潜心研究豆科共生固氮推动紫云英根瘤菌剂大面积应用
早在30年代初,当植物生长激素的研究尚处于开创阶段时,陈华癸就首先发现作物根毛被根瘤菌感染之前,发生伸长和弯曲的现象与根瘤菌分泌生长素类物质的作用有关。30年代末,他对高效根瘤菌和低效根瘤菌形态发育进行了比较研究,阐明了共生固氮有效性机理的一个重要方面。论文发表在《英国皇家学会会刊》上,他当时的结论,至70年代仍被斯坦尼尔(Stanier R.Y.)等人著的《微生物世界》和贝杰森(Becjevsen F.J.)的论文及有关教科书所引用。魁斯佩尔(Quispel A.)在1974年高度评价了他的研究结果的意义。
陈华癸对共生固氮研究的另一贡献,是他在1941年与徐明光、张信诚一起,通过人工接种试验,首先发现紫云英根瘤菌和紫云英结瘤共生固氮是一个独立的“互接种族”。论文发表在美国《土壤科学》杂志上。这项发现,不仅丰富了根瘤菌和寄主植物共生结瘤固氮的特异知识,而且在紫云英根瘤菌剂的生产和应用方面有重要的实践意义。
50年代,他领导的研究集体继续从多方面对紫云英根瘤菌共生关系进行研究。60年代初,筛选出紫云英根瘤菌的优良菌种,并直接参与了菌肥厂的建设、紫云英根瘤菌剂的生产,以及大面积使用的试验、示范和推广工作,为我国南方稻田紫云英绿肥种植面积的扩大和双季稻的发展,提供了重要的技术手段。70年代后期,他带领同事们开拓了共生固氮研究的新领域,培养与指导新生力量,开展了共生结瘤固氮的分子遗传学研究。
陈华癸对细菌肥料的应用和推广一直持严谨的科学态度。在50年代末社会上掀起的那场盲目生产和推广细菌肥料的热潮中,他和他的研究集体既不随声附和,更不推波助澜。在随之而来的基本否定细菌肥料的社会气氛下,他及时呼吁科学地发展根瘤菌剂的重要意义(《人民日报》,1964年5月19日),并坚持研究和应用推广工作,从而促进了60—70年代紫云英根瘤菌接种剂的生产应用、及稻田种植紫云英面积的扩大。根据花生根瘤菌接种剂应用的实际效果,在他的倡议下,1979年湖北省土壤学会生物固氮专业学术会议向农业部建议加强花生根瘤菌剂的推广应用。
开拓水稻土微生物学新领域发现水稻土中气性硝化作用和硝化微生物
早在我国土壤分类学家对水稻土形成与分类的意见还不一致的时候,陈华癸就针对我国水稻生产的重要性和水稻土肥力的特殊性,率先开展了夏水冬旱的水稻土中氨态、硝态氮季节性变化的研究,开拓了我国水稻土营养元素生物循环新的领域。1948年,他发表在《武汉大学理科季刊》上的论文指出,长江流域水旱两作稻田中,无论旱季和水季都能进行氨化作用,且在蓄水条件下,氨态氮是唯一重要的元素氮的来源。在冬季排水种旱作时,由于通气条件改善,硝化作用显著增强,硝态氮和氨态氮占有同样重要的地位。但到春季,土壤经灌水,由于反硝化作用的发生,硝态氮大量减少,只剩痕迹。50年代中期,他领导4名研究生对水稻土绿肥翻耕蓄水种稻后微生物种群消长的研究,包括:占优势的种类;兼厌氧性到严格厌氧性细菌种类的发展;氨化细菌的优势种类;纤维素的分解主要是食纤维素细菌的作用;卵磷脂的分解主要是蜡状芽孢杆菌的作用等内容。在1956年举行的第六届国际土壤学大会(巴黎)上,对水稻土的微生物学特征作了专题讨论。1957年,在中苏稻作科学学术会议(武汉)上,作了《水稻土中植物营养元素的生物循环》的学术报告,较全面地总结了水稻中植物营养元素的生物循环,讨论了水稻土的碳素、氮素、磷素、硫素、铁素等的生物学变化,指出了水旱两作的水稻土生物循环的5个特点:腐殖质积累量低;有机质分解速度强;氧化还原势(Eh值)及其变化范畴特征;氮素、硫素、铁素循环区别于旱地土壤;在有的水稻土中施用少量硫酸盐类肥料对秧苗返青有良好作用。这些结论对我国水稻土微生物和植物营养元素循环的早期研究工作具有开拓性意义。
陈华癸对水稻土微生物研究的另一突出贡献是发现水稻土中有兼厌气性的硝化微生物进行亚硝化作用。自1890年维洛格拉斯基(BиноградскиЙ)强调通气对硝化微生物的硝化作用的必要性以来,一直没有人怀疑过硝化作用和硝化微生物是绝对需氧的。陈华癸和他的同事周启从水稻土中发现了厌氧的亚硝酸细菌,并获得了亚硝酸细菌的纯培养。这项发现已记载在1964年举行的第八届国际土壤学大会(布加勒斯特)上宣读的《兼厌气性的硝化作用和硝化微生物》论文中,并在美国《土壤科学》杂志(1983)上刊出,引起了各国学者的强烈反响,先后收到20多位有关专家学者来函,称赞和索取文稿。从水稻土中兼性厌氧硝化作用的发现和水稻根表的高氧化势的鉴定,否定了自上世纪末以来一直认为硝化微生物和硝化作用是绝对需氧的普遍性规律,发展和修订了50年代日本学者Shingo Mitsui(1956)关于水稻土的分层及无机氮的转化和损失的经典图式。
进入90年代,陈华癸虽已年逾古稀,但他仍领导着科技人员从事共生结瘤固氮的分子遗传学研究,为祖国的四化大业继续奉献他的聪明和才智,发挥他的光和热。(作者:程见尧)
简 历
1914年1月11日 出生于北京市。
1931年 毕业于北京大学预科。
1935年 毕业于北京大学生物系。
1935—1936年 任北京大学生物系助教。
1939年 毕业于英国伦敦大学、获哲学博士学位。
1940年 获美庚款基金资助在西南联合大学清华农业研究所从事研究工作。
1941—1945年 任中央农业试验所技正。
1946—1947年 任北京大学农学院教授、土壤系主任。
1947—1952年 任武汉大学农学院教授、农业化学系主任。
1952年 以后历任华中农学院(今华中农业大学)教授、土壤及农业化学系主任、生物固氮研究室主任,华中农学院院长。先后当选为中国科协第二届全国委员会委员,中国农学会常务理事、副会长、顾问,中国农学会土壤肥料研究会第一、二届理事长,中国微生物学会常务理事、副理事长、顾问、中国土壤学会理事,湖北省土壤学会理事长、名誉理事长。
1980年 当选为中国科学院生物学部委员。
摘自《中国科学技术专家传略》