宋元明
摘? ?要? 劉和是近代中國(guó)最早獲得土壤學(xué)博士學(xué)位的學(xué)者之一,也是近代中國(guó)土壤肥料學(xué)的先驅(qū)與開拓者。他積極投身中國(guó)土壤肥料學(xué)的教育和研究,在近代中國(guó)土壤肥料學(xué)的早期發(fā)展過程中扮演了重要角色。通過對(duì)相關(guān)報(bào)刊、論著的梳理,試圖還原其學(xué)術(shù)生平,研究和探討他的成就及貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞? ?劉和? ?土壤肥料學(xué)? ?鹽堿地? ?教科書
晚清以降,伴隨著西學(xué)東漸的浪潮,諸多西方科技新知傳入中國(guó),其中就包括近代土壤肥料學(xué)。1877年《格致匯編》刊載的《農(nóng)事略論》率先向國(guó)人介紹了李比希(Justus von Liebig,1803—1873)以及農(nóng)業(yè)化學(xué)的相關(guān)知識(shí)。19世紀(jì)末,《農(nóng)學(xué)報(bào)》及江南制造局翻譯館大規(guī)模譯介西方農(nóng)學(xué),近代土壤肥料學(xué)知識(shí)開始系統(tǒng)地傳入中國(guó),這門新興的學(xué)科逐漸在中國(guó)生根發(fā)芽。
學(xué)科的發(fā)展離不開人才的積累,歸國(guó)留學(xué)生是中國(guó)近代科學(xué)發(fā)展的主力軍。正是在他們的努力下,很多從西方引進(jìn)的近代科學(xué)逐漸實(shí)現(xiàn)了體制化和本土化,土壤肥料學(xué)也不例外。這些早期留學(xué)歸國(guó)的土壤肥料學(xué)家為中國(guó)土壤肥料學(xué)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),劉和(圖1)就是其中頗具代表性的一位學(xué)者。
劉和是一位在民國(guó)時(shí)期頗有名望的土壤肥料學(xué)家,他于1925年自美國(guó)獲得土壤學(xué)博士學(xué)位后,先后任教于燕京大學(xué)、東北大學(xué)、北平大學(xué)以及浙江大學(xué),在近代中國(guó)土壤肥料學(xué)的早期發(fā)展過程中扮演了重要的角色,堪稱中國(guó)土壤肥料學(xué)的先驅(qū)人物之一。然而,在目前的學(xué)術(shù)研究中,有關(guān)劉和的介紹寥寥無(wú)幾,其生平簡(jiǎn)介僅散見于民國(guó)時(shí)期的部分刊物中[1,2]。筆者翻檢史料,通過對(duì)相關(guān)報(bào)刊、論著等文獻(xiàn)的系統(tǒng)梳理,試圖最大限度還原其學(xué)術(shù)生平,以補(bǔ)相關(guān)研究之不足,并希借此推進(jìn)中國(guó)近代土壤肥料學(xué)史之研究。
一? ? 投身農(nóng)學(xué)教育,推動(dòng)農(nóng)業(yè)改良
劉和,字仲和,1897年出生于山西徐溝,卒年不詳,幼年曾在太原的山西學(xué)務(wù)公所游美預(yù)備科學(xué)習(xí)[3]。1912年,年僅14歲的他順利進(jìn)入清華學(xué)校,是清華最早招收的學(xué)生之一。此時(shí)的清華作為留美預(yù)備學(xué)堂,主要以培養(yǎng)留美學(xué)生為目的,劉和在此度過8年的學(xué)習(xí)生涯后,于1920年順利獲得赴美留學(xué)公費(fèi)名額,考入美國(guó)愛荷華州立大學(xué)(Lowa State College)學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè),隨后進(jìn)入馬里蘭大學(xué)(University of Maryland)攻讀博士學(xué)位,專攻土壤學(xué)。留學(xué)期間的劉和積極參加中國(guó)留學(xué)生活動(dòng),1924年8月加入了由留學(xué)生組織的精英團(tuán)體——仁社。與此同時(shí),他還與清華保持著密切聯(lián)系,在校刊上發(fā)表文章宣傳土壤學(xué)這一當(dāng)時(shí)還極為小眾的專業(yè)[4]。在美留學(xué)期間,劉和接受了系統(tǒng)的土壤肥料學(xué)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練①,于1925年從馬里蘭大學(xué)獲得土壤學(xué)博士學(xué)位。同年10月30日,他與留美學(xué)生一行六人乘船返抵上海②,旋即入職燕京大學(xué)農(nóng)科,成為該科首位中國(guó)教師。
燕京大學(xué)是一所由美國(guó)教會(huì)主導(dǎo)創(chuàng)辦的西式大學(xué),其農(nóng)學(xué)科系設(shè)立自其建校之初即有動(dòng)議。早在1919年秋,燕京大學(xué)就與邱潤(rùn)初合作建設(shè)農(nóng)科,邱氏出資購(gòu)地建設(shè),校方從美國(guó)聘請(qǐng)學(xué)者來(lái)華任教。1921年秋正式招生,后該科由華洋義賑會(huì)資助,發(fā)展迅速。1926年冬,劉和被校方任命擔(dān)任農(nóng)科代理主任,成為燕京大學(xué)首位也是唯一的中國(guó)籍農(nóng)科主任[5]。劉和就任主任之時(shí),正值鄉(xiāng)村建設(shè)運(yùn)動(dòng)如火如荼之際,他順應(yīng)時(shí)代潮流,大力提倡新式農(nóng)業(yè)教育,積極籌辦農(nóng)業(yè)刊物,興辦農(nóng)業(yè)展覽會(huì),參加農(nóng)業(yè)知識(shí)宣講,加大農(nóng)業(yè)推廣的力度,在很大程度上推動(dòng)了燕大農(nóng)科的發(fā)展。
有感于國(guó)內(nèi)農(nóng)學(xué)發(fā)展之滯后,? 劉和入職伊始便疾呼改良農(nóng)業(yè)教育。他感嘆“奈辦農(nóng)業(yè)者大都為農(nóng)學(xué)之門外漢及爺派之富家翁,與普通農(nóng)民絕少來(lái)往,故農(nóng)民不能因之獲得助益”,而“農(nóng)事試驗(yàn)場(chǎng)之設(shè)立亦名不符實(shí)”,以至于“毫無(wú)成績(jī)之可觀”[6]。為了使得農(nóng)業(yè)教育能夠真正落到實(shí)處,他提倡農(nóng)業(yè)學(xué)校不僅要負(fù)擔(dān)學(xué)生的教育費(fèi)用,且“所收之學(xué)生必為真正農(nóng)民之子弟,授之以科學(xué)農(nóng)業(yè)教育,使其歸還農(nóng)田而服務(wù)于農(nóng)民間”[6]。在他任內(nèi),鑒于“中國(guó)農(nóng)業(yè)教育非先從真正的農(nóng)民著手不可”[6],燕京大學(xué)還與清華學(xué)校及香山慈幼院合辦了農(nóng)事講習(xí)所,以造就農(nóng)村領(lǐng)袖、墾殖先導(dǎo)、農(nóng)事推廣員和新農(nóng)民為目標(biāo),劉和親自任教。該所之設(shè)立一度引起媒體關(guān)注,開學(xué)時(shí)熊秉三、劉廷芳、馮友蘭、董時(shí)進(jìn)等諸多名流均出席并致辭[7]。
在劉和看來(lái),燕大農(nóng)科的定位“就是要由近及遠(yuǎn)的推廣農(nóng)業(yè)知識(shí)”[5],所以他在工作中非常強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)推廣的重要性。在他的籌劃下,燕京大學(xué)農(nóng)科于1927年創(chuàng)辦了自己的刊物《燕大農(nóng)訊》,其內(nèi)容不僅包括燕大農(nóng)科的學(xué)術(shù)研究成果,還有農(nóng)作物種植改良、家禽家畜飼養(yǎng)、果樹栽培、病蟲害防治等科普知識(shí),豐富了民眾知識(shí),開闊了民眾眼界。此外,他還積極組織農(nóng)業(yè)展覽會(huì),參加華洋義賑會(huì)等機(jī)構(gòu)的合作講習(xí)會(huì)活動(dòng),向廣大農(nóng)民演講和普及農(nóng)業(yè)知識(shí),收效良好。
劉和在燕大的工作也得到了來(lái)訪西方學(xué)者的認(rèn)同。1927年6月初,美國(guó)康奈爾大學(xué)昆蟲學(xué)系教授倪登(James G. Needham, 1868—1957)①到訪燕京大學(xué),高度贊揚(yáng)了劉和在燕京大學(xué)所籌劃的農(nóng)民農(nóng)業(yè)教育,認(rèn)為“此種工作正為中國(guó)農(nóng)業(yè)社會(huì)所必須,若見實(shí)效,當(dāng)推行于全國(guó)”[6]。就在這一年,劉和迎來(lái)了愛情和事業(yè)的雙豐收,9月他與家政學(xué)家何靜安完婚,成為近代中國(guó)科學(xué)史上為數(shù)不多的一對(duì)學(xué)術(shù)伉儷②。
正當(dāng)劉和大力推進(jìn)自己的農(nóng)業(yè)改良事業(yè)之時(shí),燕京大學(xué)陷入了與金陵大學(xué)爭(zhēng)奪華北農(nóng)業(yè)改良主導(dǎo)權(quán)的斗爭(zhēng),最終基督教教育聯(lián)合會(huì)決議將華北的農(nóng)業(yè)教育交由金陵大學(xué)負(fù)責(zé),燕京大學(xué)逐漸退出①。1929年3月,燕京大學(xué)農(nóng)科正式取消,改組為農(nóng)事試驗(yàn)場(chǎng),隸屬于自然科學(xué)院,劉和仍擔(dān)任試驗(yàn)場(chǎng)主任一職[10]。此時(shí)燕大的農(nóng)學(xué)發(fā)展雖未完全停滯,但明顯已大不如從前。
在此情形之下,劉和北上沈陽(yáng),加盟東北大學(xué)農(nóng)藝系②。東北大學(xué)創(chuàng)建于1923年,1928年8月張學(xué)良擔(dān)任校長(zhǎng)后,大力支持辦學(xué),學(xué)校發(fā)展迅速,從平津地區(qū)招攬了不少教授專家,劉和正是其中一員。對(duì)于剛剛起步的農(nóng)藝系,劉和傾注了不少心血,他是系里主要負(fù)責(zé)人之一 [11]。不久后,劉和重返北平,擔(dān)任北平大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)場(chǎng)主任一職。在北平大學(xué)工作期間,劉和依舊著力于農(nóng)業(yè)教育和農(nóng)業(yè)改良。中國(guó)土壤肥料學(xué)的泰斗——熊毅和侯光炯在北平大學(xué)學(xué)習(xí)期間均是在他的影響下,? 開始對(duì)土壤肥料學(xué)產(chǎn)生興趣,? 轉(zhuǎn)而從事相關(guān)研究[12]。1932年3月,劉和從北平大學(xué)離職,南下武漢,任實(shí)業(yè)部漢口商品檢驗(yàn)局技正兼農(nóng)檢處處長(zhǎng)。8月,他轉(zhuǎn)往浙江,受聘于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院,正式負(fù)責(zé)該院土壤肥料的相關(guān)教學(xué)科研工作,同時(shí)也迎來(lái)了其學(xué)術(shù)生涯的高光時(shí)刻。
浙江是近代中國(guó)經(jīng)濟(jì)的中心區(qū)域之一。1927年南京國(guó)民政府成立,在南方遷移和新建了一批學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),吸引了不少學(xué)術(shù)骨干。20世紀(jì)30年代,隨著土壤肥料學(xué)科的快速發(fā)展,江浙區(qū)域形成了一個(gè)頗具規(guī)模的學(xué)術(shù)圈,浙江省建設(shè)廳、浙江大學(xué)、南通大學(xué)、中央大學(xué)、金陵大學(xué)、中央農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)所以及中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所等機(jī)構(gòu)均開辟了相關(guān)的研究方向,有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)者開始從事土壤肥料的調(diào)查研究工作,取得了一批極為重要的成果。在這么一個(gè)良好的學(xué)術(shù)氛圍和科研環(huán)境里,劉和開始專心從事土壤肥料學(xué)的教學(xué)研究工作,到任不久就編寫出了兩本頗具分量的教科書。
二? ? 編寫教科書,促進(jìn)學(xué)科本土化
教科書是一門學(xué)科發(fā)展水平的具體體現(xiàn),也是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)科人才的基本手段。民國(guó)早期,國(guó)內(nèi)雖有少量土壤肥料學(xué)教科書出版,但主要是供中等農(nóng)業(yè)學(xué)校等層次的學(xué)校教學(xué)使用,以至于時(shí)人認(rèn)為:“無(wú)論其‘質(zhì)‘量如何,實(shí)使人有鳳毛麟角之感?!盵13]各地農(nóng)業(yè)學(xué)校所選取之土壤教材,不僅質(zhì)量參差不齊,也難以和本國(guó)實(shí)情相結(jié)合,不過是“翻譯東西文書籍,講講外國(guó)土壤或普通學(xué)理,與本國(guó)本地毫不相關(guān)”,想要謀求改良某地某種土壤及農(nóng)作物增產(chǎn),“豈非南轅北轍”[14]?不只是土壤肥料學(xué),當(dāng)時(shí)很多學(xué)科的教科書都存在理論與實(shí)際相脫節(jié)的狀況。
1931年,時(shí)任中央研究院院長(zhǎng)的蔡元培正式提出教科書本土化的問題,掀起了一場(chǎng)教科書中國(guó)化運(yùn)動(dòng),其影響遍及當(dāng)時(shí)的各個(gè)學(xué)科。中國(guó)化的實(shí)質(zhì)其實(shí)就是本土化,教科書中國(guó)化的內(nèi)涵就是要將外來(lái)教科書的思想和內(nèi)容與中國(guó)實(shí)際相結(jié)合,服務(wù)于中國(guó)社會(huì)之需求,促進(jìn)和推動(dòng)教育和學(xué)術(shù)的發(fā)展,從而解決中國(guó)自身之問題[15]。20世紀(jì)30年代,隨著全國(guó)范圍的土壤調(diào)查逐漸展開,中央地質(zhì)調(diào)查所土壤研究室、廣東土壤調(diào)查所、浙江土壤所等一批土壤肥料學(xué)研究機(jī)構(gòu)紛紛設(shè)立,土壤肥料學(xué)科迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期,編纂有中國(guó)特色的本土化教科書自然成了當(dāng)務(wù)之急。
1933年,為了喚起國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于肥料問題的關(guān)注,以期“我國(guó)肥料之建設(shè)及肥料試驗(yàn)之進(jìn)步”,剛到浙大不久的劉和細(xì)心整理了他在燕京大學(xué)、東北大學(xué)以及北平大學(xué)教授肥料學(xué)的講義和相關(guān)材料,在此基礎(chǔ)上編寫了《肥料學(xué)講義》一書,交由中華農(nóng)學(xué)會(huì)正式出版([16],例言)。
全書分為四章,分別為植物營(yíng)養(yǎng)概論、人工肥料、自然肥料、肥料試驗(yàn)與肥料應(yīng)用,下分26小節(jié)。該書博采眾長(zhǎng)、內(nèi)容豐富,融歐美、日本教科書之所長(zhǎng)。劉和編寫此書主要參考了暢銷一時(shí)的美國(guó)土壤學(xué)家古斯塔夫森(Axel F. Gustafson,1880—1942)所編《肥料手冊(cè):來(lái)源、成分、效用和使用》(Handbook of Fertilizers: their sources, make-up, effects, and use)①一書。除了歐美著作外,他還積極吸收最新的日譯教材內(nèi)容,如1930年商務(wù)印書館版的由吉村清尚著、劉友惠譯的《肥料學(xué)講義》就在書中被多次征引。
劉和在編寫此書時(shí),不僅吸收了國(guó)外最新教材的內(nèi)容,更為重要的是他在書中使用了很多自己進(jìn)行土壤肥料研究時(shí)獲取的數(shù)據(jù)及照片,對(duì)肥料原理進(jìn)行形象地說(shuō)明,并對(duì)中國(guó)將來(lái)的肥料發(fā)展方向進(jìn)行了合理設(shè)想。在談及施肥方法及不同作物的施肥時(shí),也會(huì)結(jié)合中國(guó)的具體情況進(jìn)行分析,開啟了肥料學(xué)教科書本土化的先河。
《肥料學(xué)講義》付梓后,劉和并未停下編纂教材的腳步。他試圖“將土壤學(xué)之要點(diǎn),不論新舊,不分國(guó)界,盡量搜羅”,以編寫《土壤學(xué)》(圖2)一書,盡力令讀者有“事半功倍之效”([17],自序)。最先考慮定為上中下三卷,分別談?wù)撏寥郎煞诸惡臀锢硇?、土壤化學(xué)和土壤培肥、土壤生物。1935—1936年,《土壤學(xué)》上中兩卷在商務(wù)印書館出版發(fā)行,共有15章近700頁(yè),與同時(shí)期的土壤教材相比,可謂卷帙浩繁①[17,18]。
書中除講述土壤學(xué)的基本原理外,還融入了中國(guó)實(shí)地研究成果,特別是在第九章“世界土壤分布情形”還專有“我國(guó)土壤”一節(jié),本土化特色鮮明。相較于1931年鄧植儀、彭家元版《土壤學(xué)》和1933年王云森版《土壤學(xué)》,成書稍晚的劉和版《土壤學(xué)》首次提及了中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所土壤研究室與廣東土壤調(diào)查所的工作,文中對(duì)土壤的考察也不再是“紙上談兵”,不僅有作者在各地親身進(jìn)行的土壤調(diào)查,也包括諸多前人研究,如唐啟宇對(duì)中國(guó)土壤的分類、李學(xué)清對(duì)黃土的研究、蕭查理(Charles F. Shaw,1881—1939)的土壤調(diào)查均出現(xiàn)在此本教材之中。特別值得一提的是,教材中大量出現(xiàn)了蕭查理1930年出版的《中國(guó)土壤》一書的內(nèi)容。蕭氏是首位應(yīng)邀來(lái)華主持土壤調(diào)查工作的美國(guó)土壤學(xué)家,他所作的《中國(guó)土壤》通常被認(rèn)為是中國(guó)第一篇大范圍土壤調(diào)查報(bào)告。劉和大量引用該書,充實(shí)和完善了教材中關(guān)于中國(guó)土壤分布狀況的描述,使之成為了真正意義上的中國(guó)土壤學(xué)教材。
《土壤學(xué)》一書出版后廣受好評(píng),當(dāng)時(shí)有評(píng)價(jià)稱該書能將“科學(xué)解釋,詳加敘述,乃現(xiàn)在一般土壤學(xué)書中所僅有”,而中國(guó)土壤之分布圖及數(shù)百個(gè)之土壤學(xué)譯名“皆為創(chuàng)作”。插圖數(shù)十幅,附名詞對(duì)照表及索引“尤便查閱”[19] 。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所地質(zhì)學(xué)家李連捷認(rèn)為該書“所取材料豐富,大部又頗新穎,為以往國(guó)內(nèi)出版土壤通論所不及,敘述及結(jié)構(gòu)亦整齊清晰”,雖仍有不足之處,但作為普通教科書的土壤通論,可“擺在架子上與其他大型書籍媲美”[13]。
從劉和所編寫的土壤肥料學(xué)教科書可以看出,他所編寫的教材無(wú)論從內(nèi)容的深度還是廣度,都比同時(shí)期的其他教材有了顯著的進(jìn)步,堪稱本土化教材的典范。這一方面是因?yàn)閯⒑蛡€(gè)人的能力突出,另一方面也反映出隨著土壤調(diào)查的開展和研究的深入,最新的成果開始逐步被吸納進(jìn)入高校教材,土壤肥料學(xué)教育上逐漸擺脫了此前“紙上談兵”的困境,“因地制宜”地教授土壤學(xué)知識(shí)逐漸成為可能。土壤肥料學(xué)黃金時(shí)期的到來(lái),使得劉和不僅有機(jī)會(huì)撰寫出版土壤肥料學(xué)的教科書,更為他提供了充足的條件開展肥料試驗(yàn),創(chuàng)造出頗具中國(guó)特色的新型有機(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)了他在《肥料學(xué)講義》中闡述的愿景。
三? ? 參加化肥問題論戰(zhàn),發(fā)明新型有機(jī)肥料
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,施肥是提高土壤肥力、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量最為有效的方式。1840年,德國(guó)化學(xué)家李比希發(fā)明化肥后,這種有別于傳統(tǒng)有機(jī)肥料的無(wú)機(jī)肥料逐漸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位?;首钤缬谕砬鍌魅胛覈?guó),初期僅在沿海少數(shù)地區(qū)使用,民國(guó)以后使用區(qū)域逐漸擴(kuò)展到華南、華中、華北等地。1909年,德國(guó)化學(xué)家哈珀(Fritz Haber,1868—1934)成功發(fā)明經(jīng)濟(jì)可行的人工固氮法,大大提高了化肥的生產(chǎn)力,西方公司也隨之加快了在華傾銷化肥的步伐。中國(guó)化肥進(jìn)口數(shù)額大幅增加,導(dǎo)致大量金錢外流,如此巨大的財(cái)富“漏卮”逐漸引發(fā)國(guó)人關(guān)注。化肥大量輸入帶來(lái)的不僅是經(jīng)濟(jì)問題,還有環(huán)境問題。由于部分商人以次充好、過度宣傳,加之農(nóng)民缺乏相關(guān)知識(shí),濫用化肥,不少地區(qū)的土壤逐漸惡化,生態(tài)系統(tǒng)失衡,從而引發(fā)農(nóng)學(xué)界關(guān)于化肥利弊的大爭(zhēng)論,堪稱20世紀(jì)20—30年代中國(guó)農(nóng)學(xué)界的一大熱點(diǎn)話題。
早在燕京大學(xué)任教期間,劉和就特別關(guān)注化肥的輸入及其對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)的影響。1927年,他曾在《自然界》雜志上專門撰文探討此一問題[20]。1931年,他又在中華農(nóng)業(yè)化學(xué)會(huì)上作了題為《中國(guó)人工肥料問題》的演講,重申自己的觀點(diǎn)①[21]。不過與很多農(nóng)學(xué)家一味空喊口號(hào)不同,他的關(guān)注點(diǎn)不止限于文字的論辯,而是試圖尋找切實(shí)有效的方法去制造經(jīng)濟(jì)、便捷且無(wú)害的肥料來(lái)替代化肥。
劉和注意到,中國(guó)一方面在大量進(jìn)口西方的化學(xué)肥料,一方面卻有大量現(xiàn)成的肥料原料供給出口,如榨油廠的副產(chǎn)品豆餅、棉籽餅、菜籽餅、花生餅、芝麻餅等就以低廉的價(jià)格運(yùn)出國(guó)門。1933年他在《肥料學(xué)講義》中提出了改良傳統(tǒng)有機(jī)肥料的設(shè)想,表示“我國(guó)今日雖無(wú)大規(guī)模之屠宰場(chǎng)及榨油廠,然將來(lái)交通的建設(shè)進(jìn)步,工業(yè)發(fā)達(dá)后,必有大宗之副產(chǎn)物以待利用”([16],頁(yè)35),并就國(guó)人所常見的這些副產(chǎn)品自行研制新型肥料,取得了獨(dú)樹一幟的成果。
豆餅等物是中國(guó)傳統(tǒng)的有機(jī)肥,雖然環(huán)保無(wú)害,但是相較速效的化肥,其肥效緩慢、肥力不足的缺點(diǎn)也十分突出。根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)肥料的觀察,劉和認(rèn)為這一問題的癥結(jié)在于傳統(tǒng)肥料中的脂肪含量太高,大量脂肪包裹蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)不能充分與水接觸,從而影響了發(fā)酵效率。有鑒于此,他發(fā)明了一種活化肥料,其原理就是用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的化學(xué)方法破壞脂肪層,加水分解蛋白質(zhì),使其易于氨化,從而達(dá)到增加肥效的目的。根據(jù)這一原理,他率先對(duì)豆餅、棉籽粉進(jìn)行了活化試驗(yàn),對(duì)兩者所應(yīng)活化處理的原因、花費(fèi)及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,對(duì)初步試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了公布,尤其對(duì)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行了估算。這一試驗(yàn)成效顯著,明顯提升了有機(jī)肥的肥效,這種活化肥料“無(wú)有機(jī)肥料之劣性,有無(wú)機(jī)肥料之優(yōu)點(diǎn),茍能推銷全國(guó),則每年千余萬(wàn)元至漏巵可免”[22]。
1934年6月25日,劉和發(fā)明的有機(jī)肥料活化作用方法獲國(guó)民政府實(shí)業(yè)部批準(zhǔn)10年專利,一時(shí)間各處“函詢實(shí)情者幾近百人”[22],劉和遂在中華農(nóng)學(xué)會(huì)第17屆年會(huì)上提交論文,詳細(xì)闡述了他所發(fā)明的活化肥料法。隨后,劉和又進(jìn)一步擴(kuò)大活化肥料的原料來(lái)源,選取菜籽餅、烏桕餅、皮渣分別進(jìn)行了多組對(duì)比試驗(yàn),不僅對(duì)選取了多種土壤,其肥料對(duì)照組也不再局限于原料與活化后肥料,還加入了硫酸铔,通過對(duì)傳統(tǒng)肥料、活化肥料以及化肥的對(duì)比試驗(yàn),獲得了第一手的數(shù)據(jù),從而論證了活化肥料的有效性和可行性[23, 24] 。
活化肥料主要是為了補(bǔ)充農(nóng)作物所缺乏的氮元素,除此之外,劉和還發(fā)明了一種鉀化骨質(zhì)磷肥。其方法乃是將獸骨放入高壓蒸煮器中進(jìn)行蒸煮后進(jìn)行粉碎,然后加入氫氧化鉀溶液,待化學(xué)反應(yīng)完成,放入真空干燥器中去除水分,最后用磨粉機(jī)磨成細(xì)粉。這種新的肥料與普通石灰草灰及骨粉混合制成的肥料相比,處理方法略有不同,其中氫氧化鉀與碳酸鈣、脂肪化合后易溶于水,骨頭中不易溶解的磷酸也有一部分變成有效磷酸,可為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供有效的磷肥[25]。
劉和所發(fā)明的活化肥料和鉀化骨質(zhì)磷肥所選取之原料均為國(guó)內(nèi)所常見的的油餅及獸骨,不僅方便易得,而且能夠?yàn)檗r(nóng)作物有效補(bǔ)充肥料三要素中的氮、磷二元素。而針對(duì)鉀元素,劉和還嘗試?yán)酶缓浽氐暮2菅兄菩滦外浄?。?jù)其設(shè)想,若是這種鉀肥成功研制,便可以混合前兩種肥料而成一氮磷鉀全復(fù)合肥料[26]。
在取得新型肥料的發(fā)明專利后,劉和一直在謀求將其投入工業(yè)化生產(chǎn)。1937年3月31日,劉和在仁社上海分社周會(huì)上宣傳了自己的發(fā)明,激起了在場(chǎng)聽眾的強(qiáng)烈興趣,社員們自發(fā)組織了委員會(huì),以陸梅僧、劉和、施博群、任嗣達(dá)、何墨林、陳子博、劉攻蕓七人為成員,負(fù)責(zé)開會(huì)研究和草擬計(jì)劃,計(jì)劃招股設(shè)立工廠制造這一新型肥料[27]。委員會(huì)中陸梅僧、何墨林、劉攻蕓等人都是當(dāng)時(shí)享譽(yù)政商兩界的要人,由此亦可見時(shí)人對(duì)此發(fā)明之重視。
不過,實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)有一定的距離,劉和發(fā)明的新型肥料也因各種原因最后并未能投產(chǎn)。但他所做的工作在當(dāng)時(shí)還是引起了巨大反響,關(guān)于活化肥料的報(bào)道也見諸于各種報(bào)刊雜志,獲得了很高的評(píng)價(jià),正如當(dāng)時(shí)中央棉產(chǎn)改進(jìn)所的朱海帆在自己的書中所說(shuō):“劉和先生活化肥料之發(fā)明,在肥料制造上另辟途徑,此種研究之結(jié)果對(duì)于復(fù)興農(nóng)村與挽回利權(quán),都有直接的關(guān)系?!盵28]
編寫教科書、發(fā)明新型肥料,充分體現(xiàn)了劉和在教學(xué)和研究上的能力。但是對(duì)于一個(gè)農(nóng)學(xué)家來(lái)說(shuō),如何將研究寫在祖國(guó)大地上,才是真正值得關(guān)注的事情,劉和非常幸運(yùn)地獲得了這樣一個(gè)機(jī)會(huì)。
四? ? 主持堿地改良,發(fā)展華北農(nóng)業(yè)
土壤鹽堿化是困擾華北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)歷史問題。20世紀(jì)30年代,為根除土鹽,維護(hù)國(guó)稅,消除社會(huì)沖突,在南京國(guó)民政府的指導(dǎo)下,冀魯豫三省的地方政府及鹽務(wù)管理部門開始在華北進(jìn)行大規(guī)模的堿地改良①。其中,最為核心的區(qū)域集中于河北、河南、山東三省,又以河北、河南二省之工作最有成效,而劉和則在其中扮演了非常重要的角色。
1935年暑假, 已從浙大調(diào)往財(cái)政部任職的劉和受部長(zhǎng)孔祥熙派遣, 奔赴河北、河南兩省的鹽堿地區(qū)進(jìn)行初步調(diào)查,并確定了下一步鹽堿地改良的基本方向。通過調(diào)查,他提出了兩項(xiàng)基本建議,一是臨河地區(qū)應(yīng)興辦水利以灌溉各處不毛之地,通過洗堿的方式將堿土變?yōu)榉饰种?,二是未臨河縣份應(yīng)積極鑿井以便灌田,從而將水利視作此次改良的重心[30]。
同年11月25日,財(cái)政部長(zhǎng)蘆鹽區(qū)改良?jí)A地委員會(huì)在天津正式成立(圖3),由長(zhǎng)蘆鹽務(wù)稽核分所、華北水利委員會(huì)與河北省建設(shè)廳三方聯(lián)合組成。委員會(huì)主席由長(zhǎng)蘆鹽運(yùn)使擔(dān)任,實(shí)際工作由技術(shù)處主持。該處下分農(nóng)業(yè)組和水利組,成員由技術(shù)員、專家、工程師組成,劉和以財(cái)政部特派專員的身份受命擔(dān)任處長(zhǎng)一職,正式主持此次冀南地區(qū)的鹽堿地改良工作。
改良鹽堿地,其目的是為了發(fā)展農(nóng)業(yè)種植,從而從經(jīng)濟(jì)上改變堿區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)方式,最終實(shí)現(xiàn)治本之效。冀南鹽堿地問題由來(lái)已久,歷史因黃河、漳河河道數(shù)次變遷,屢次潰決,乃至河水泛濫、河道堵塞,致使地下水位抬高,鹽堿地分布廣泛。限于資金,此項(xiàng)工程從在天津往冀南一帶的70多個(gè)縣堿區(qū)之中選取堿性最濃的平鄉(xiāng)、大名等22 縣劃為4 區(qū),試辦堿地改良。1936年4月,在各區(qū)內(nèi)又分別成立技術(shù)處分處,負(fù)責(zé)改良?jí)A地事宜,并在所屬各縣組織改良?jí)A地協(xié)進(jìn)會(huì),在堿地各村成立植棉會(huì)和鑿井會(huì)。劉和通過前期詳細(xì)調(diào)研,分析了河北省堿地的成因,對(duì)河北堿地進(jìn)行了分類,提出數(shù)項(xiàng)改良的措施,其工作核心即為鑿井和植棉。
鹽堿地改良,以用水壓堿之法最為經(jīng)濟(jì)便捷。堿區(qū)地下水埋藏淺,但是鹽分高,不適于進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉和治理鹽堿,最合理的辦法便是抽取深層地下水。河北地區(qū)在20世紀(jì)20年代就已經(jīng)開始進(jìn)行了相當(dāng)規(guī)模的鑿井活動(dòng) [31],但是限于資金和技術(shù),鑿深井一直以來(lái)并未得到推廣和普及。劉和從改良伊始就對(duì)鑿深井一事極為重視,1936年4月他專門邀請(qǐng)地質(zhì)學(xué)家桑志華(Emile Licent,1876—1952)一同前往平鄉(xiāng)、邢臺(tái)等地考察地質(zhì),勘定地點(diǎn),決定在平鄉(xiāng)縣油家莊及大宋、小宋附近開鑿深井 [32]。在劉和的推動(dòng)下,各示范區(qū)均積極開展深井開鑿活動(dòng),到1936年底在大名、武邑、隆平、曲周、雞澤、巨鹿、廣宗7縣都已開鑿示范井,起到了很好的成效[33]。
棉花是一種較耐鹽堿的作物,也是非常重要的一種經(jīng)濟(jì)作物,因此最宜作為鹽堿地墾殖后優(yōu)先選擇的農(nóng)作物。劉和深知應(yīng)將治標(biāo)與治本相結(jié)合,所以在發(fā)展水利的同時(shí),還在堿區(qū)大力推廣棉花種植,到1936年11月底,堿區(qū)已植棉達(dá)7200余畝,效果顯著[33]。
劉和主持的河北省鹽堿地改良計(jì)劃實(shí)施后,收效頗多,改善了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè),也一定程度上抑制了土鹽泛濫的局面。不僅如此,劉和還十分注意宣傳,主持發(fā)行了《改良?jí)A地月刊》,匯集了改良?jí)A地工作中的公文、會(huì)議記錄以及工作報(bào)告,間或刊有工作經(jīng)驗(yàn)交流文章和改良?jí)A地技術(shù)與方法的相關(guān)學(xué)術(shù)論文,有效地宣傳了鹽堿地改良活動(dòng)。1936年8月11日,劉和因“籌策得宜”獲得了財(cái)政部的嘉獎(jiǎng)[34]。
劉和的工作盡管取得了很大成效,但治理鹽堿地是一個(gè)系統(tǒng)性的過程,牽扯面十分廣泛,并非只是一個(gè)技術(shù)問題。治理過程中爆發(fā)出來(lái)的資金不足、外部環(huán)境惡劣等問題也在很大程度上影響了治鹽的效果,使得很多籌劃的工程或半途而廢,或止于設(shè)想。1937年7月,抗戰(zhàn)全面爆發(fā),華北淪陷,剛剛有所起色的冀南地區(qū)鹽堿地改良工作隨戰(zhàn)火消于無(wú)形,劉和付出心血的成果也毀于一旦?;蛟S因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)的緣故,他的名字此后便極少出現(xiàn)在出版物之中,只能從一些機(jī)構(gòu)的通訊地址中推測(cè)他仍供職于財(cái)政部①,但再未有更多有關(guān)他學(xué)術(shù)進(jìn)展的報(bào)道見諸于世,且其中詳細(xì)情況已難以為世人所知。劉和離開了學(xué)術(shù)界,也可以說(shuō)鹽堿地治理的最終失敗也是他學(xué)術(shù)生涯的終結(jié)。
五? ? 結(jié)語(yǔ)
劉和是較早從事土壤肥料學(xué)的科學(xué)家,他的工作對(duì)這一學(xué)科在中國(guó)發(fā)展起到了開拓作用,他也堪稱是該學(xué)科發(fā)展過程中的先驅(qū)人物。劉和的研究生涯也是近代早期中國(guó)土壤肥料學(xué)家們的真實(shí)縮影,極具代表性。從其經(jīng)歷可以看出,科學(xué)家的學(xué)術(shù)選擇和學(xué)術(shù)際遇很大程度上有賴于所處的時(shí)代環(huán)境。劉和出身清華,因庚款之便留學(xué)美國(guó)名校,接受本碩博的全套美式教育,是最早在國(guó)外獲得土壤學(xué)博士學(xué)位的中國(guó)學(xué)者之一,可能也是因此緣故,歸國(guó)后他便直接進(jìn)入美國(guó)人創(chuàng)辦主導(dǎo)的燕京大學(xué)任教,學(xué)術(shù)起點(diǎn)很高。但是20世紀(jì)20年代的中國(guó)軍閥混戰(zhàn),社會(huì)動(dòng)蕩,受國(guó)家環(huán)境和時(shí)代條件所限,他的工作也多是以農(nóng)業(yè)普及為主要工作,真正所能從事的科研活動(dòng)并不多。學(xué)難致用,是同時(shí)代科學(xué)家尤其是從事基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)研究的學(xué)者們所面臨的普遍問題。
20世紀(jì)30年代前期,隨著政局穩(wěn)定,很多學(xué)科都進(jìn)入了發(fā)展的黃金期。從土壤肥料學(xué)科來(lái)看,研究性的工作逐漸增多,研究對(duì)象也更加貼近實(shí)際,加速了學(xué)科的本土化和建制化,并產(chǎn)出了一系列成果。對(duì)劉和而言,這一時(shí)段也是他學(xué)術(shù)生涯的高光時(shí)刻,他不僅編寫了最早的本土化的土壤肥料學(xué)教材,還最先發(fā)明出頗具中國(guó)特色的新型肥料并試圖進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn), 深入鹽堿地區(qū)從事土壤改良。由于各種條件的限制,加之抗戰(zhàn)爆發(fā),他的很多工作雖有開創(chuàng)意義,但并未能夠完全推行即告夭折,不得不說(shuō)這是一種時(shí)代的悲劇。
1937年全面抗戰(zhàn)的爆發(fā)對(duì)中國(guó)影響巨大,科學(xué)領(lǐng)域亦是如此。國(guó)家命運(yùn)的變化和社會(huì)形勢(shì)的驟變使得學(xué)術(shù)研究面臨大變局,像劉和這樣諸多聲名鵲起的科學(xué)家由于各類原因,離開了學(xué)術(shù)崗位,逐漸淡出學(xué)術(shù)圈。以至后世的歷史書寫中,涉及此類人等往往一帶而過,語(yǔ)焉不詳。但無(wú)論如何,作為中國(guó)近代最早的一批科研人員,他們?cè)诟髯詫W(xué)科的早期創(chuàng)設(shè)與發(fā)展過程中都曾發(fā)揮過不可替代的作用,值得我們深入發(fā)掘和研究。
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