万元。该项目获河北省科技进步三等奖。2004年,在刘更另等5位院士的推荐下,国家发改委“优质板栗高技术产业示范工程”项目落户迁西,成为唐山市第一个由国家立项的农业高技术项目,带动10万亩板栗标准示范园建设。“板栗专用肥应用”、“栗蘑仿野生栽培”等被列入国家“星火计划”……

    土地情深

             
                  
    刘更另陪同外国专家考察红壤实验

        搞了一辈子土壤肥力研究,刘更另对土地有特别的感情。一旦看到土地闲置、浪费,他就感到可惜。看见农民乱施化肥,浪费化肥,又得不到好的效果,他十分忧虑。有时出去讲课,从机场一出来,看见两边远处倒是有郁郁葱葱的绿色,近处的草坪却是黄黄的,他就在想:施肥施得不对啊,缺磷肥,缺有机肥。

        刘更另指出,农业上最要紧、最突出的一个问题,就是要合理使用化肥。“据统计,我国南方地区3个省的化肥用量数倍于某些发达国家。可是粮食产量在1978年~1998年的20年间,最好的时候也不过才5亿吨。”他感慨,自古以来,我国一直是“南粮北调”,现在却是“北粮南运”。传统的粮食大省这20多年减产50%左右。“追根究底,化肥使用过度导致的土地肥力下降是重要原因之一。要实现循环经济,具体说来就是要多使用有机肥、农家肥,减少化肥用量。”

        据刘更另介绍,我国有机肥料资源很丰富,由于缺乏相关技术,一直没有合理有效地利用起来。一方面导致城乡结合部变成有机污染源,损害人民的健康。另一方面导致土地肥力下降。在反复的实验中,他得出结论:土地长期缺乏有机能源,会导致生物活性降低、土壤微生物活动停滞;如果过量施用化肥,那么头5年增产,后5年减产, 10年后甚至可能将颗粒无收。

        对此,刘更另提出几点建议。一是要提高农业生产力,调整基层农业科技人员的待遇。“乡一级的农技人员每个月才100元钱补助,然后让他们去搞开发,这个样子去开发什么东西?只有提高农技人员的待遇,农业的问题、农田质量的问题才能解决,农业科技才能搞上去。”二是良种、良法、良田要结合——要下大力气解决贫瘠农田,实现有机质循环。现在农村把猪粪、鸡粪等都当污染源,其实这些是完全可以拿来作肥料的。三是尽量减少化肥用量,节约矿物能源,多使用生物能源。

        精准农业是近年来国际上农业科学研究的热点领域之一,是农业在信息化时代的一次“新技术革命”,其含义是按田间每一操作单元的具体条件,精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,最大限度地优化使用各项农业投入,以获取最大经济效益,同时保护农业生态环境和土地资源。刘更另表示,中国精准农业的技术研究取得了一些突破,在上海郊区的示范点取得了在分散经营和规模经营两种状况下的研究成果,“应用前景十分广阔”。

      如今,年近八旬的刘更另说自己身体很健康,还能做很多事情,“得益于基层工作的锻炼。每天都在农田里跑来跑去,几公里内开会都是走过去,还参加农业生产,身体就锻炼结实了”。注重实干、苦干的刘更另依然不服老,他说:“我今年才76岁,前阵子电视上还报道南京一老太太已经是96岁高龄了,坐在轮椅上还不忘认真学英语,我离96岁,还有20年呢!”

        刘更另在科研上异常严谨、扎实。有意思的是,在普通人看来都是绿色的水稻,在刘更另眼里却有7种颜色。 “我每天都到田里坚持观察,不同的时间,不同的光照,施不同的肥料,水稻颜色都会发生一些微妙的变化,这些变化说明水稻生长的规律,从中我发现很多科学成果,也锤炼了自己细致观察的能力。如果留在大城市,可能只是在电脑上看看水稻的照片而已。”他说,“认真严谨的科研能力和科研态度就是这样慢慢培养出来的。”

        有一次,他同一个青年去看其负责管理的试验田,刘更另问:“你几天看一次?”那青年答:“大概3天左右看1次”。刘更另笑着说:“不对,搞科学不能这样都是‘不定式’,什么‘大概’、‘3天左右’、要求3天就是3天,4天就是4天!”


        刘更另一生都没有离开农业科学研究,并为我国农业科学研究培养了一批人才。自1982年以来,他先后培养了12名博士、11名硕士,并指导3名博士后进行合作研究,他的学生大都成为国家研究单位的主要领导或科研骨干。他主持和参与的国家重点科研课题,曾5次获得国家级奖励、9次获得省部级奖励,发表论文、报告160多篇,曾多次参加国际土壤学术会议;主编《中国农业科学》7年,撰有《长期施用硫酸盐肥料对土壤性质和水稻生产的影响》等论文近百篇,翻译了世界名著《化学在农业和生理学上的应用》,且主编了《中国有机肥料》、《矿质营养元素和食物链》等著作。

                                       (原载《湘潮》2006年第10期)

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