陈恩凤(1910、12、20—2008、6、7),著名土壤学家,农业教育家。长期从事土壤科学的教学和科研工作,在土壤地理、土壤改良和土壤肥力方面有重要贡献。提出以水肥为中心改良盐碱土的综合措施。对土壤肥力与酶活性关系,有机肥的改土作用,深耕的适宜深度及将土壤微团聚体组成作为评价和提高土壤肥力水平的综合指标等做了深入研究。
陈恩凤,字惠同,江苏句容县人。他自幼天资聪颖,学习成绩优良。陈恩凤1933年毕业于金陵大学,并被学校推荐到中央地质调查所土壤研究室(中国科学院南京土壤所的前身)任调查员,在美籍专家指导下从事土壤调查工作。在掌握了一定的土壤地理知识之后,为进一步深造,于1935年去德国留学,在克尼堡(Konigsberg)大学研究院攻读土壤肥力学,其导师为国际知名土壤肥力学家、密氏定理的创始人——密希里(E.A.MitscherLich)。1938年春,陈恩凤完成了题为《厩肥施入土内在生长季节的分解》的学位论文,获理学博士学位。该论文于当年秋在《德国农业年报》上发表。1938年6月陈恩凤回国,继续在中央地质调查所土壤研究室工作,晋升为技师,主要从事土壤团粒稳定性测定方法和人畜粪中氮素保存方法的研究。1940年,陈恩凤转入设在重庆北碚的中国地理研究所,任副研究员,从事土壤地理研究,并在当时内迁重庆北碚的复旦大学农学院兼课,1943年8月受聘转入复旦大学任教授,1946年随复旦大学迁回上海,任农艺系主任。
中华人民共和国成立后,陈恩凤继续任复旦大学农艺系主任。1952年全国院系调整,复旦大学农学院迁至沈阳与东北农学院的几个系合并成立沈阳农学院,他改任土壤农化系主任,1957年任沈阳农学院副院长,1978年任院长。在此期间,1953年受中国科学院委托筹建东北地区的土壤研究机构,兼任中国科学院土壤研究所东北分所筹备处副主任。后正式成立中国科学院林业土壤研究所,陈恩凤兼任该所农化研究室主任。1961—1964年陈恩凤兼任中国农业科学院辽宁分院副院长。
陈恩凤从事农业高等教育近50年,讲授过土壤学、肥料学、土壤地理学、水土保持学、土壤改良学、土壤肥力学等多门课程。在教学中,他始终以提高教学质量为中心,一手抓教材,一手抓教法,做到理论与实际相结合。
1943年他专任教学工作以后,就以自己所掌握的调查研究材料,并参考国内外有关资料,编写出《水土保持学概论》和《中国土壤地理》,分别于1949年和1951年由商务印书馆出版。这两本教材具有理论联系实际、内容充实、条理清晰、深入浅出的特点,深受师生欢迎。其中《中国土壤地理》一书,被指定为高等院校地理系教学参考书。他还十分重视生产实习,领导和指导学生参加友谊农场开垦前的土壤调查、辽河流域土壤调查、郭前旗灌区盐碱土调查和改良,以及各地土壤侵蚀调查等工作。他培养的学生毕业后,大都能在工作岗位上勤勤恳恳、认真负责地工作,并作出较好成绩。其中不少人已成为土壤学教学、科研和行政部门的业务骨干或领导干部。
他在土壤科学研究活动中强调两点:一是求实,即重视理论联系实际,注意用科学理论去解决农业生产中的实际问题;一是求广,即科学工作者的知识面和涉及的研究领域要尽可能地广泛一些。他认为,只有知识面较广和涉及领域较多的人,才能比较综合全面地认识事物,从而有利于问题的解决。正因为如此,陈恩凤才得以在科学研究上有所建树,尤其在土壤地理、土壤肥力和土壤改良3个方面有重要成就和独创性见解,对我国土壤科学的发展作出了重大贡献。
陈恩凤于1948年加入九三学社,1961年加入中国共产党。1953年陈恩凤任九三学社沈阳分社筹委会委员,1956年被选为九三学社第四届中央委员,1957年任沈阳分社主任委员,1984年起历任九三学社辽宁省委主任委员、九三学社第五、六届中央委员、第七届中央常委、第八、九届中央参议委员会副主任委员、第十、十一届中央委员会顾问、第三至七届全国人大代表,第三届全国政协委员、第二至六届辽宁省政协副主席。他是国务院学位委员会第一届农学评议组成员。
1945年,他与我国老一辈土壤学家共同发起成立中国土壤学会,历任理事、常务理事和副理事长职务,1983年因年事已高,改任顾问。1963年组织成立辽宁省土壤学会,历任第一、二、三、四届理事长,1984年改任名誉理事长。1957年起负责筹备和创建《土壤通报》杂志,并任主编。他还历任辽宁省科协副主席、名誉主席。
确立耕作土壤地位
陈恩凤从1933年起就从事土壤调查工作,足迹遍及大半个中国。在多年实际调查工作中积累了大量科学资料,为日后从事土壤分类研究打下了坚实的基础。
土壤分类是土壤科学发展水平的标志。土壤分类广泛应用于自然资源调查、荒地开发、区域规划、国土整治和环境质量评价,具有重要的理论意义和实用价值,也是进行国际土壤科学信息交流的重要内容。
上世纪50年代后期,我国土壤学界有人认为耕作(农业)土壤并非自然土壤发育过程中的一个必然阶段,且其形成的开始也往往是自然土壤本身历史的结束,所以不可能和自然土壤混合分类。陈恩凤反对这种观点,认为它不符合土壤发生规律。他认为:“农业土壤由自然土壤经过耕作发育而成,所以与自然土壤有亲缘关系,它们之间有共同性,也有特殊性,还有各种中间的过渡类型。它们具有相同的母质、相同的个体理化性质,如结构性、保水性、吸收性等;就以外在因子而论,也有相同的部分,如当地的气候、地形等。因此,二者既可能而且应该纳入一个统一的土壤分类系统,才有利于研究,才有利于利用。”上述两种观点经过多年的争论和研讨,到1978年,中国土壤学会根据大多数土壤学家的意见,决定将农业土壤和自然土壤纳入统一的分类系统之中。以后的各种分类方案虽对某些具体土类的划分和位置作了调整,但农业土壤与自然土壤统一分类的原则已被确认。
提出土壤适度深耕
在人口不断增加的形势下,如何提高土壤肥力以增加农产品产量,是所有农业工作者,也是土壤科学工作者面临的一个重要任务。陈恩凤从研究有机肥料和土地深翻入手,以阐明土壤肥力的实质及其培肥途经。
1958年,在我国部分农业科学工作者和农民群众中,对土壤深翻问题存在着一种倾向,似乎土壤耕翻越深越好,导致浪费大量人力和物力。为了探明土壤耕翻的适宜深度,他在广泛收集数据、进行系统测定的基础上,于1959年发表题为《深耕的现状与发展》一文。文章指出,由于土体的自然下沉和上层土壤对进入土壤空气中氧的截留,深耕超过一定深度后,下层土壤的理化和生物学性质并无明显变化。据此,他提出深耕的最大深度以不超过50厘米为宜。
阐明土壤肥力实质及培肥途径
陈恩凤在研究土壤深翻适宜深度的基础上,进而研究耕作土壤的层次发育问题。他通过田间试验证明,在翻耕深度为30—40厘米时,上层土壤由于受地面生物和气候的影响较大,物质和能量的交换和转化比较强烈,但欠稳定,对作物前期生长影响较大;而下层由于受地表生物和气候影响较小,通气透水性能较差,生物活动与物质转化亦较弱,但比较稳定,对作物后期生长及产量起稳定作用;至于40—50厘米的土层,其物质转化强度更低,但对于承受和补充上层的水分、养分有较大能力,因而对作物起着保证作用。陈恩凤根据各层次物质运动特点和对作物生长所起的不同作用,分别将其命名为“活动层”、“稳定层” 和“保证层”。这种按作用而不按形态划分耕作土壤层次的方法,在指导生产上更有实际意义,也更加明确地阐明了深耕的主要作用在于创造一个具有稳定作用的 “稳定层”。
进一步研究表明,土壤的层次组合状况对土壤肥力虽有意义,但土壤中水、肥、气、热之间的协调更为重要。因而在研究土壤肥力时,既要摸清与土壤中水、肥、气、热的存在状况有密切关系的土体构型,还要摸清它们之间协调状况。简单地说,既要研究“土体”,也要研究“体质”。只有同时注意这两个方面,才有利于揭露土壤肥力的实质。
他根据对不同耕作历史和不同肥力水平的黑土、棕壤、红壤,及由它们发育的水稻土,以及黑钙土、灰钙土、栗钙土进行的多年研究,于1985年明确指出,土壤微团聚体包括有机矿质复合体,对土壤理化和生物学性质具有多方面的重要作用。以黑土、棕壤为例,它们小于10微米的团聚体内所含紧结合态腐殖质较多,持水性较强,保蓄碳、氮、磷性能较高,酶活性较强;而大于10微米的团聚体内所含松结合态腐殖质较多,释水性能较强,释供碳、氮、磷性能较高,酶活性较弱。土壤微团聚体组成状况很可能是土壤中水分和养分保储和释供的关键机制,与土壤肥力水平存在明显相关,可以作为衡量土壤肥力水平的综合指标,其组成可以通过施用有机质肥料和沸石等加以调控。这为制定培肥措施开辟了一条新途径。关于土壤肥力实质及其调控的全部研究成果,已纳入他的《土壤肥力物质基础及其调控》专著中。
改良盐碱土
1953年初,陈恩凤率领中国科学院林业土壤研究所部分科研人员,在吉林省郭前旗灌区的盐碱荒滩上建立起我国东北地区最早的长期定位观测点,进行改良盐碱地研究。他根据土壤中盐分易于集中,易于分散,即所谓“盐随水来,盐随水去”的规律,以及集中则为害,分散则有益,而且盐分中多数为作物生长所必需,所以既不宜、也不易去除净尽的事实提出,改良盐碱土,只要将土壤盐分浓度严格控制在一定的范围之内,就能够生长作物,而无须完全除尽。事实证明,郭前旗灌区的盐碱地采用“淡水冲洗,种稻改良”获得了成功,为盐碱地改良开辟了一条新的途径。8年观测结果表明,经淡水冲洗种稻改良的盐碱地有48%的土地含盐量呈下降趋势,30%土地盐分无明显变化,仅有22%土地的盐分呈上升趋势。可见,种稻改良盐碱地的方法可使地下水含盐呈下降趋势,从而确定了苏打盐土进行种稻改良的长期有效性。
在研究盐碱土的过程中,陈恩凤发现有机质的转化与土壤脱盐脱碱有密切关系。在一定水热条件下,增加土壤有机质可增强土壤中蛋白酶、脲酶等酶类的生物活性,而释放出更多的胺态和铵态氮。此外,低分子有机酸也有利于土壤脱盐脱碱;而水溶性腐殖质、活性胡敏酸和富里酸可活化阳离子,改善土壤性质和补充因冲洗而淋失的活性腐殖质含量,从而相应地增加了苏打盐土的水溶性钙镁和有效态氮磷含量,提高土壤的缓冲性能。可见,除水分外,有机质也是改良盐碱土的一种重要物质。
陈恩凤根据自己的研究成果,于1965年在哈尔滨召开的“全国盐碱土改良学术讨论会”上提出“以水肥为中心的综合措施”改良盐碱土,受到与会人士的重视与赞赏。其后,这项研究成果在全国各地陆续得到推广,并取得了显著成效。
陈恩凤学风严谨,研究课题紧密结合实际,并常在解决实际问题中提出新的观点,发现新的问题。他兼任职务虽多,但对承担的教学、科研和行政领导工作,乃至社会活动,无不认真负责。他勤于思考,善于计划,工作勤奋,品德高尚,深为人们所称道。
附:陈恩凤学术年表
1910年12月20日 出生于江苏省句容县。
1933年 毕业于金陵大学,获农学士学位。
1933—1935年 任中央地质调查所土壤研究室调查员。
1935—1938年 在德国克尼堡大学研究院学习,获理学博士学位。
1938—1940年 回中央地质调查所土壤研究室工作,任技师。
1940—1943年 任中国地理研究所副研究员,并在复旦大学兼课。
1943—1952年 任复旦大学教授、农艺系主任。
1952—1984年 历任沈阳农学院教授,土壤农化系主任、副院长、院长。
1953年 兼任中国科学院土壤研究所东北分所筹备处副主任。
1954年 兼任中国科学院林业土壤研究所农化室主任。
1984年 以后不再担任沈阳农学院院长职务,专任教授。
2008年6月7日 在沈阳逝世。
陈恩凤主要论著
1 陈恩凤.江苏省句容县土壤调查报告.土壤专报,1933(8),第8号.
2 陈恩凤.厩肥施入土内在生长季节的分解(德文).德国农业年报(柏林),1938,86(1).(Untersuchungenuber die Zersetzung des Stallmistes im Boden Wahrend der Vegetation,Lardw.JahrbucherBd,86(1)Heft1,Berlin,1938.)
3 陈恩凤.四川省北川县土壤.土壤简报,1939(2)第2号.
4 陈恩凤.汉渝公路中段及渠江流域之土壤与土地利用.地理集刊,1943(1).
5 陈恩凤.人畜粪中氮质之保存方法.土壤,1943,3(1—2).
6 陈恩凤.青海省中部之棕壤及其地理意义.地理学报,1944,(11).
7 陈恩凤.水土保持学概论.上海:商务印书馆,1949.
8 陈恩风.中国土壤地理.上海:商务印书馆,1951.
9 陈恩凤.黑龙江省龙江县之土壤与土地利用.土壤专报,1951(25).
10 陈恩凤.土壤含水量对于油桐苗生长的影响.土壤学报,1953,2(1).
11 陈恩风.吉林省郭前旗灌区的碱化草甸土.土壤学报,1957,5(1).
12 陈恩凤等.吉林省郭前旗灌区碱化草甸土及其改良.土壤专报,1957(30).
13 陈恩凤.深耕的现状与发展.土壤通报,1959(6).
14 陈恩凤等.有机肥料优越性的研究(一)•提高堆肥肥效的研究.土壤学报,1959,7(3—4).
15 陈恩凤等.有机肥料优越性的研究(二)•施用有机肥料对土壤肥力、微生物活动、作物产量的作用.土壤学报,1960,8(1).
16 陈恩凤.耕翻深度与耕层的层次发育.中国农业科学,1961(12).
17 陈恩凤.农业土壤的形成与分类问题.农业土壤论文集,1962.
18 陈恩凤等.吉林省郭前旗灌区苏打盐渍土的成因及其累积过程.土壤通报,1962(1).
19 陈恩凤等.吉林省郭前旗灌区苏打盐渍土的改良.土壤学报,1962,10(2).
20 陈恩凤等.吉林省郭前旗灌区苏打盐渍土的盐分动态.土壤通报,1962(2).
21 陈恩凤.关于盐碱土改良工作中的几个问题.土壤通报,1965(6).
22 陈恩凤.草甸棕壤区耕作土壤的层次发育及其肥力特征.土壤学报,1965,13(2).
23 陈恩凤.关于土壤肥力实质研究的来源与设想.土壤肥料,1978,(6).
24 陈恩风等.土壤有机质转化的研究——苏打盐土中有机质转化与脱盐、脱碱培育肥力的关系.土壤学报,1980,17(3).
25 陈恩凤等.土壤肥力实质的探讨(I)•黑土.土壤学报,1984,21(1).
26 陈恩凤等.土壤肥力实质的探讨(Ⅱ)•棕壤.土壤学报,1985,22(2).
27 陈恩凤等.土壤肥力实质的探讨(Ⅲ)•红壤.土壤学报,1986,23(4).
28 陈恩凤等.土壤肥力实质的探讨(Ⅳ)•水稻土.土壤学报,1987,24(1).
29 陈恩凤.土壤肥力物质基础及其调控.北京:科学出版社,1990.