半个多世纪以来,赵其国院士马不停蹄地在祖国大地上奔走,为我国土壤地理与资源的研究倾尽心血——首次提出我国热带土壤具有古风化和现代红壤化两种对立过程,提出红壤分类新指标;首次系统总结我国红壤资源开发利用途径;提出以橡胶为主发展热带作物的土壤学依据,为我国红壤发生分类与资源评价提出了新途径。
(来源:《中国科学报》 作者 杨坚)
赵其国,中国科学院院士,我校1953届校友
中科院院士,土壤地理学家。1930年2月25日出生于湖北省武汉市。1953年毕业于华中农学院农学系。1983年晋升为研究员,1991年当选为中国科学院院士。历任中国科学院南京土壤研究所所长,中国土壤学会理事长,国际土壤学会常务理事、盐渍土分委员会主席等职。从事我国及世界土壤地理与资源的研究,特别是对热带土壤发生分类、资源评价等进行了系统、深入的研究。
从零开始识土壤
1953年7月,赵其国从华中农学院毕业分配到中国科学院南京土壤所,不久,即由组织决定,跟随华南工作队到华南一带进行土壤调查工作。
这次土壤调查对赵其国来说是第一次,很多东西是以前在学习中没有接触过的,因此必须在工作中踏实地从头开始学起。
其时,对赵其国影响最深的,当属此次华南橡胶宜林地考察的领队李庆逵。
李庆逵本人是学农业化学的,白天马不停蹄地去考察,晚上还要给年轻人上课,讲肥料、讲化学。为了让新来的人尽快了解土壤学方面的知识,掌握土壤调查和肥料试验的技术,李庆逵可谓费尽心思——在布置肥料试验时,他向年轻人详细讲解施肥的基本原理、方法、理论根据;计算肥料时,又详细讲解关于土壤化学方面的知识;另外,只要有人向他请教牵涉工作与业务上的知识时,他总是毫无保留地耐心讲解。
赵其国喜欢听李庆逵的讲解,记了大量的笔记,每次考察一圈回来都会有一两本的笔记。有些内容李庆逵也不指定书目,赵其国回来自己在图书馆找书慢慢再补。
赵其国充分认识到,要搞好土壤科研工作,对他这样非土壤学科班出身的人来说,通过工作学习是很重要的。因此,在工作中他特别注意从最基本的学起,积极争取做具体烦琐的工作,如打土钻、采标本、写标签等;同时,在工作中遇到问题多提问,哪怕是最基本问题,只要没有听懂或者没有深入理解就及时请李庆逵再讲解。这样,他在业务上提升很快,不久就可以独当一面开展工作了。
艰苦的橡胶宜林地调查
新中国成立后,国家经济建设处于恢复期,百业待举,民用工业、国防工业急需大量天然橡胶,西方国家对我国实行全面禁运,天然橡胶作为战略物资,是禁运的重点。1950年10月,抗美援朝战争爆发,我国天然橡胶供应更趋紧张。正是在这一背景下,中央果断作出“一定要建立我国自己的橡胶生产基地”的战略决策。
刚出校门的赵其国就参加了全国具有战略意义的橡胶宜林地调查。在李庆逵等人的带领与指导下,与一大批热血青年深入到雷州半岛、海南岛、西双版纳等深山密林中开展工作。
考察的时候常常要钻无边的森林,林子里有大象、蟒蛇等各种各样的动物,曾经有一次,赵其国踩在蟒蛇身上都还不知道。因为在野外比较危险,所以都是军队派人带着武器,跟随考察队员一起进去,一个小组一般20多个人,其中解放军10名,考察队员10名,一对一地保护。有时远远一看,就像押着犯人一样,早上一个个押进林子里去,晚上再一个个押回来。有时林子比较大,走得比较远,晚上考察结束了出不来,就全部在林子里宿营,有好几次钻在森林里五六天才出来。
钻林子十分辛苦,别的不说,单单蚂蟥就让许多人受不了。那时穿的袜子是防蚂蟥的,是用比较厚的布做的袜子,袜筒比较长,可以套在裤腿外面,然后拿布带子再绑扎起来。但蚂蟥太多了,在前面第一个走的人要好一点,最后走的人,身上能爬几十条蚂蟥。有时候被蚂蟥吃得没办法,有人专门用香烟红红的烟头,在蚂蟥吸过的伤口上烫一烫,烫肿了血就止了。几乎每天都过的是这种生活,也没有人叫苦。
1958年,赵其国担任考察队的领导,在西双版纳等地开展定位观测研究,通过长达10年之久的野外调查、研究,总结了以橡胶为主的热带作物开发利用与土壤分布及土壤性质的相互关系,提出了以热量条件、土壤性质为标准的热带作物利用等级评价方案,为制定热带作物发展规划与布局提供了科学依据。
受命援建古巴
1963年,毛主席接见卡斯特罗后,决定从中国派土壤、渔业、文化等专家组赴古巴执行国际援助项目。次年9月,中国科学院南京土壤所组成地理、农化、物理、温室等专业的援古土壤专家组,由李庆逵带队到古巴正式开展工作。专家组的主要任务是在3至4年内援助古巴科学院建立古巴土壤研究所,并结合开展古巴土壤考察研究,培养古巴土壤研究人才。整个工作从1964年底正式开始,一直到1969年1月才结束,前后历时4年。
几年来,赵其国带领七八位古巴年轻土壤工作人员,分乘几辆吉普车,跑遍古巴5省1岛。每天清早出发考察,采土、制图、访问,中午吃点面包和水,下午继续工作,到4点返回驻地整理土壤和植物标本,晚上还要讨论第二天的工作计划。每天的工作地点不一样,工作内容基本相同。就这样周而复始,几年中人员不变,吉普车却换了4辆。通过几年的工作和生活,古巴方面对中国专家多年长期在外工作的刻苦耐劳、团结友好、坚持不懈的国际主义奉献精神十分敬佩。
过去美国人曾在古巴进行过土壤研究,但有组织、有系统地全面开展土壤研究,是从中国专家去后才开始的。赵其国在古巴先后担任专家组副组长、组长。他除领导创建古巴土壤所、培养干部外,还负责进行古巴土壤性质、土壤地理及资源利用的深入研究。首次对古巴土壤地理工作进行系统总结,对该国土壤资源评价、土壤发生分类等提出新的概念,最后完成了1∶25万古巴土壤图及《古巴土壤》专著,由古巴科学院正式出版。这两项成果不仅对古巴的土壤研究具有重要指导意义,而且在国际土壤学界产生了影响。
8年的黑龙江“候鸟”生涯
上世纪70年代初,周恩来总理曾亲自部署向“北大荒”要粮的任务。当时组织了全国有关科技力量,在黑龙江省进行荒地资源考察,建立商品粮基地,力争向国家提供25亿公斤粮食。黑龙江省荒地资源考察任务是中科院南京土壤所在“文革”后接受的第一项国家任务,当时任所党委书记的沈现伦极为重视,紧急抽调下放泗阳的赵其国回所,由他带队并组织有关人员成立了土地资源考察队。
黑龙江省过去统称“黑土地”“北大荒”。赵其国带着所里的20多个人,和中科院其他6个所来的人,一共300多人,再加上黑龙江省抽调的农业厅、国土厅、财政厅的人员,总共有1200多人。这些人分成4个小分队,赵其国担任西部分队的队长。
在黑龙江的野外调查前后持续8年才完成。每年,赵其国他们在5月1日当地土壤化冻时过去,直到11月中旬土地上冻了,他们才能坐火车回南京。每年在黑龙江要连续工作7个月,他们像候鸟一样夏去冬回,一直连续了8年。
野外调查非常艰苦。由于“北大荒”平原夏季地面浅层积水,只能坐用红松大板架成帐篷,前面用拖拉机拖行的“爬犁”,并在其上生活、采土样、查地势、划图表、选耕地。住的是“爬犁”上的帐篷,吃的是馒头、大米、野菜、天然蘑菇、狍子肉、“飞龙”、“四不象”等,喝的是沟水,白天工作时常有蚊虫叮咬。
北大荒野外蚊子很多,一种个头比较大的,当地人叫“牛蚊子”,还有一种是个头很小的蚊子,叫作“虻”。“虻”能钻到衣服里面,戴纱帽都不行,钻进去就咬,经常咬得赵其国他们身上到处是红点。有时候脖子上咬得一大串一大串的,又疼又痒。等到休整的时候,才可以到县里的医院找一些消炎药回来抹。
几年来,赵其国与科学院和省里许多人共同投入了这场战斗,最终选出了4000万亩宜农荒地,并指导当地开垦种植。在军民共同努力下,用了不到5年的时间,开垦荒地250万亩,增产粮食10亿公斤。
攻关黄淮海低产田
新中国成立以来,党和政府十分重视黄淮海平原的区域综合治理工作,先后对海河、黄河、淮河进行了大规模的整治。上世纪60年代将其列为全国十大农业综合试验区,“六五”和“七五”期间,又将中低产地区综合治理纳入国家科技攻关计划。
在国家号召开发黄淮海平原时,赵其国亲自领导了国家攻关项目“黄淮海平原豫北地区中低产田综合治理开发研究”,依据熊毅等老一辈科学家积累的治土改土经验,通过对8县近13万亩盐碱、风沙、洼地的治理开发,使这一地区的粮食产量和人均收入3年翻了一番。
为了做好工作,赵其国每年有7个月在封丘办公,似乎他这个土壤所所长的办公室不在南京而在封丘。结果土壤所的很多工作也都围绕着封丘展开。当时在封丘集中了两三百人,有土壤所的,也有其他单位的,大家都在为土壤所主持的工作而连轴转,中科院十几个所的副所长也都在。赵其国担任大队长,他以身作则做榜样,一头扎在封丘不走,这样其他人也都安下心来,为国家实现粮食增产拼着命干。
当时的条件很艰苦,大家住在万亩试区,房子根本不够住,就在试区里搭棚子住。一到晚上,有人睡在桌子上,有人睡在地上,赵其国也打地铺。没有汽车,就两个人骑一辆自行车,到田里去不能骑自行车,就靠两条腿走路。每天早上出去的时候把馒头背在身上,因为中午常常没有时间回来吃饭。即使回到驻地,食堂也是开大灶。当时群众生活水平很低,他们跟村民同吃同住。当时主要靠“三红”度日,即红薯、红高粱、红辣椒,吃得饱,但吃不好。
科学试验要有数据的测定。而当时的数据都是用很原始的手工操作办法测量出来的,是每个人一点一滴亲自干出来的。他们每天都要拿着温度计在地里测,包括水、肥、气、盐的变化都要测定清楚。每一个田块都有数据,每一个田块的产量,都能说清楚。粮食收获量都是自己去麦场打粮食,肥沃田地的收获、贫瘦田地的收获,都要进行测量和对比。既要做到科学性、真实性,又要能够达到可推广性。
那时,很多工作国家根本没有多余的力量来组织验收,赵其国便要求大家:“我们自己做的工作我们自己对国家负责,我们自己都不确定的结果千万不要吹。”
1993年,黄淮海平原综合治理与开发项目荣获了国家特等奖,整个工作告一段落,赵其国才搬回南京土壤所办公。
黄淮海农业综合开发治理的战役,推动了整个华北平原农业的发展,整个黄淮海地区的盐碱土改良,促进了粮棉油、畜牧业的发展,为该区域的粮食增产、农业开发作出了贡献。
悉心开展红壤研究
中国南方的一大片国土都覆盖着厚厚的红壤,赵其国有幸在年轻时就跟随李庆逵一直研究红壤。经过长期潜心研究,在热带土壤发生及红壤物质循环与调控研究方面取得突出成绩,首次明确提出我国红壤具有古风化过程及现代红壤化过程两种对立统一的特征,指出红壤元素迁移的顺序。此外,系统研究了红壤的水分、养分循环、退化过程与有关物质循环的相互作用规律,开创了我国红壤物质循环综合研究的新思路。
长期以来,国内外土壤学者对红壤的成土条件、基本属性进行过大量研究,但对红壤现代成土过程的本质、物质迁移转化规律,特别是红壤发育年龄等问题尚未能深入阐明;同时过去对红壤研究多采用野外与室内的静态方法,缺乏长期定位与动态的系统研究,在论证成土过程与发育年龄上,也缺乏定量依据。
为了进一步阐明红壤形成过程与发育年龄,赵其国在江西鹰潭中国科学院红壤生态试验站,利用排水采集器等装置,通过定位观测与计算机模拟,在我国率先开展了红壤水热动态规律、物质迁移与平衡的定位观察,并从动态与定量角度对其成土过程与发育年龄进行深入研究,先后发表了论文百余篇,出版专著4本,多次获得国家及中国科学院的嘉奖。中国科学院院士任美锷、李连捷、吴征镒指出:“中国红壤及区划专著是我国当前热带、亚热带土壤研究的指导性专著,具有国际先进水平。”
此外,在赵其国的领导下,中国科学院南京土壤研究所建立了世界上第一个“土壤圈物质循环开放研究实验室”,培养了一批青年科技骨干,从事土壤圈物质循环的研究。为了扩大研究工作的影响和推动世界范围内的合作研究,赵其国还创办了英文版的《土壤圈》杂志(Pedosphere ,1991年2月创刊),向国内外发行。
近年来,赵其国又将目光瞄向了清洁生产和生态高值农业生产等方向,不遗余力地在祖国大地上奔走。过去他就有一个习惯,不管在国内还是国外,只要开学术会议,回来必定写一个会议综述在《土壤》杂志上刊载,将听到的、看到的国际土壤学研究的最新进展介绍给大家,让未参加会议者也能迅速了解到学科发展的最新情况。
如今,已进入耄耋之年的赵其国更加关注国内外土壤学科的发展和变化,他说:“我最近主要考虑土壤学这个学科发展当中一些深层次的问题,比方怎么在时间、空间上作一个发展路线的顶层设计,从时间上提出土壤学发展的路线图,从2020年到2050年中国的土壤科学研究怎么进入到世界前沿的水平。”
1996年夏,在中国科学院南京土壤研究所资料室查阅资料。
1966年在古巴野外考察,赵其国(右1)给大家讲土壤标本的采集方法。
1977年11月,在黑龙江进行荒地考察时与同事一起研究工作,左2为赵其国。