□文/秦绪同
粮食安全是国家安全的重要基础。只有牢牢守住耕地红线,并努力以科技手段不断提高单位面积粮食产量,才能满足我国庞大人口量的基本粮食需求。
施用化学肥料特别是氮肥,是粮食增产的重要因素。自20 世纪80 年代以来,我国粮食产量持续增长的同时,氮肥施用量也在逐年增加,近几年来,氮肥施用总量已高达全球总量的近1/3。但是,氮肥的大量施用对环境的影响也越来越大。
中国科学院南京土壤研究所的朱兆良院士是我国著名土壤农业化学家、土壤氮素研究领域主要学科带头人之一。从事土壤植物营养研究60多年来,朱兆良始终秉持严谨、认真的治学态度,潜心研究、解决农业实际问题,开拓并发展了我国土壤氮素研究领域,为农业生产中氮肥的合理使用提供了理论依据和应用方案,为国家粮食安全保障和农业生态环境保护作出了突出贡献。
1986 年6 月,朱兆良(左一)在河南封丘田间安装、调试设备
早年,朱兆良的爷爷从浙江奉化来到青岛干长工、做雇农。他的父亲在11 岁时也去了青岛,在堂叔的裁缝铺当学徒,后来就在青岛扎了根。
青岛被日本人占领后,朱兆良的小学阶段一直生活在敌占区。小时候,朱兆良感受最深的就是不能当亡国奴。他从小就认识到,只有国家强盛才能不挨打、不受欺辱,人要有本事才能立足社会。
1949 年,在哥哥的引导下,朱兆良报考了山东大学农学院水产加工系,结果被录取到农艺系。原有的化学兴趣,加上强烈的实业报国理想,朱兆良总觉着所学专业与自己的志向背道而驰,但也顺利完成了大一的学业。大二时,经院系领导同意,他如愿转到理学院化学系,由此开启了系统学习化学的生涯。
1953 年,朱兆良从山东大学化学系毕业,进入中国科学院南京土壤研究所工作。最初,他想自己是学化学的,却要搞土壤研究,心里感觉别扭,甚至还想着换单位。后来,朱兆良得到李庆逵和于天仁两位老师的引导。在他们的帮助和周围环境的熏陶下,朱兆良在学术上慢慢成长,但仍没有完全认同自己的研究对象。
1958 年去农村蹲点,是朱兆良人生的一个转折点。当时中科院号召农业研究人员要到农村蹲点,向农民学习。朱兆良被安排到常熟的农村蹲点。在劳动、学习和研究过程中,他看到了学科发展前途,了解了农业的重要性,认识到自己的工作对农业发展的作用,内心深处也就认同了自己的工作。接触了农业生产,朱兆良才知道所学专业的实际意义,开始从化学理论方面转到土壤植物营养研究,努力为农业生产发展作贡献。
朱兆良在作报告
朱兆良的专业思想也是在这时树立的。在农村蹲点期间,朱兆良就看到农民为追求高产盲目过量施用氮肥,造成农作物遭受病虫害和倒伏危害。这引起他对合理施用氮肥问题的思考,并逐渐对研究土壤氮素产生了兴趣。1960 年起,朱兆良开始担任“氮组”组长,带领团队以任务带学科模式,全方面、多层次开展氮素研究工作。从此,他的名字就与“氮”紧紧联系在一起了。
在漫长的岁月中,无论经历什么事情,朱兆良都坚持潜心于自己的研究,不断开拓研究领域,逐渐成为我国土壤氮素学科带头人。
在20 世纪五六十年代,朱兆良就在阅读国外研究成果和调研学习国内农民施肥原则的基础上,从供应容量、供应强度和持续时间3 个方面了解了土壤氮素的供应状况。
1979 年10 月,在泰国清迈举行的东南亚季风区氮素循环学术会议,是朱兆良初次展现我国土壤氮素研究实力的国际舞台。在此次学术会议上,朱兆良作了题为“中国江苏苏州稻田中氮素循环和氮肥去向”的报告,首次展示了中国土壤氮素研究的水平和实力,引起国外参会人员的重视。
朱兆良认为,我国氮素方面有很多问题需要解决,作为学科建设,也需要有一个长远发展规划。他把农田生态系统中氮素的转化和迁移的研究与我国农业中的氮素科学管理问题相结合,并作为自己工作的中心。朱兆良善于通过解决实际问题促进氮素研究,也善于利用参加国际学术会议的机会增强我国的学术影响力。
朱兆良一次次在国际舞台上作学术报告,既提升了我国土壤氮素研究工作的国际地位,又促进了与国外的合作。在他的努力和积极争取下,2004 年10 月,第三次国际氮素大会在南京召开,会上签订了《氮素管理南京宣言》。这次大会的召开,进一步加快了我国在土壤氮素研究领域与国外合作的步伐。
国外研究表明,除改良品种、发展灌溉排水和农药等技术措施,使用化学肥料特别是氮肥,是粮食增产的重要因素。自20 世纪80 年代以来,我国粮食产量持续增长的同时,氮肥施用量也在逐年增加,近几年来,氮肥施用总量已高达全球总量的近1/3。氮肥的大量施用导致农田氮损失,这对环境的影响越来越大。
作为学科带头人,早在20 世纪80 年代,朱兆良就已经开始关注水稻田中氮肥的去向和氮肥损失途径的定量评价研究,并进一步关注到稻田中温室气体氧化亚氮的排放问题。在农业高产栽培技术中,首先应关注的是如何确定氮肥的适宜施用量问题。在高产地区确定适宜施氮量是保证粮食产量和减少环境污染的第一要务。
1982 年至1985 年,朱兆良和同事对太湖地区单季晚稻进行了“水稻产量—氮肥施用量关系”的小区试验网工作,所确定的施氮量远远低于当地农民施用的氮肥量。2003 年至2004 年,他再次在太湖地区进行氮肥施用量的水稻田间试验网工作。在两次试验的基础上,他提出以区域平均适宜施氮量为宏观控制基础、结合田块具体情况进行微调的推荐方法。这一方法确定的施氮量既能够保证粮食产量,又能不误农时、降低农民生产成本,还能减少环境污染,实现经济效益和环境效益的双赢。
朱兆良(左一)在第三次国际氮素大会上签署《氮素管理南京宣言》
进入21 世纪后,我国农业污染源越来越引起人们的注意。作为土壤氮素专家,朱兆良也深知在粮食安全压力下,施用太多化肥对环境造成的严重污染。为全面掌握我国农业污染现状,2003 年,70 多岁的他以中方组长身份参加中国环境与发展国际合作委员会启动的“中国种植业的非点源污染控制对策研究”项目,和与会中外专家一起全面研究了我国农业面源污染现状并寻找原因。在借鉴国外控制农业面源污染经验的基础上,朱兆良结合我国国情,从政策建议、环境立法和技术体系3个层面阐述控制和治理农业污染问题。
2022 年1 月30 日,朱兆良在南京逝世,享年90 岁。这位躬身大地60 多载的科学家虽然离开了我们,但是他的精神将永存。