秦緒同
糧食安全是國家安全的重要基礎。只有牢牢守住耕地紅線,并努力以科技手段不斷提高單位面積糧食產量,才能滿足我國龐大人口量的基本糧食需求。
施用化學肥料特別是氮肥,是糧食增產的重要因素。自20 世紀80 年代以來,我國糧食產量持續增長的同時,氮肥施用量也在逐年增加,近幾年來,氮肥施用總量已高達全球總量的近1/3。但是,氮肥的大量施用對環境的影響也越來越大。
中國科學院南京土壤研究所的朱兆良院士是我國著名土壤農業化學家、土壤氮素研究領域主要學科帶頭人之一。從事土壤植物營養研究60多年來,朱兆良始終秉持嚴謹、認真的治學態度,潛心研究、解決農業實際問題,開拓并發展了我國土壤氮素研究領域,為農業生產中氮肥的合理使用提供了理論依據和應用方案,為國家糧食安全保障和農業生態環境保護作出了突出貢獻。
從小樹立報國志
早年,朱兆良的爺爺從浙江奉化來到青島干長工、做雇農。他的父親在11 歲時也去了青島,在堂叔的裁縫鋪當學徒,后來就在青島扎了根。
青島被日本人占領后,朱兆良的小學階段一直生活在敵占區。小時候,朱兆良感受最深的就是不能當亡國奴。他從小就認識到,只有國家強盛才能不挨打、不受欺辱,人要有本事才能立足社會。
1949 年,在哥哥的引導下,朱兆良報考了山東大學農學院水產加工系,結果被錄取到農藝系。原有的化學興趣,加上強烈的實業報國理想,朱兆良總覺著所學專業與自己的志向背道而馳,但也順利完成了大一的學業。大二時,經院系領導同意,他如愿轉到理學院化學系,由此開啟了系統學習化學的生涯。
一波三折定終身
1953 年,朱兆良從山東大學化學系畢業,進入中國科學院南京土壤研究所工作。最初,他想自己是學化學的,卻要搞土壤研究,心里感覺別扭,甚至還想著換單位。后來,朱兆良得到李慶逵和于天仁兩位老師的引導。在他們的幫助和周圍環境的熏陶下,朱兆良在學術上慢慢成長,但仍沒有完全認同自己的研究對象。
1958 年去農村蹲點,是朱兆良人生的一個轉折點。當時中科院號召農業研究人員要到農村蹲點,向農民學習。朱兆良被安排到常熟的農村蹲點。在勞動、學習和研究過程中,他看到了學科發展前途,了解了農業的重要性,認識到自己的工作對農業發展的作用,內心深處也就認同了自己的工作。接觸了農業生產,朱兆良才知道所學專業的實際意義,開始從化學理論方面轉到土壤植物營養研究,努力為農業生產發展作貢獻。
朱兆良的專業思想也是在這時樹立的。在農村蹲點期間,朱兆良就看到農民為追求高產盲目過量施用氮肥,造成農作物遭受病蟲害和倒伏危害。這引起他對合理施用氮肥問題的思考,并逐漸對研究土壤氮素產生了興趣。1960 年起,朱兆良開始擔任“氮組”組長,帶領團隊以任務帶學科模式,全方面、多層次開展氮素研究工作。從此,他的名字就與“氮”緊緊聯系在一起了。
在漫長的歲月中,無論經歷什么事情,朱兆良都堅持潛心于自己的研究,不斷開拓研究領域,逐漸成為我國土壤氮素學科帶頭人。
厚積薄發促合作
在20 世紀五六十年代, 朱兆良就在閱讀國外研究成果和調研學習國內農民施肥原則的基礎上,從供應容量、供應強度和持續時間3 個方面了解了土壤氮素的供應狀況。
1979 年10 月,在泰國清邁舉行的東南亞季風區氮素循環學術會議,是朱兆良初次展現我國土壤氮素研究實力的國際舞臺。在此次學術會議上,朱兆良作了題為“中國江蘇蘇州稻田中氮素循環和氮肥去向”的報告,首次展示了中國土壤氮素研究的水平和實力,引起國外參會人員的重視。
朱兆良認為,我國氮素方面有很多問題需要解決,作為學科建設,也需要有一個長遠發展規劃。他把農田生態系統中氮素的轉化和遷移的研究與我國農業中的氮素科學管理問題相結合,并作為自己工作的中心。朱兆良善于通過解決實際問題促進氮素研究,也善于利用參加國際學術會議的機會增強我國的學術影響力。
朱兆良一次次在國際舞臺上作學術報告,既提升了我國土壤氮素研究工作的國際地位,又促進了與國外的合作。在他的努力和積極爭取下,2004 年10 月,第三次國際氮素大會在南京召開,會上簽訂了《氮素管理南京宣言》。這次大會的召開,進一步加快了我國在土壤氮素研究領域與國外合作的步伐。
嘔心瀝血掙雙贏
國外研究表明,除改良品種、發展灌溉排水和農藥等技術措施,使用化學肥料特別是氮肥,是糧食增產的重要因素。自20 世紀80 年代以來,我國糧食產量持續增長的同時,氮肥施用量也在逐年增加,近幾年來,氮肥施用總量已高達全球總量的近1/3。氮肥的大量施用導致農田氮損失,這對環境的影響越來越大。
作為學科帶頭人,早在20 世紀80 年代,朱兆良就已經開始關注水稻田中氮肥的去向和氮肥損失途徑的定量評價研究,并進一步關注到稻田中溫室氣體氧化亞氮的排放問題。在農業高產栽培技術中,首先應關注的是如何確定氮肥的適宜施用量問題。在高產地區確定適宜施氮量是保證糧食產量和減少環境污染的第一要務。
1982 年至1985 年,朱兆良和同事對太湖地區單季晚稻進行了“水稻產量—氮肥施用量關系”的小區試驗網工作,所確定的施氮量遠遠低于當地農民施用的氮肥量。2003 年至2004 年,他再次在太湖地區進行氮肥施用量的水稻田間試驗網工作。在兩次試驗的基礎上,他提出以區域平均適宜施氮量為宏觀控制基礎、結合田塊具體情況進行微調的推薦方法。這一方法確定的施氮量既能夠保證糧食產量,又能不誤農時、降低農民生產成本,還能減少環境污染,實現經濟效益和環境效益的雙贏。
進入21 世紀后,我國農業污染源越來越引起人們的注意。作為土壤氮素專家,朱兆良也深知在糧食安全壓力下,施用太多化肥對環境造成的嚴重污染。為全面掌握我國農業污染現狀,2003 年,70 多歲的他以中方組長身份參加中國環境與發展國際合作委員會啟動的“中國種植業的非點源污染控制對策研究”項目,和與會中外專家一起全面研究了我國農業面源污染現狀并尋找原因。在借鑒國外控制農業面源污染經驗的基礎上,朱兆良結合我國國情,從政策建議、環境立法和技術體系3個層面闡述控制和治理農業污染問題。
2022 年1 月30 日, 朱兆良在南京逝世,享年90 歲。這位躬身大地60 多載的科學家雖然離開了我們,但是他的精神將永存。