刘更另:著名植物和土壤学家

2020-03-27 中国科学家博物馆

  原标题:他是“土生土长”的院士,水稻在他眼中有7种颜色

  我国用9%的耕地养活了世界22%的人口,创造了人类文明史上的奇迹。这背后是一代又一代农业工作者的辛勤汗水。上世纪30年代,美国土壤学家索泼在《中国之土壤》一书中认为中国除了黑龙江一带的黑土比较肥沃外,其它全部贫瘠,特别是南方广泛分布的红壤地区,未来必然会成为一片“红色沙漠”,生活在红壤地区的人们将饱受饥饿之苦。

  有一位从红土地走出的年轻人却不相信这一点,他不想看到自己的同胞受到饥饿的折磨,于是将自己的一生奉献给了红壤。他就是我国著名植物和土壤学家,中国工程院院士——刘更另。

  刘更另

  从红土地中走出来的科学家

  刘更另,原名刘赓麟,1929年2月15日出生于湖南桃源县茶庵铺乡。这是一个位于武陵山区的小山村,青山环绕风景优美,被认为是陶渊明笔下桃花源的所在地,但这里的土壤,却曾被视为是不适宜种植粮食的红壤。就是在这片贫瘠的红土地上,走出了一位土壤肥料专家,他解开了土地肥力的秘密。刘更另3岁识字,7岁上小学,是老师同学眼中的好学生。受到战争影响,他先后辗转湖南省国立第八中学永绥分校、湖南临澧省立十四中学读书。1948年8月,19岁的刘更另考取了国立武汉大学奖学金;10月,进入武汉大学农学院学习。

  1949年1月,刘更另被吸收参加了党的外围组织——中国新民主主义青年联盟。同年6月,在解放前夕,他将“赓麟”改为“更另”,意为已变成另一个人,要重新开始用知识报效祖国。1952年毕业后,刘更另放弃了留校任教的机会,选择前往基层试验场工作。他知道自己是从红土地中走出来的,只有深入土地才能将自己的所学转化为价值,没有调查,就没有发言权。1954年,刘更另被选为苏联留学生,前往苏联季米里亚捷夫农学院研究生院学习,同时担任中共留苏学生党支部书记。

  在苏联求学的日子,刘更另的导师经常教导他要“学会同植物说话”,这也成了刘更另一生的座右铭。他知道只有近距离观察植物,甚至用人类的感情抚育植物,才能真正做好科研工作。在常人眼里,田中的水稻就是简单的绿色。但是在刘更另眼中,水稻有7种颜色,不同的时间、光照、肥料都会使水稻的颜色发生些许变化,而这些变化可能就是决定产量的关键性因素。

  一切为了粮食增产

  1959年,获得农业博士学位的刘更另学成归国。不久后,为响应党中央发出的“改良地产土壤”的号召,他放弃了在北京做研究室主任的工作,前往农村基层。为改良贫瘠的红壤,实现农田、荒丘、荒山,粮食、畜牧、林草业综合经营,刘更另带领团队建立了南方红壤改良实验站。

  1963年他来到湖南衡阳祁阳县官山坪村。当地的红壤非常贫瘠,被称为“鸭屎泥”。在这里种植的秧苗,春天插下秋天才开始生长,当地人把这种现象称为“坐秋”。“坐秋”的稻田单产极低,遇到荒年甚至会颗粒无收。了解情况后,刘更另带领团队深入农田,分析观察土壤和植物情况。他抓住磷素活化、泥团融化、生土熟化等几个方面重点展开研究。经过三年多的分析实验,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”的有效措施,使粮食产量大幅上升。据不完全统计,这种改良方式推广后,湘南湘中六个专区增产稻谷1.8亿公斤。“鸭屎泥”土壤的低产问题解决后,刘更另团队将目光锁定在了南方广为种植的双季稻上。他发现“早稻苗好谷差,晚稻谷好苗差”现象极大地阻碍了产量的提高。刘更另对比了多达167个实验田,分析温度、光照、空气湿度以及土壤钾素养分与水稻生长发育之间的相关性,最终证明了当时普遍认为“南方稻只缺氮,不缺钾”的观点是错误的。他提出对于早稻要“增施钾肥、调节氮钾比例”,对于晚稻则要“培育壮苗、推行早扦、早管、早追肥”。这一观点在衡阳地区普及后,平均增产稻谷18.6%,晚稻总产量增加5.6亿千克。刘更另还发现在衡阳地区广泛分布的“紫泥田”中,水稻会出现“僵苗”现象。经过试验分析,他得出是由于当地土壤缺锌造成的。每亩施硫酸锌1千克,可增产稻谷50千克以上,展开试验后,当即稻谷总产就增产了460多万千克。

  20世纪70年代末,刘更另在湖南常宁考察中发现了一种奇怪的现象——当地的稻田非常干旱,但是只要农民浇水就会颗粒无收,不浇水反倒能维持一点收成。这一现象引起了刘更另的兴趣。他通过分析发现,该地区土壤中含砷量高达2000mg/kg,超过世界土壤平均含砷量的400倍。他提出用火土灰和起垄栽培法改善砷毒田的做法。这一农业防治“砷”污染的新途径,不仅获得了国际学术界的认可,也为后来我国的农田重金属污染治理提供了成功的经验。

  20世纪80年代,刘更另的目光开始放眼全国。他在全国范围内建立了9个土壤肥力和肥料效应长期监测实验基地,通过长期的定位试验,他提出要根据自然资源特点来调整作物布局。他完成了中国工程院咨询项目“科学建设新疆棉区”和国家自然科学基金重大项目“中国中长期食物发展战略研究”,填补了世界农业化学领域的诸多空白,为我国农业的可持续发展提供了理论依据。