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院士簡介：

劉更另（1929-2010），男，湖南省桃源縣人，著名土壤肥料與植物營養學家。1952年畢業于武漢大學，1959 年畢業于原蘇聯莫斯科農學院研究生院，獲博士學位。1994年當選為中國工程院院士。先后任中國農業科學院土壤肥料研究所研究員、所長，中國農業科學院副院長，國家自然科學基金委員會評委，國務院學位委員會第二、第三屆學科評審組成員，中國植物營養與肥料學會名譽理事長。

20 世紀60 年代首次解決了水稻“坐秋”問題，揭示了磷肥防治“坐秋”的機理；70 年代研究提出施用鉀肥，實行氮磷鉀養分平衡原理，提高了綠肥田稻谷產量；80 年代揭示了亞砷酸根在土壤中的化學行為，為改良“砷毒田”提供了理論與方法；90 年代解決了紅壤地區旱坡地季節性干旱缺水問題。5 次獲得國家級獎勵，8 次獲得省部級獎勵。主編《中國農業科學》7 年，翻譯世界名著《化學在農業和生理學上的應用》，并主編《中國有機肥料》等著作。發表學術論文160 多篇，曾多次參加國際土壤界學術會議。

縱橫阡陌，翻山越嶺，滿懷堅定信念和火熱激情，用科學的力量改造一塊塊“鴨屎泥”，把惡土窮壤變成豐產良田。幾十年如一日，與低產田土相伴，不斷創新理論方法，用智慧的利劍破解一道道“疑難題”，為農業科學積累寶貴財富。

縱橫阡陌為大地豐收 ——記中國工程院院士 劉更另

在文學家的筆下，大地總被喻為撫育人類的“母親”，而劉更另卻是一位致力于讓大地母親到處“芳草鮮美，落英繽紛”的土壤肥料與植物營養學科學家。他一生縱橫阡陌，馳騁山野，為我國山區開發、南方紅壤和低產水稻田改良、耕作制度改革、山丘地區生態建設和農林牧業發展作出了諸多貢獻。

走出桃花源投身科學

劉更另，幼年原名劉賡麟，1929 年2 月生于東晉大詩人陶淵明筆下的湖南桃源縣，但在軍閥混戰、經濟凋敝的舊中國，農民之子要走出窮困的大山，只有靠父母節衣縮食。7 歲那年，劉更另踏上了求學之路，也從此走出了桃花源，終生投身于科學。15歲時，他與朱镕基在湘西山區國立第八中學高中部同窗兩年，抗戰后轉入湖南省立14中學，并于1947 年畢業。當劉更另躊躇滿志企求繼續深造時，他的父母卻沒能挨過苦難的折磨，分別在1946 年和1949 年撒手人寰。但劉更另還是靠艱苦努力，于1948 年8 月考上了國立武漢大學，并獲得獎學金。他靠著勤工儉學，苦苦支撐了伙食、醫藥、書籍等費用。在那段時間，劉更另開始接觸進步思想，參加了進步“讀書會”，這為他帶來了勇氣與希望，也使他看到了光明與未來。1948 年12 月，他被吸收加入了中國新民主主義青年聯盟，1949 年3 月，加入了中國共產黨，并積極參加了反饑餓、爭溫飽的學生運動以及武漢大學的“保校保產”運動，直到武漢解放。

1952 年，劉更另從武漢大學農業化學系畢業，三年之后，他被派往前蘇聯留學，并于1959 年在莫斯科農學院研究生畢業，獲得博士學位。之后，他來到中國農業科學院土壤肥料研究所，開始了一輩子與“土坷垃”打交道的歷程。

讓“鴨屎泥”變高產良田

廣大的農村和山區，是劉更另傾注心血最多的地方。他曾先后在湖南祁陽官山坪實驗研究28 年，在湖南桃源8 年，湖南冷水灘7 年，河北遷西20 年。在實驗站，最長一年工作342 天。為了研究山區的農業問題，他先后考察了武陵山、五嶺山、雪峰山、羅霄山、烏蒙山、峨眉山、太行山、燕山、沂蒙山、長白山、天山、阿爾泰山、昆侖山等。 為了研究燕山地區的水資源情況，劉更另從研究遷西縣的水庫開始，實地考察了遷西26 座大中小型水庫和上百個水池、水塘、灌溉渠道、河壩等，廣泛收集資料。他認為，大范圍調查、多點實驗、長期定位研究是從事農業研究的特色，只有建立把宏觀和微觀結合起來、把生物學和地學結合起來、把認識論與方法論統一起來的科學思維，才能更全面地認識客觀世界、更準確地了解許多農業技術問題的實質。 湖南省祁陽縣官山坪地處典型的南方紅壤地帶，土壤非常貧瘠。這里有一種鴨屎泥田，特別怕冬干，冬干以后來年插下秧苗老不轉青，不發根、也不分蘗，一直坐到秋天才生長，群眾把這種現象叫“坐秋”。其單產很低，一般只有100~150 公斤，群眾說：“一年干冬，三年落空”，“挑糞下田，不如泡冬過年”。這種田南方各省都有，總面積約有270 萬公頃。1945 年湖南曾遭大旱，第二年禾苗普遍“坐秋”，造成了駭人聽聞的大饑荒。

1962 年3 月，劉更另來到偏僻而貧窮的祁陽官山坪，投入到改良鴨屎泥田的科研中。在肯定施用磷肥防治水稻“坐秋”辦法的同時，他進一步研究土壤中磷素活動變化的規律，了解土壤中各種因素之間的關系，抓住磷素活化、泥團融化、生土熟化等幾個方面展開深入研究。經過大量的調查和實踐觀測發現：同一地形位置，鴨屎泥“坐秋”，黃夾泥不“坐秋”；同是鴨屎泥，冬干的“坐秋”，冬泡的不“坐秋”；同是冬干的鴨屎泥，插早稻“坐秋”，插一季晚稻不“坐秋”；同是插一季晚稻，氣溫泥溫低時插的“坐秋”，氣溫泥溫高時插的不“坐秋”；同是冬泡的鴨屎泥，帶冷浸的“坐秋”重，不帶冷浸的“坐秋”輕。這些現象表明：土壤中磷素的變化與土壤水分和泡水時間有密切的關系。土壤干燥過程中，隨著泥漿向泥團轉化，有效磷素被固結，蓄水泡冬可以增加有效磷30%~50%，多犁多耙也可縮短浸泡時間，加速磷素活化。施豬糞、壓山青，能防止磷肥固結，活化土壤磷素，豬糞和難溶的磷礦粉共漚，可以提高有效磷一倍左右。通過這些實驗，他總結出一些規律，即土壤中存在磷素有效化和無效化過程，即固結與反固結過程。泡水、提高泥溫、施豬糞、壓山青、多犁多耙，可以促進無效磷素向有效磷素轉化，是反固結過程；土壤干燥、降低泥溫、減少有機物，使有效磷素向無效態轉化，為固結過程。 通過化驗分析發現：冬干的鴨屎泥田磷素奇缺，速效磷含量只有5～10 毫克/ 公斤，相當于冬泡的1/4～1/5，用7.5 公斤過磷酸鈣沾秧根，每畝可增產稻谷52.5 公斤；用15公斤磷肥做面肥，可增產稻谷83 公斤。用什么辦法能使土壤磷素活化，泥團融化呢？實驗結果證明，綠肥不僅能增加土壤有機質和養分，而且對融化泥團和活化土壤中的磷素有特別良好的效果。經過一系列研究，劉更另總結出“冬干坐秋，坐秋施磷，磷肥治標，綠肥治本，以磷增氮，加速土壤熟化”的規律性措施。使用磷肥和種好綠肥，不僅是防治和改良冬干“坐秋”鴨屎泥的有效措施，同時也是改良黃夾泥、白夾泥等低產田的有效措施。官山坪大隊運用這些措施，水稻產量大幅度上升，1964 年祁陽縣推廣1.13 萬公頃，增產30%～50%，湖南省也大力推廣，據湘南湘中6 個專區不完全統計，推廣面積達20 萬公頃，約增產稻谷1.8 億公斤。

破解“疑難題”創新理論

磷肥、綠肥，為雙季稻的發展提供了條件，于是，雙季稻綠肥制度也隨之出現了。它可以更充分地利用自然界光熱資源，有效地提高復種指數和土壤肥力，使稻谷畝產大面積提高100～150 公斤。

然而，在推廣新種植制度過程中，劉更另卻發現了3 個新問題：第一個問題是：早稻產量比較高，一般畝產250~300 公斤；晚稻產量低，一般每畝產100～150 公斤。從光熱條件分析，晚稻生育期間有比早稻更優越的光熱空氣條件，造成低產，歸根到底還是土壤、肥料、品種和栽培技術上的原因。劉更另1974 年7 月向祁陽縣委、1976 年向衡陽地委寫了“力爭晚稻超早稻”的建議，并提出早插、早管、早追肥的關鍵措施。衡陽地委接受了這一建議，到1980 年，23.4 萬公頃晚稻連續幾年大增產，平均每年增產18.6%，晚稻總產由4.9 億公斤上升到10.8 億公斤。1983 年湖南全省實現了“晚稻超早稻”的目標。

土壤養分不平衡、不協調是劉更另發現的第二個問題。紫云英能固定空氣中的氮素，活化土壤中的磷素，改善土壤結構，綠肥田比冬水田耕性好，肥力高，種好紫云英，雙季稻一般能穩產在500 公斤左右。但從植物營養角度來看，由于紫云英養分不平衡，氮多而磷鉀少；每畝3 000 公斤的紫云英含有600 公斤稻谷所需的氮素，卻往往每畝只能收300 多公斤稻谷。同時，紫云英供應養分不協調。5 月上旬水稻分蘗需要大量養分，可是當時泥溫低，紫云英分解慢，滿足不了水稻分蘗猛長的要求，此時紫云英田的禾苗還不如冬水田來得快。但到了5 月底6 月初水稻幼穗形成和穎花分化期，由于氣溫高，紫云英分解快，供氮很多，禾苗猛長，無效分蘗大量發生，植株蔭蔽，禾苗退不下色，后期則落黃不好，病蟲害嚴重，癟谷空殼多，造成所謂“喜死人的苗，氣死人的谷”。經過一系列的實驗證明：在雙季稻綠肥制度下，一定要補施鉀肥，1975年劉更另給有關部門寫了《發展鉀肥生產、搞好氮磷鉀平衡》的建議，為雙季稻綠肥制度的鞏固與發展作出了新貢獻。 劉更另發現的第三個問題就是“水稻僵苗”。1980 年衡陽地區早稻“僵苗”達1.33 萬公頃，輕微的一般減產25~30 公斤稻谷，嚴重的顆粒無收。有人說是病毒引起的“矮縮苗”，也有人說是土壤潛育化引起的還原性物質毒害，還有人說是缺鉀引起的“赤枯病”。針對這個問題，劉更另進行了廣泛的實地調查和一系列分析化驗與田間模擬實驗，得出水稻“僵苗”是由于土壤有效鋅供應不足引起的結論，并闡明在堿性條件下，“磷鋅矛盾”，即土壤中磷酸根越多，綠肥生長越好，腐解還原勢越強，有效鋅沉淀越多，致使水稻嚴重缺鋅而“僵苗”。而每畝施用硫酸鋅1~1.5 公斤，就可以解決“僵苗”的問題，每畝增產稻谷23.3 公斤。1981—1982 年衡陽、零陵、邵陽推廣面積5.06 萬公頃，增產稻谷1 335 萬公斤。

1975 年6 月，劉更另到湖南常寧縣考察抗旱情況，發現有一片稻田土壤開裂，水從旁邊溝里流過，群眾就是不澆水，禾苗旱成凋萎狀。劉更另想這“舉手之勞”的事，為什么農民不干呢？一打聽，才知道這種田就是不能澆水，讓它這樣干著，每畝還可以收80～100 公斤稻谷，如果一澆水，馬上死苗、顆粒無收。老農還引出一系列有趣的故事：“有一年大旱，路旁的禾苗都干枯了，群眾晚上集會，打著燈籠火把，有人不小心，把火把丟在田里，燒著了半畝田的禾苗，沒過幾天被燒的禾苗反而發出新苗，抽穗結谷，每畝收稻谷兩百斤，沒有燒的顆粒無收。這種土就有這個怪脾氣。”有一個村干部說：“1958 年我們這里修水庫，各地的民工在這里住，積攢了許多人糞尿。有人心想，有這么多人糞尿，還怕不高產？不料插秧以后，禾苗不僅不長，反而死苗，糞尿施到哪里死到哪里。”有一個老農說：“這里過去沒有種水稻的習慣，大量種的是棉花、柑橘、生姜、花生等旱作物，解放后，‘以糧為綱’，我們這里來了一個‘旱改水’，這樣才種水稻。”聽了這些，劉更另想這可能是土壤的問題，經過土壤化驗分析和模擬實驗，這種土壤含砷和鎂都在500 毫克/ 公斤以上，是砷的毒害。

為了解砷化物與植物的關系，劉更另與研究生一起研究了13 種植物與砷化物的關系。為了探索砷與磷、硫、硒各元素之間的關系，他們研究了砷與過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化酶，分析了幾十種防治心血管病的中成藥，發現其中很多都含有劇毒的砷化物，最高的超過國際許可標準500 多倍。

這一研究本已超出了劉更另原來專業的范疇，但正是對這些矛盾現象的窮追不舍，使他獲得了意外的結果。國際土壤學會第13 屆代表大會上對此作了報道，引起同行極大的興趣，挪威科學院院長洛格教授對這些工作作了很高評價，而國內也已將其收入大學教科書。

長期實驗探科學規律

劉更另是強調和堅持基礎研究工作的積極倡導者與踐行者，他在湖南祁陽紅壤改良實驗站工作的28 年中，前前后后布置了許多長期實驗，截至2008 年，30 年以上的有6 個，25 年以上的有9 個，這些實驗對當地植被演替、生態重建、林業草業的發展積累了寶貴資料，從中總結出許多規律性的認識。 1975 年開始的“陰離子長期實驗”，迄今已30 余年，一共種了100 多茬作物，該實驗證明：在南方紅壤性水稻土中，長期施用含氯離子和含硫酸根離子的化肥，其離子在土壤中積累不多，也未發現其影響作物生長發育的問題，但氯離子和含硫酸根離子對土壤、對早稻、對晚稻和對籽粒、對營養體的作用卻有不同。而“三種紅壤熟化因子實驗”、“水稻高產綜合因子實驗”、“水稻種植制度長期比較實驗”亦有30 余年，劉更另利用這些實驗的材料培養了8 名碩士和4 名博士。

從1986 年起，在劉更另的倡導和主持下，全國建立了9 個土壤肥力和肥料效應長期監測實驗基地，包括東北黑土（吉林公主嶺）、西北黃土（陜西楊凌）、新疆荒漠土（新疆烏魯木齊）、華北褐土（北京昌平）、中原潮土（河南鄭州）、四川紫色土（重慶北碚）、南方紅壤（湖南祁陽）、華南赤紅壤（廣東廣州）、高肥力水稻土（浙江杭州）。現在，有許多實驗獲得了很好的結果。 這些實驗的獨特之處在于：它不是在一種土壤上的定位實驗，而是在不同土壤氣候帶上的多因素系統實驗；它不僅觀測土壤肥力的演變和肥料效應的變化，而且還探索耕作、栽培與作物生長發育的復雜關系。劉更另認為：堅持這些長期實驗，對我國農業生產、農業科學和土壤肥料科學有很重要的意義。

自1982 年開始招收研究生以來，劉更另先后為國家培養了2 名博士后、16 名博士、11 名碩士。他們或成為國家研究機構的主要領導或科研骨干，或是實驗站站長，有的已成為研究所所長，有的已成為博士生或碩士生導師，獨立主持國家重要研究課題。而抓生產問題，做基礎工作，用先進手段，攻薄弱環節，得綜合成果，出專門人才，正是劉更另幾十年農業科研成功經驗的切身感悟。 “阡陌交通，雞犬相聞”是陶淵明對隱士生活的無奈希冀，而讓祖國大地到處都是“良田美地桑竹之屬”卻是劉更另一輩子為之奮斗的征程！