李庆逵

李庆逵和他的助手们从土壤、植物营养和肥料三者关系出发，对我国土壤中的磷素、钾素、微量元素的含量、分布、形态、转化规律以及施肥效应等进行了全面系统的研究，成就突出，其中关于“土壤磷素性质及磷肥品种对于作物生长的影响”之研究最为引人注目。

早在30年代，李庆逵就从事土壤有效磷含量、供应能力，磷肥品种和施用方法对小麦、玉米生长影响的研究。先后发表了《我国南方红壤和黄壤对磷酸盐的固定》（PhosphateFixationoftheRedEarthandYellowEarthofSouthernChina）、《施用磷肥时间对小麦产量的影响》（VariationsinYieldandCompositionoftheWheatPlantasAffectedbytheTimeofApplyingPhosphateFertilizers）、《中国中南部红壤之磷肥试验》（1941）和《磷灰岩之肥效试验》（1941）等论文。文章分别提出了红黄壤中之速效磷含量甚低，而固定磷素的能力极高，因而对磷肥的需要最为急切；酸性硅铝质黄壤可直接施用磷矿粉，其效果与施用过磷酸钙及其他可溶性磷肥相同，唯效力稍见迟缓等观点。中华人民共和国成立后，他和同事们先后在华南（1953—1963年）、华中（1952—1956年）红壤区，华东（1960—1963年）黄褐土区和淮北石灰性冲积土区，研究土壤磷素形态及其转化；土壤性质和作物习性对于不同品种磷肥肥效的影响，以及土壤氮素供应情况和磷肥效应的相互关系等等，取得了大量有价值的成果。他成功地区分了红壤地区主要土类中无机磷的形态。指出红壤中磷素主要以磷酸铁形态存在，其中以氧化铁胶膜包蔽态的磷酸铁为主，占土壤矿质磷总量的60％—80％以上。因此，在红壤旱地中，作物对磷肥的效应特别明显（1963）。李庆逵在进一步研究后发现，当稳定性晶体磷酸铁［FePO4·2H2O］作肥料施入土壤后，在淹水还原条件下，可以转化为有效性的无定形磷酸铁而为水稻吸收（1963）。从而阐明了在酸性或中性土区，为何旱作时缺磷，而植稻时缺磷现象即得到缓解的原因。他明确提出，对水稻土而言，磷肥宜用于旱作，在新垦红壤荒地和高度缺磷的土壤上，只有在氮肥足够供应的条件下，磷肥的肥效才能充分发挥出来（1963）。同时强调指出选用磷肥品种应因土而异。这些研究成果，不仅对红壤区合理利用磷肥而且对磷肥工业的发展和合理布局都具有重大意义，在国际上也处于领先地位。1964年，李庆逵在北京科学讨论会上宣读了题为《土壤磷素性质及磷肥品种对于作物生长的影响》的论文，受到了与会者的高度评价，尔后，他的合作者又继续较系统地研究了石灰性土壤中无机磷的形态区分及其化学行为和对作物的有效性问题，并编绘了《中国土壤磷素图》（1979），受到国内外同行的好评。

为了充分利用我国磷矿资源，他和同事们还全面地研究了我国主要的低品位磷矿的化学性质和化学行为，并且根据当地的土壤及作物条件，进行生物试验，取得了丰硕成果。研究结果表明，在岩浆岩类；变质岩类和沉积岩型3大类型磷矿床中，沉积岩型的磷矿可以直接施用，按磷矿粉直接施用的适用性分为3大类，进行了分类评价，根据磷矿性质的不同，提出合理利用的可能性和途径。他们还创立了以磷灰石的晶胞参数a0（横轴长），Da0（横向长）和Dc0（纵向长），或磷灰石矿物中的CO2含量（代表结晶中同晶置换程度）为依据，作为判断磷矿粉直接施用的效果大小的快速方法，以替代费时费力的生物试验方法，这在国际上也是不多见的。李庆逵还提出了磷矿粉直接施用的因地制宜的原则。研究表明，在强酸性土壤上，人工嬗变的放射性磷矿粉可供应作物吸收的磷素占作物吸收磷的86％，而来自土壤的只占14％，在中性和石灰性土壤上，来自磷矿的分别占52％和35％。培育试验表明，开阳磷矿粉在pH5．0的强酸性土壤上，在半年时间内就有1／2被分解，这比pH6．1的土壤中两年分解量还高5倍多。大量生产实践表明，在pH5．5以下的酸性缺磷土壤上，磷矿粉的增产效果特别明显。这些结果表明，磷矿粉直接施用的肥效与土壤性质，尤其是与土壤酸度密切相关。李庆逵对南方主要作物和经济林木吸收磷矿中磷的能力也进行了广泛的试验研究，并按作物的吸磷能力进行分级，为提高磷矿粉的肥效提供了科学依据。他的研究还表明，当磷矿、土壤和作物三个因素都处于最佳状态时，则磷矿粉的效果可以相当甚或略高于过磷酸钙。

李庆逵的研究还表明，红壤地区传统的绿肥作物，如萝卜菜和苕子的根系分解和吸收磷矿粉的能力很强。对绿肥作物施用磷矿粉，并通过作物吸收转化为有机态磷化合物，再把绿肥翻入土中，为经济作物或水稻提供磷和氮养分（1952）。这个生物转化磷素的机理，是“以磷增氮”的理论依据。

李庆逵从事磷矿粉农用研究以来，已先后发表了30余篇论文，这些论文的发表和所进行的试验推动了磷矿粉的农业利用。50年代，在华南橡胶林开发工作中，推广应用了磷矿粉1万余吨；60年代，推广了摩洛哥磷矿粉15万吨；70年代在全国推广应用磷矿粉的面积最高年份达1000多万亩，施用磷矿粉110余万吨，取得了良好的经济效益和社会效益。

早在40年代，他还率先对我国土壤交换性钾和用矾石制造钾肥进行了研究。50年代，又系统地研究了我国某些主要土类中钾素状况，认为土壤中钾素绝大部分以无机态存在，可以分为三部分：第一部分是不易为植物所利用的钾，包括长石和白云母。长石十分稳定，通常，植物不能从中获得钾素营养，白云母却可以在长期耕作过程中逐渐分解；第二部分是缓效性钾，包括黑云母和含钾粘土矿物，它们可以为植物提供钾素；第三部分是速效性钾，是作物能迅速利用的钾，以交换性钾为主（1961）。根据土壤中速效钾和缓效钾的贮量，又将土壤的钾素供应状况划分为高、中和缺乏3类，进而把我国土壤供钾能力划分为9个类型区。

60年代，李庆逵根据我国化学氮肥和磷肥的生产与推广应用情况，预测了钾肥的增产作用。在参考了其他国家化肥的生产和施用的资料后，提出了我国硫酸铵、过磷酸钙和硫酸钾各自的生产数量，供国家决策时参考（1964）。70年代中期，李庆逵和他的助手们在红壤地区进行了大量研究后认为，氮、磷肥用量较高时，常导致土壤钾素供应相对不足，在某些严重缺钾的土壤上，钾是产量的限制因子。这些研究成果，对我国红壤地区广泛施用钾肥起了推动作用，为农业的持续增产作出了贡献。

1965—1976年间，我国碳酸氢铵的产量增多，占化肥总产量的60—80％。但是由于它易吸湿结块和氨挥发严重等缺点，致使氮素利用率不足30％。70年代中期，李庆逵在江西余江县和江苏响水县农村工作时，受农民群众将碳酸氢铵肥掺土制成球状肥料及深施经验的启发，提出了将粉状碳酸氢铵肥经机械加工制成粒状肥深施的设想。随后，他即在江苏的江宁县、六合县进行了严格的田间试验。研究结果表明，若以粉状碳酸氢铵撒施为对照，则掺土随拌随施的球肥塞施可增产稻谷2．8—17．5％，而机械加工制造粒状肥深施可增产稻谷36．8—52．6％（1974）。接着，他又与南京化学工业公司，南京化工学院，金坛县第二农具厂等单位协作，研制成碳酸氢铵造粒机。该设备可以装配在小氮肥厂的化肥出料处，直接将粉状碳酸氢铵肥制造成粒状肥。大量的田间试验数据统计表明，每公斤碳酸氢铵粒肥比粉肥增产稻谷1．9公斤，小麦1．0公斤、玉米1．3公斤。氮素利用率由粉肥（分次施）的22．3％，提高到粒肥（一次穴施）的64．8％。1976年，国家计委、农牧渔业部和中国科学院等部门，在江苏金坛县进行了鉴定，并被列为1977年全国重大推广项目。这项科研成果在金坛县化肥厂得到了应用，至今，该厂每年生产的碳铵粒肥占碳酸氢铵产量的70％—80％，创造了较好的经济效益和社会效益。此外，还进行了尿素造粒深施的研究，也取得了类似的结果。