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大地之子——侯光炯院士的科学人生
发布时间:2023-09-04 13:24:49   作者:刘星   审核:李雪梅 编辑:孔令湫   浏览次数:

  

   近期,在中国科协学风传承行动的支持下,西南大学科协开展学风传承讲述西南大学科学家故事系列活动,号召全校师生深入学习宣传侯光炯科学研究事迹,大力弘扬侯光炯科学家精神。


   有一个人,他长期从事土壤地理、土壤分类和土壤肥力的研究及教学工作;有一个人,他提出用土壤粘韧曲线作为判断土壤肥力的方法;有一个人,他长期深入农村,运用他的观点成功研究出研究“水田自然免耕”技术,在全国十多个省市推广,增产效果显著。他,就是被誉为“大地之子”的侯光炯院士。


1983.11.西安.侯光炯在中国土壤学会第五次代表大会上作报告崔荣浩摄

年少时期,家父的义举、国家的落后、人民的贫穷、列强的横行,在侯光炯幼小的心田里播下了报效国家的种子,就读南通甲种农校的选择又使他走上了从农报国的征途。

1950年,在第一次全国土肥工作上,朱德总司令的讲话,使他倍受鼓舞,深感把自己的土壤科学知识献给祖国和人民的夙愿终于可以实现。从此,他以高昂的革命热情战斗在农业教育和土壤研究战线上,夜以继日,忘我工作。

为了打破帝国主义的经济封锁,他率领师生克服重重困难,完成了橡胶宜林地的考察;五、六十年代,在完成繁重教学任务的同时,他还为满足国民经济发展需要,进行了大量地域性的土壤、区划工作及高产经验总结和土壤科学的理论研究。文化大革命后,为了更好地从我国丰富的农业生产经验中汲取营养,发展土壤科学,用科学促进农业生产发展,侯老长期扎根农村,一去就是20多年,直到生命的最后一刻。

侯光炯在研究和实践中发现,原有的静态土壤理论存在很多漏洞,也无法科学地解释土壤与植物的关系,更无法与农民长期劳动形成的经验达成一致。侯光炯开始有了自己的想法,他认为,土壤是“活”的,是有“生命”的历史体。为了证实他的这一认识,1960年,他组织人力进行了大规模的探索试验,先后在成都平原灰色水稻土,简阳、南桐、北碚等地的紫色土上,在一个昼夜周期内,定点定时用野外速测和室内测定的方法研究土壤水、热、肥、pH、CO2和微生物变化状况。研究的结果正好符合了他的猜想,土壤各层次的土性都在不停地随着太阳辐射热的变化而变化,而且不同土壤类型所表现的动态差异与肥力水平有一定的联系。这让侯光炯喜出望外,他用科学事实证实土壤是“活”的历史体,初步发现了土壤的动态规律。

在这些探索性试验中,侯光炯又发现另一个问题,常规的采集土样进行室内分析的程序犹如从人体上挖一块肉进行解剖一样,是不能反映活体全貌的。对土壤而言,以一次分析结果来估价它的土壤肥力和发展趋势是不能得到正确的科学结论的。他认为必须对土壤进行原态原位测定。为此,他们研制了有关仪器,在土温、吸力段的水分测定和反映土壤溶液浓度变化的电导仪自动记录等方面获得了初步成果。当然,侯光炯也认识到,改变土壤学的某些传统观念,必须在理论上要有所创新。经过日日夜夜的劳动,侯光炯在1960年发表了《农业土壤生理》的论文,正式提出了“土壤生理性”的见解。他认为,土壤生理性是土壤在太阳辐射热影响下各种理化生物性质发生周期性变化现象的通称;土壤生理性周期性变化和植物生理作用周期性变化是否谐调,决定土壤生产力的高低。1970年,侯光炯运用土壤生理性理论解决了重庆歌乐山林场油橄榄青枯病问题取得良好效果。

在提出“土壤生理性”见解之后,侯老还改进了威廉斯关于土壤肥力的学说,开拓了土壤肥力研究的新领域。威廉斯的土壤肥力学说认为,土壤肥力是在植物生长的全过程中土壤及时地、不断地满足植物水分和养分的能力,而团粒结构则是土壤肥力的基础。而侯光炯在调查了中国农业土壤后却发现,中国的许多农业土壤除黑土、沼泽土、泥炭土等以外,基本上都属于矿质土,特别是四川盆地紫色土的水土流失严重,腐殖质很少,团粒结构更少,但仍具有一定的肥力,因而觉得威廉斯的论断有一定的局限性,有进一步研究的必要。尽管土壤科学工作者在土壤肥力方面已经做了大量的工作,但始终没有找到令人满意的答案,就连威廉斯本人对土壤肥力的动力、物质基础、肥力实质和动态规律都没有明确的结论,所以,侯光炯决心揭开这个奥秘。

1955年侯光炯热心指导青年教师进行科学研究

广阔的农村试验田是侯光炯探索这个问题的场所。他深入农村,发现农民主要依靠热土性、冷土性的差异来评定土壤类型的标准,而冷、热是由太阳辐射热不同所引起的。从时间序列上连续观察土温和胶体活性,就可以发现二者之间的联系。侯老进行了大量的田间测定,结果表明,肥沃土壤的土温和胶体活性的日变化量都比较小,瘦土则恰好相反。侯光炯突然意识到,土壤肥力还应当包含土壤自我调节的功能。于是,侯老关于土壤具有生理代谢性和自调力两大功能的设想诞生了。根据这一设想,他把农民的“三看”(看天、看地、看庄稼)经验提升为土壤肥力的生物热力学观点。侯光炯根据大量的测定数据,提出土温是产生土壤生理功能的唯一动力,而太阳辐射热是土温最丰富的能源。土壤肥力是土壤水热肥气的周期性时变化和植物生理作用周期性时变化谐调的程度。肥土谐调性好,瘦土差,所谓谐调性是指土壤能够稳、匀、足、适地满足植物水肥气热需要的能力。土壤肥力的实质就是土壤生理性,产生这种谐调性的机制是土壤无机——有机——微生物——酶复合胶体体系,这是土壤具有代谢、调节功能的物质基础。根据上述认识,土壤的研究内容与方法都应随之而改变。侯光炯认为,在内容上应着重研究胶体活性及活化温度以及稳、均、足、适的定量指标及谐调方式;在研究方法上则提出土壤肥力的短期鉴定法和田块立体土壤图的结合。以上观点集中反映在他的《农民群众的生产斗争经验开辟了发展土壤科学的广阔道路》的论文中。此文一经发表就受到了许多国外同行的关注,已译成日文出版。1978年,此项成果获得了全国科学大会重大成果奖。

在改进了土壤肥力学说之后,侯老并没有停下研究的脚步,他已更饱满的热情投入到了科研工作中。“理论来源于实践,又指导实践”,是侯光炯从事科学研究的座右铭。他总是千方百计地把土壤肥力观点应用到实践中去,以检验、修正和丰富他提出的观点。因此,他不只一次地组织人员到四川盆地典型地区进行农业生产综合考察,力图查明该地区阻碍农业生产发展的症结所在,找出培肥土壤的良方。考察中他们看到了水土林综合治理的富饶景象和无林地带的衰竭情景,又用土壤肥力理论研究了水土林之间的有机联系,对比林地和无林地的水热状况,从大气——土壤——植物——人类系统的角度,把农民朴素的实践经验进行了理论概括。在这些辛勤的研究之后,侯光炯提出了改造环境与改造土体相结合的方法,从根本上解决了土壤培肥问题。改造环境是通过林网化稳定低空大气层的水热状况,通过立体作物种植稳定近地面的水热状况,通过田间渠系工程稳定土壤层次的水热状况;而土体改造,即腐殖化、浸润化和细菌化,可以稳定土壤内水肥气热的状况。这样以区域水热状况的稳定为前提,以保证土壤内部水热状况的稳定,再加上合理的耕作措施,就可以实现土壤肥力稳、匀、足、适的要求,以满足植物生长的需要。这种从生态系统观点提高土壤肥力的作法,无疑是一种创新。

1985年侯光炯在田间考察

农业生产实践证明了侯光炯提出的土壤培育途径的正确性。很多典型地区进行了水土林综合治理,实现了林茂粮丰的新局面,农业系统抗逆力增强,系统生产力提高,由原来旱涝频仍,生产歉收,转化为水肥基本平衡,农业增产增收的新气象。农业生产实践使侯光炯土壤肥力观点不断趋于完善,其提高土壤肥力的新途径正在为广大农民所接受,实际上这也是农业的一项基本建设。为此,他在1979年向四川省有关领导提出了要特别重视土水林综合治理研究基地建设的建议,并受到了重视。

同年,侯光炯到四川省长宁县相岭区建立农业综合研究基点。发现这里冬水田面积大,产量低,当地的光热资源是可以一年三熟的而冬水田却只能一年一熟。这一情况引起了侯光炯的注意。他总结了水稻半旱式栽培和小麦湿板田免耕栽培法的经验,通过垄作、浸润、免耕等对比试验以及增产机理研究,逐步完善了冬水田自然免耕耕作技术。在技术关键中特别强调连续垄作、连续浸润、连续免耕和连续植被的配套,具有省工省水,一田多用,增产增值的优点。与冬水田常规耕作法不同,它用重建土壤垄沟生态条件的手段,改变冬水田长期淹水的水热状况,改善耕层土壤的生理机能,使水热肥气逐步与作物生长需要相谐调,为高产创造了条件,同时加强土壤与植物的抗逆力,减少了冬水田秧苗坐蔸,使作物正常生长,发挥出了冬水田的生产潜力。这个方法已在全国13个省市推广,增产效果显著。这项技术于1986年获四川省科技进步一等奖,1987年获国家科技进步三等奖。目前这项成果正在向冬水田综合开发、多层次利用的方向发展,社会、经济、生态效益日趋显著。另一方面,水田的自然免耕技术将与山水田林路综合治理及改造土体相结合,为实现农林牧副渔全面发展的农业现代化的目标而不懈努力。

农业高产,一直以来是一辈又一辈农业科学家们的梦想。同样,侯光炯也对这个问题进行了深入的研究。关于土壤科学理论与农业实践的关系,侯光炯打了一个比喻,他认为土壤肥力理论是灵魂,高产是肉体,只有灵魂附在肉体上才有生命力。早在30年代,他就提出土壤科学必须为农业生产服务的观点。虽然30年代时和他在一起工作的美国专家坚持主张土壤归土壤,农业归农业,但是侯光炯仍然根据他自己的认识行事,显示出了科学家应有的本色。中华人民共和国成立后,侯光炯坚持从生产中找课题,并将研究成果回到生产中去接受检验。他所进行的各项研究课题,无一不是紧紧与农业生产相联系的。半个多世纪以来,侯光炯坚持在为生产服务过程中发展土壤科学。他认为脱离农业生产研究土壤,就无法掌握土壤的演变,预告土壤的归宿,就难以窥测土壤的奥秘。基于这种认识,他并不是为土壤而研究土壤,而是为农业生产而研究、考察土壤的变化和发展。至1973年,他已在农村深入研究了18个寒暑。中共四川省委、中国科学院成都分院以及西南农学院领导考虑到他年迈体弱,劝他回到学校从事培养青年人才的工作。他总是婉言谢绝,还幽默地说“高楼大厦是不会产生土壤科学的”,坚持奋战在农业生产第一线。

土壤科学为农业生产服务的最终目标是实现“五省一高”(省水、省肥、省种、省工、省药和高产),而水田自然免耕技术就是实现“五省一高”的典型实践。侯光炯反对以大水大肥的手段获取高产的作法,提倡培养土壤自调能力。这一独到的见解,正在不断完善,并逐步应用在实践中。

侯光炯在全国人民代表大会小组会上发言

侯光炯除了教学和科研工作外,还十分关心国家的农业科学发展,在全国人民代表大会上曾多次提出提案和建议,有的已经付诸实施。侯光炯为了实现土壤科学为农业丰产服务的理想,几十年如一日地勤奋工作,显示出了一个科学家的高贵品质。1976年他剧烈胃痛,医生诊断为“胃体小弯后壁溃疡型癌”,需要立即动手术抢救,侯光炯坚决不同意,给党组织写信说:“我的工作时间已经不长了,农业土壤学有许多事需要我做……我不怕疾病恶化而死,只怕不能为党为人民工作了……我绝不能牺牲最后一点为人民服务的机会。”病情刚有所好转,侯光炯就不顾劝阻离开医院,立即投入到研究工作中。

侯光炯在政治上要求高标准,而在生活要求上低标准。50年代,他拒收国家给每位学部委员每月100元的补贴经费;60年代将8000元稿费除交党费外全部交给学校;70年代将自己一半以上的工资交了党费。侯老的一系列作为,充分显示了一个共产党员的高尚品德。

1990年5月,在四川各界庆祝侯光炯从事教学科研60周年及85岁寿辰的集会上,中共四川省委组织部、四川省人事厅、四川省教育委员会、四川省农牧厅、四川省科学技术委员会和四川省科学技术协会联合作出“关于向侯光炯同志学习”的决定。侯光炯在科学研究和人才培养上作出了卓越贡献,党和人民也给予了他很多的荣誉,可他却把自己应得的荣誉视为“欠人民的债”。他说:“得到的越多,欠人民的债就越多,债是要还的,我这辈子,人民给我的太多了,只有拼上老命才还得清啊”。为了“向人民多还一点债”,他工作起来总是夜以继日地拼命干,在他的时间表上,从来没有节假日和星期天。侯光炯同志的一生正像全国政协副主席同志杨汝岱1990年题赠给他的字那样:“侯光炯同志一生从事土壤科学研究,长年深入农村实际,犹如土壤一样,年复一年为人民作出了无私的奉献。

1996年11月4日,这个永不被遗忘的日子,明星陨落。侯光炯告别人世,融入了他挚爱的大地,他挚爱的土壤。祖国的人民永不会忘记,这个倔强的老人,大地赤子——侯光炯。

 

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