朱兆良院士：躬身沃土辟新路

　　從事土壤植物營養研究60多年來，朱兆良院士始終秉持嚴謹、認真的治學態度，潛心研究，解決農業實際問題，并不遺余力促進國際合作，同時又高瞻遠矚，帶動我國土壤氮素研究向縱深發展，開辟新領域。

　　朱兆良,我國著名土壤植物營養專家，土壤氮素轉化與管理研究的拓荒者和學科帶頭人。1932年8月21日出生于山東青島，1953年畢業于山東大學理學院化學系，畢業后一直在中國科學院南京土壤研究所工作。60多年的研究碩果累累，其中他主持的“稻田土壤的供氮能力和氮肥施用量的推薦”與參與的“太湖地區高產土壤的培育和合理施肥的研究”獲國家科技進步二等獎，與文啟孝合作編著的《中國土壤氮素》獲1991年度華東地區科技出版社優秀科技圖書二等獎。他在國際上也頗有影響，是國際氮素啟動項（INI）專家組成員，曾擔任國際土壤學會水稻土肥力組主席、第3次國際氮素大會主席和國際科聯環境問題科學委員會（SCOPE）“全球氮素循環和遷移”課題的科學顧問。1993年榮獲陳嘉庚農業科學獎并于同年當選為中國科學院學部委員（院士）。

　　一波三折定終身

　　從事土壤研究是朱兆良大學畢業前從沒想過的，在經歷三次思想轉變后，他才最終確定土壤氮素為自己的研究對象。

　　朱兆良的小學生涯是在抗日戰爭的淪陷中度過的。淪陷區的生活讓他目睹了日本侵略者對中國百姓的欺壓凌辱，他親歷了占領者強制學校開設日語課程對學生進行奴化教育過程，這些都激發了朱兆良強烈的愛國情感。父親去日本憲兵隊幫朋友辦良民證，結果耳朵被打聾，腿也被憲兵隊的狗咬得血淋淋。國難家仇和當時流行的實業救國思潮以及父母潛移默化的教育，讓朱兆良從小就認識到只有國家強盛才能不挨打受欺辱，要有“本事”才能立足社會。

　　1947年暑假參加化學補習班，是朱兆良轉向化學的關鍵。補習班教學生制作日用化學品，如肥皂、雪花膏等，使他對化學產生了濃厚興趣。

　　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志向背道而馳，但也順利完成了一年級的學業。二年級時經院和系領導同意，他如愿轉到理學院化學系，由此也開啟了系統學習化學的大門。

　　在化學系的三年里，朱兆良師從劉椽、劉遵憲、徐國憲等一批優秀教師，不僅學習了化學系所開設的全部課程，而且由于對物理化學感興趣，還旁聽了幾門物理系和數學系開設的課程，并于1953年順利畢業。大學的學習經歷，不僅為他以后工作打下了扎實的專業基礎，而且也培養了他科學的思維能力。

　　1953年9月，朱兆良被分配到中國科學院南京土壤研究所（以下簡稱“土壤所”）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。后來得到李慶逵和于天仁兩位老師的引導，尤其是李慶逵，要他尋找工作、理想與專業結合點。李慶逵告訴他，國際上杰出土壤學家很多是學化學出身的，你有化學基礎，很適合開展土壤研究，在這個領域將大有作為。于天仁安排朱兆良做一些土壤化學分析方法的改進工作，以便發揮他的專長，并希望通過耳濡目染培養他對土壤學的興趣。此外，為了加強對包括朱兆良在內的農化室工作人員業務能力的培養，李慶逵還安排他們補學了礦物學和統計學等課程。在兩位先生的幫助和周圍環境熏陶下，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年對朱兆良來說是其事業的重要轉折年，這一年他完全認同了自己的工作對象。當時中科院號召搞農業的研究人員要到農村蹲點，向農民學習。朱兆良被安排在常熟市農村蹲點。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，認識到自己工作對農業發展的作用，明白搞土壤研究也可以為國家發展做貢獻，這與自己實業救國的思想相吻合，內心深處也就認同了自己的工作。

　　從1958年正式專心土壤植物營養研究至今，朱兆良已堅持半個多世紀。在漫長的歲月中，無論經歷什么事情他都泰然處之，潛心于自己的研究，不斷開拓研究新領域，逐漸成為我國土壤氮素學科帶頭人。在李慶逵學術思想的引導下，他始終認為“土壤學是一門應用學科，應主要圍繞國家經濟建設、農業發展的需要來搞研究；既要強調理論研究，也要強調應用研究，理論與實際相結合；發揮理論專長，從基礎理論方面來研究解決生產發展中提出的問題，既要有理論深度，又要有應用前景，就這樣，10年、20年、30年，一直走過來。”

　　厚積薄發促合作

　　1949年之前，我國土壤氮素研究零散分布在肥料和土壤兩方面，但這些研究不系統。為深入系統開展科學研究，土壤所農化室于1961年成立學科組，氮組是其中之一，當時李慶逵讓朱兆良擔任氮組的組長。

　　其實在農村蹲點期間，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，致使減產而事與愿違。這引起他對合理施用氮肥問題的注意和思考，并逐漸對研究土壤氮素產生了興趣。因此，學科發展和個人興趣就有機結合起來了，至此以后朱兆良帶領其團隊在土壤所氮組這條路上，以任務帶學科模式全方面、多層次開展氮素研究工作。

　　在上世紀五六十年代，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三個方面理解了土壤氮素的供應狀況。上世紀八十年代，他創立了用15N標記土壤礦化釋出的銨態氮的15N豐度作為參比值方法，在盆栽試驗中測出在無氮區水稻吸收氮中，約有20%是來自水稻全生育期間的非共生固氮作用，為稻田土壤供氮能力的定量解析研究提供了基礎數據。

　　如果說朱兆良對土壤供氮能力的研究，使他在國內土壤氮素研究領域漸露頭角，那么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”就是他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，朱兆良做了題為“中國江蘇蘇州稻田中氮素循環和氮肥去向”（Nitrogen cycling and the fate of fertilizer nitrogen in rice fields of the Suchow District, Jiangsu Province, China）報告。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。朱兆良也因此認識不少國外專家，如國際水稻所業務所長 D.J.Greenland、澳大利亞CSIRO的R.Wetselar和J.R.Freney。這也拉開了我國土壤氮素研究領域同國外專家、學者和相關機構合作的序幕，如1980年在南京召開的由中科院土壤所主辦的水稻土國際學術會議，就邀請國際水稻所和澳大利亞CSIRO的專家前來參加。

　　朱兆良并沒有停止在已有的成績上，他深知我國在氮素方面有很多問題需要解決，更主要的是作為學科，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作為自己工作的中心，通過解決實際問題促進氮素研究，也利用參加國際學術會議增強我國影響力。1987 年在馬來西亞吉隆坡舉行的尿素肥料會上，朱兆良做了題為“中國作物生產中尿素的效用”（Efficiency of urea in crop production of China）的報告，受到與會專家的高度評價。1990年，他應邀在國際土壤學大會分組會議上做“稻田的氮肥管理與氮素轉化的關系” （Management of fertilizers for flooded rice in relation to nitrogen transformations）的報告，受到會議主持人、當時國際水稻所首席科學家的高度贊譽。

　　朱兆良一次又一次在國際舞臺上做學術報告，既提升了我國土壤氮素研究工作者的國際地位，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3次國際氮素大會（The 3rd International Nitrogen Conference）在南京召開，并簽訂《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。

　　除自己參加國際學術會議外，朱兆良還不斷為學生和同事爭取到國外進修或者參加項目合作的機會，為他們提供成長平臺，如自上世紀八十年代起他先后派陳德立、蔡貴信等多位學生和同事到澳大利亞參加合作項目或攻讀博士學位。如今朱兆良繼續為土壤所一些研究生寫推薦信，幫助他們出國進修。

　　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外，使用化學肥料特別是氮肥，是糧食增產的重要因素，氮肥能使糧食增產40~50%。自上世紀八十年代以來我國糧食產量成倍增長的同時，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氮肥施用總量的近三分之一。氮肥的大量施用導致農田氮損失對環境影響越來越大，如地下水硝酸鹽含量超標、地表水富營養化和溫室效應加劇等。

　　作為學科帶頭人，朱兆良早在上世紀八十年代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。

　　在解決我國農業實際問題時，朱兆良一再強調各國國情不同，不能簡單照搬國外解決問題的技術和方法，我國科研工作者必須研究出適合我國實際情況的技術和方法來解決我們自己的問題，并強調“研究工作要越深入越好，研發出來的技術和方法要越簡便易行越好”。

　　在農業高產栽培技術中首先是如何確定氮肥的適宜施用量問題。氮肥對單位面積上農作物的增產效果有一個臨界值，超過這一臨界值，氮肥的增產效益就逐漸下降，甚至會導致農作物產量下降。所以，施用氮肥越多農田的氮素損失就越多，對環境污染也越嚴重。因此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。

　　從1982到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，當時確定單季晚稻平均適宜施氮量遠遠低于當地農民施用的氮肥量。2003-2004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”。此推薦方法雖是一個半定量方法，但適應我國田塊小、復種指數高、茬口緊、測試力量不足的國情，還便于農技推廣人員推廣和農民實際操作。通過多年大田試驗對比證明，這一方法確定的施氮量既能夠保證糧食產量，又能降低農民生產成本，還能減少環境污染，達到農學效益、經濟效益和環境效益的統一。

　　除適宜施氮量推薦方法外，朱兆良在對農田中氮肥的去向和損失機理研究的基礎上，還探討氮肥施用方法和施用時間等問題，希望能夠給出科學的施肥技術以降低氮肥損失、提高農作物的氮肥利用率。據此他積極推薦氮肥深施和“以水帶氮”的施肥方法，并且建議在施肥時間上“前氮后移”，將氮肥重點施用在作物生長旺盛時期，以便利用作物根系對土壤中礦質氮的競爭吸收以減少氮素損失。另一方面他又積極關注和支持緩、控釋肥等新型肥料的研究，希望通過改進肥料劑型和特性來減少氮損失，提高氮肥的農學效益和環境效益。

　　氮肥的利用率、損失途徑以及每一途徑損失的比例各占多少？這些數字既意味著我國土壤氮素研究水平，也決定著今后研究方向。朱兆良在綜合分析國內上世紀末積累的有關田間觀測數據的基礎上，估算出我國農業生產中氮肥當季表觀利用率約為30~35%，高產地區可能低于30%，氨揮發11%、表觀硝化-反硝化 34%、淋洗2%、徑流5%、未知部分（包括土壤中殘留和其他各項誤差）13%。朱兆良特別強調這只是一個大概的情況，而且不同區域和不同生產條件下差異很大。但這一系列數字幫助研究者知道減少氮肥損失、提高氮素利用率的潛力之所在，為今后機理和對策的進一步研究明確了方向。

　　進入21世紀后，我國農業面源污染越來越引起人們的注意，作為土壤氮素專家的朱兆良也深知在糧食安全壓力下，我們施用太多化肥，對環境造成嚴重污染。

　　為全面詳細掌握我國農業污染現狀，70多歲的他以中方組長身份于2003年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污染現狀并找出原因，最后在借鑒國外控制農業污染經驗基礎上，結合我國國情從政策建議、環境立法和技術體系三個層面闡述怎樣控制和治理農業面源污染問題。

　　朱兆良知道要控制農業面源污染，首先得解決我們的糧食問題，因為我們既不能像地多人少的國家那樣可以通過犧牲作物產量來保證生態環境，又不能不顧環境質量片面追求高產，所以尋找既要保證生態環境又要保證糧食產量方法是一條艱辛道路，也是我國有關學科的科學家面臨的嚴峻挑戰。

　　朱兆良認為，在種植業方面，我們必須切實貫徹“高產、優質、高效、生態、安全”的指導思想，走出一條既能保證作物持續增產、農田生產力不斷提高，又能保持良好生態環境的可持續發展之路，只有這樣才能達到保證糧食安全量和保護環境的雙贏目標。

　　在朱兆良看來，實現這一目標的關鍵是充分科學地利用有機和無機養分資源，提高肥料的利用效率，同時還要在施肥區域布局上進行科學考慮。因為將來想在有限的高產田上如太湖地區再進一步提高產量有相當難度，并且經濟效益和環境效益都較差。根據第二次土壤普查結果綜合評判，我國2/3耕地屬于中低產田，其中中產地區約占耕地面積的1/3。中產地區比低產地區擁有相對較好的基礎條件，通過增施化肥提高單產的潛力大。為此需要加強農田基本建設，改善灌排條件，消除存在的障礙因素，以充分發揮施肥的效果。同時，在低產地區國家也需要有針對性地加強土壤改良和農田基本建設，消除限制因素，提高農田土壤肥力，以發揮肥料的增產作用。

　　因此，朱兆良認為，提高中低產區糧食產量將是未來我們爭取社會效益、經濟效益和環境效益共贏的重要舉措。

　　朱先生，一位平凡老人，一位和藹可親的鄰家長者，更是一位杰出的科學家。60多年來，他始終秉持嚴謹、認真治學的態度，執著為國家建設和農業生產貢獻自己力量的理念，默默關注和支持學科發展；他既堅持任務帶學科，解決農業實際問題，促進國際合作，又高瞻遠矚為學科發展未雨綢繆；他帶動我國土壤氮素研究工作不斷向縱深發展，為氮素研究開辟新領域。