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[关键词]诺贝尔奖;诺贝尔物理学奖;威廉・劳伦斯・布拉格;李政道;杨振宁;吴健雄;弱相互作用;宇称不守恒定律
[中图分类号]G 316[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2013)2-0089-06
1理论物理学家李政道教授简介
李政道1926年11月24日出生于上海市(祖籍江苏省苏州市)一个中产阶级家庭[父亲李骏康是金陵大学(1952年并入南京大学)农业化学系首届毕业生,母亲张明璋毕业于上海启明女子中学,大哥李宏道毕业于上海沪江大学商科,二哥李崇道毕业于广西大学畜牧兽医学系,大弟李达道肄业于上海大同大学航空工程系,二弟李学道和小妹李雅芸均毕业于上海交通大学船舶系[1~2]],曾就读于东吴大学(今苏州大学)附中和抗战时期浙江嘉兴秀州中学内迁江西组建的赣州联合中学,因战乱连小学和中学毕业的正式文凭都未取得,1943年夏在贵阳以同等学力考入国立浙江大学理学院物理系(当时浙江大学本部已从广西宜山县迁至贵州遵义老城,文学院、工学院及师范文科设在遵义,理学院、农学院及师范理科设在湄潭县,一年级新生在湄潭永兴镇上课)。在永兴镇上大学一年级[师从享有“中国雷达之父”美誉的理论物理学家束星北(1907―1983)教授]。1944年夏他因翻车事故受伤休学半年,同年11月日军侵入贵州,浙江大学停办,1945年年初他辗转进入昆明国立西南联合大学物理学系学习(师从物理学家吴大猷教授),1946年9月获政府经费资助和朱光亚(1924.12.25―2011.02.26)一起作为吴大猷教授[Wu Dayou,1907.09.29―2000.03.04,被誉为“中国(近代)物理学之父”]的随行研究生赴美。李政道以大二学历进入美国芝加哥大学深造(因无大学毕业文凭刚开始时是非正式生),1948年春通过芝加哥大学研究生院的博士研究生资格考试并被录取,1950年年初以“有特殊见解和成就”通过博士论文《白矮星内的氢含量(Hydrogen content of white dwarf stars)》的答辩(利用新的星体结构稳定性证明白矮星内的氢含量不大于1%,从而说明白矮星只能是恒星演化的终点。同时证明白矮星的能量并非是其内部核反应的结果,并首次正确地计算出简并物质的电导率。其博士生导师是1938年诺贝尔物理学奖获奖者、意大利物理学家费米),获芝加哥大学物理学哲学博士学位,被誉为“神童博士”。
李政道1950年在威斯康星州约克斯(Yerkes)天文台(创建于1897年,隶属于芝加哥大学天文学和天体物理学系)工作8个月,1950―1951年任加利福尼亚大学伯克利分校物理学系讲师和助理研究员;1951―1953年任职于普林斯顿高等研究院(Institute for Advanced Study,Princeton成立于1930年);1953―1960年任哥伦比亚大学物理学助理教授(1953―1955年)、副教授(1955―1956年)和教授(1956年晋升为教授,创造哥伦比亚大学自1754年建校以来最年轻正教授的纪录);1960―1963年任普林斯顿高等研究院理论物理学教授(其中1960―1962年任哥伦比亚大学兼职教授,1962―1963年任该大学访问教授);1963年回到哥伦比亚大学续任教授,1964年起出任该大学第一任费米讲座物理学教授,同年当选为美国国家科学院院士,1984年起任哥伦比亚大学全校级教授(University Professor)这一最高荣誉教职,2011年年底正式退休。1994年6月8日当选为中国科学院首批外籍院士,1997年5月30日国际编号为3443号的小行星被命名为“李政道星(1979年9月26日由中国科学院南京紫金山天文台发现)”。1997年11月6日李政道捐赠私人储蓄30万美元,以已故夫人秦惠(1928―1996,芝加哥圣玛丽学院毕业)和他自己的名义创立“中国大学生见习进修基金(即政基金)”,资助北京大学、复旦大学、兰州大学、苏州大学和台湾新竹清华大学的本科生(其中至少应有一半女生)从事科研辅助工作。李政道夫妇1950年6月3日在芝加哥注册结婚,他们共育有二子:长子是美籍华裔历史学家和社会学家李中清(James Lee,1952―),次子是美籍华裔化学家李中汉(Stephen Lee,1956―)。李政道教授喜爱国学和艺术,业余时间爱好作画。中国内地的博士后制度始创于1985年,他是其首倡者和积极推动者。自1972年9月起他曾多次回国访问和讲学。
李政道教授的研究领域十分广泛,曾涉猎量子场论(量子力学和经典场论相结合而产生)、粒子物理学(又称高能物理学)、核物理学、统计物理学(又称统计力学)、流体力学、天体物理学和广义相对论等诸多方面,在理论结构和唯象分析方面多有建树,对近代物理学特别是粒子物理学的发展作出杰出贡献。他取得的主要科研成就有:①1949年与美国物理学家罗森布拉斯(Marshall Nicholas Rosenbluth,1927―2003)和杨振宁合作(李杨之间的合作主要因排名和署名先后问题出现争执和怨恨而于1962年5月起中断,自此两人彻底断交并决裂[3~4])提出普适费米弱相互作用理论和中间玻色子(发现传递弱相互作用的中间矢量玻色子W±和Z0粒子是1984年诺贝尔物理学奖的获奖成果)的存在,将费米的β衰变理论推广到μ子(一种轻子),他们与其他人的贡献一起奠定了四种相互作用(强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用)的分类方法,沿用至今。②1951年通过将海森堡湍流模型与实验结果相结合,计算出各向同性湍流的涡流黏滞系数,证明二维空间中不存在湍流,湍流只能在三维空间中发生,这是流体力学和湍流学中的一条重要定理,也是天气预报预报飓风的一个重要理论基础。③1952年与杨振宁合作提出统计物理学中关于一级相变本质的两个定理以及有关巨配分函数之根的“李―杨单位圆定理”。首先给出了不同相(气相、液相、固相)中任一相的热力学函数的严格定义,证明热力学函数能区别不同的相,不同相的这些函数在有相变的情况下一般是彼此不能解析延拓的。将这个新产生的广义相变理论应用到点阵气体中,对后来关于稀有气体(旧称惰性气体)的实验帮助很大。④1952年与美国理论物理学家派尼斯(David Pines,1924―)合作对凝聚态物理学(由量子力学应用于固体物理学而产生)中极化子(polaron)构造作出基本性的理论分析,这直接影响到1957年BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)超导电性微观理论(1972年诺贝尔物理学奖的获奖成果)的产生。⑤1953年给出场论中盖尔曼―劳(Gell-Mann―Low,美国理论物理学家盖尔曼是1969年诺贝尔物理学家获奖者)重整函数关系方程式的解,此解应用于后来的量子色动力学QCD(Quantum Chromodynamics)或杨─密尔斯规范场方程即可得到强相互作用中夸克禁闭(与夸克禁闭相关联的渐近自由是2004年诺贝尔物理学奖的获奖成果)的结论。⑥1954年提出量子场论中的李模型理论(此模型中的重整化可严格地被推导出来),这是场论中少有的可解模型,对后来的场论和重整化(可重整化的量子电动力学QED(Quantum Electrodynamics)是1965年诺贝尔物理学奖的获奖成果)研究有很大作用和影响。1962年与杨振宁合作研究了带电矢量介子电磁相互作用的不可重整化性。⑦1956年与杨振宁合作提出弱相互作用中的宇称不守恒定律。⑧1957年与美籍德裔理论物理学家奥赫梅(Reinhard Oehme,1928―2010)和杨振宁合作对电荷共轭和时间反演变换作出不守恒的分析,将宇称不守恒推广到电荷共轭和时间反演不守恒,并提出如何通过实验验证,奠定了中性K介子β衰变中C(charge conjugation,电荷共轭)、P(parity reversal,宇称即空间反演)、T(time reversal,时间反演)三种不守恒现象的基础,这与1964年CP不守恒的发现(1980年诺贝尔物理学奖的获奖成果)密切相关。⑨1957年与杨振宁合作《宇称不守恒和中微子二分量理论》,建议用德国数学家和物理学家韦尔(Claus Hugo Hermann Weyl,1885―1955)的1/2自旋粒子的二分量理论(即中微子是左手征的,反中微子是右手征的)来描述中微子,且很快被实验所证实,加速了人们对β衰变基本规律和弱相互作用本质的认识进程。发现第二种中微子――μ子型中微子是1988年诺贝尔物理学奖的获奖成果。⑩1957年与杨振宁合作提出二元碰撞法的一般公式,建立了量子统计物理学中多体问题通用的理论框架。1959年与杨振宁合作研究了量子玻色(印度物理学家,1894―1974)气体硬球系统的分子动理论(即分子运动论),证明通过对级数有选择的求和可消除量子玻色硬球系统的发散性。同时还分析了量子玻色硬球系统的低温特性,发现有相互作用的玻色系统可导致超流现象,对氦Ⅱ的超流性(1962年诺贝尔物理学奖的获奖成果)研究作出贡献。1959年与杨振宁合作分析了高能中微子的散射理论、计算高能中微子束所产生的W粒子的截面、讨论探测大气中中微子的方法等,确定了此后20余年有关方面的大量实验和理论工作的方向。1964年与美国物理学家诺伯格合作对零质量粒子所参与过程中红外发散可以全部抵消的问题作出进一步的分析,引入一套解决该问题的系统办法,其结论后被称为KLN(Kinoshita-Lee-Nauenberg)定理(即木下-李-诺伯格定理,它至今仍是强相互作用实验中不可缺少的定理,为分析夸克―胶子相互作用和用高能喷注(即强子簇射)去发现夸克(通过深度非弹性散射实验首先证明夸克的存在是1990年诺贝尔物理学奖的获奖成果)和胶子奠定了理论基础。1969―1971年与意大利物理学家威克(Gian Carlo Wick,1909―1992)合作提出一个解决量子场论中紫外发散问题的方法:在希尔伯特(David Hilbert,1862―1943)空间引入不定度规。20世纪60年代后期提出场代数理论,70年代初期研究CP自发破缺问题,就色禁闭现象提出真空的“色介常数”和“反常核态”概念。20世纪70年后期至80年代初期,在路径积分问题(即解薛定谔方程的新途径,量子力学的三种有效表达形式是薛定谔方程、狄拉克矩阵和费曼的路径积分,奥地利理论物理学家薛定谔和英国理论物理学家狄拉克共同荣获1933年诺贝尔物理学奖,美国理论物理学家费曼则是1965年诺贝尔物理学奖获奖者)方面作出过贡献。1974年与威克合作开始研究自发破缺的真空是否可能在一定条件下恢复破缺对称性,开创了相对论重离子碰撞RHIC(Relativistic Heavy Ion Collider)这一研究新领域。1976年与美国哥伦比亚大学物理学家弗里德伯格(Richard M. Friedberg)和希林(Alberto Sirlin,1930―)合作找到许多场论中的经典解及其量子化解,他称其为非拓扑孤子(soliton,孤子又称孤立子),1986年他用这些解首创强子结构的孤子袋模型理论(被认为是暗物质和类星体等的理论模型之一),孤子袋(又称孤子星)是非拓扑孤子和广义相对论结合的产物,具有经典意义。为了解决格点规范理论中的费米子谱倍增和平移、转动对称性破坏两大问题,1982年开始与他人合作研究随机格点规范理论,用随机格点规范的方法研究量子场论的非微扰效应,建立了离散时空上的离散力学基础。1983―1985年创造一组新的差分方程,并严格证明这组差分方程能产生所有物理方面(从经典物理到量子物理和广义相对论)应用的、连续性的守恒定律,建立了一套颇具革命性的物理新理论基础。[5]晚年其兴趣转向高温超导波色子特性、空间关联的库柏对、玻色―费米子超导模型(它结合了玻色―爱因斯坦凝聚态和BCS理论,其中玻色―爱因斯坦凝聚态是2001年诺贝尔物理学奖的获奖成果)、中微子映射矩阵、量子色动力学真空和夸克禁闭的关系等方面的研究。李政道教授帮助中国科学院高能物理研究所于1989年建成北京正负电子对撞机BEPC(The Beijing Electron Positron Collider),它主要由直线加速器、束流运输线、储存环、北京谱仪BES(Beijing Spectrometer)和北京同步辐射装置等组成。
李政道教授的主要专著有《场论与粒子物理学》(上册1980年,下册1982年,科学出版社)、《粒子物理和场论简引(Particle Physics and Introduction to Field Theory)》(Harwood Academic Publishers GmbH,1981)、《对称性、非对称性和粒子世界(Symmetries,Asymmetries,and the World of Particles)》(华盛顿大学出版社,1988年)、《科学与艺术》(上海科学技术出版社,2000)和《物理的挑战》(中国经济出版社,2002)等。
2李政道教授和杨振宁教授荣膺1957年诺贝尔物理学奖宇称P(parity)是内禀宇称(又称本征宇称)的简称,它是表征微观粒子运动特性的一个物理量,表达了微观世界中的镜对称原理。微观粒子(或其体系)的运动状态由波函数来描述:当空间坐标反演时,若波函数保持不变,则称该粒子的运动状态具有偶宇称(即其宇称为正);若波函数改变其正负号,则称其具有奇宇称(即其宇称为负)。宇称分为空间宇称(左右对称性)和物质宇称(正反对称性)两类。宇称守恒定律只适用于强相互作用和电磁相互作用。
1946年10月15日英国实验物理学家罗彻斯特(George Dixon Rochester,1908―2001)和巴特勒(Clifford Charles Butler,1922―1999)在曼彻斯特大学实验室研究宇宙射线的云室中偶然发现了第一个奇异粒子(后来被证实为K0介子),科学家们后来陆续又发现了一些奇异粒子。在这些奇异粒子中,最使科学家们大惑不解的是K介子衰变产生的两种奇异粒子――θ介子和τ介子。1956年李政道与杨振宁密切合作,深入研究了当时令人困惑的θ-τ之谜(1954―1956年它是理论物理学界关注的焦点和主流)――即后来所谓的K介子有两种不同的衰变方式:一种衰变为偶宇称态(θπ++π0,即2π衰变模式),另一种衰变为奇宇称态(τπ++π++π0,即3π衰变模式)。如果弱相互作用衰变过程中的宇称守恒,则它们必定是2种宇称状态不同的K介子。但它们却具有相同的质量、寿命、自旋和电荷,应该又是同一种介子。他们通过理论分析认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒,为此于同年10月1日(论文收到日期是6月22日)合作在美国《物理评论》杂志发表了著名的论文《弱相互作用中的宇称守恒质疑》[6],从理论上大胆地提出了李―杨假说(经实验验证后则成为物理学定律):基本粒子在弱相互作用中并不存在宇称守恒,还给出了实验测量离散对称性C、P和T的严格条件,指出已有的弱相互作用实验并未验证过宇称守恒,同时提出包括Co-60核强极化的β衰变和P-μ-e级联衰变在内的5种实验方案,建议通过β衰变、超子衰变和介子衰变时测量极化原子核所放出的电子动量角分布实验来验证他们的预言。宇称不守恒思想的重大突破源自将赝标量(pseudoscalar)概念引入到β衰变的分析和研究中。1957年1月(9日凌晨实验取得成功,15日下午正式对外公开消息)由哥伦比亚大学实验物理学家吴健雄教授(Chien-Shiung Wu,1912.05.31―1997.02.16,享有“中国的居里夫人”或“东方居里夫人”之美誉,1975年出任美国物理学会第一位女会长)领导的5人小组(另4位合作者来自华盛顿国家标准局低温实验室)通过Co-60的β衰变实验精确地证实了在弱相互作用中宇称不守恒[7],从而了过去在物理学界被奉为金科玉律的宇称守恒定律,这一重大发现不仅促进了对β衰变本身的研究,也促进了粒子物理学的发展,被誉为“20世纪物理学中的一次革命”。由于吴健雄小组的实验验证,李政道和杨振宁(1965年当选为美国国家科学院院士)的研究成果迅速得到学术界的公认,李和杨很快就因提出弱相互作用中宇称不守恒定律的贡献而于1957年10月31日共同荣膺当年诺贝尔物理学奖[8]。他们从论文正式发表到荣膺诺贝尔奖,历时仅1年,这是诺贝尔科学奖历史上的第一次,这种情况此后也很少再出现。1957年12月11日李政道和杨振宁在斯德哥尔摩分别发表题为《弱相互作用和宇称不守恒(Weak interactions and nonconservation of parity)》和《物理学中的宇称守恒及其他对称定律(The law of parity conservation and other symmetry laws of physics)》的诺贝尔演讲。
按照诺贝尔奖的评选规则和惯例,弱相互作用中宇称不守恒理论的预言者及其实验验证者应该共同获得诺贝尔物理学奖,显然吴健雄教授受到了明显的不公正对待(1958年美国国家科学院授予其院士称号是对此作出的安抚,也是对她杰出贡献的肯定),她十分遗憾地未能名列其中。笔者分析认为这主要是因为与吴健雄小组几乎同时独立完成的验证实验还有以下2个:①哥伦比亚大学的伽文(Richard Lawrence Garwin,1928―)、莱德曼(Leon Max Lederman,1922―,1988年诺贝尔物理学奖获奖者)及其研究生温里克(Marcel Weinrich)小组[9];②芝加哥大学的杰罗姆・弗里德曼(Jerome Isaac Friedman,1930―,1990年诺贝尔物理学奖获奖者)和泰利格第(Valentine Louis Telegdi,1922―2006)小组[10]。文献[7]和[9]发表于同一期《物理评论》杂志上,且论文收到日期均是1957年1月15日;文献[10]则发表于下一期的同一杂志上,论文收到日期是同年1月17日。尽管这3个验证实验的实验方法和手段不尽相同,但结论却完全一致(其后2~3年之内相继有近百个不同实验得到了同一结论)。因他们对实验验证的优先权存在一些争议,在较短时间内,瑞典皇家科学院物理学奖诺贝尔委员会难以遴选出一个令各方都满意的实验验证优先者,故只好放弃。
迄今诺贝尔生理学或医学奖以及经济学奖获奖者中尚无华裔人士的踪影。
此外,还有几位诺贝尔奖获奖者与中国有些渊源:①1956年物理学奖获奖者、美国实验物理学家布拉顿(Walter Houser Brattain,1902.02.10―1987.10.13)出生于福建省厦门市鼓浪屿,当时他父亲是鼓浪屿岛上一所教会学校的教员,年幼时随双亲返回美国华盛顿。②1992年生理学或医学奖获奖者、瑞士和美国(获奖时是双重国籍)生物化学家费希尔(Edmond Henri Fischer,1920.04.06―)出生于中国上海市的一个瑞士人家庭,其父亲是瑞士籍奥地利裔犹太人,母亲是法国人(非犹太人),1927年离开中国随同2个哥哥一起回到瑞士念书。③2010年化学奖获奖者、日本化学家(获奖时供职于美国普渡大学)根岸英一(Ei-ichi Negishi,1935.07.14―)出生于日据时期的洲国新京(今吉林省长春市),第二次世界大战后离开中国回到日本神奈川县大和市念书[25]。
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[关键词] 动物防疫 现状 畜牧业 问题
[中图分类号] S851.33 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)11-0211-01
一、前言
我国畜牧业发展的历史非常久远,一直以来都是我国国民经济的支柱产业,我国幅员辽阔,畜牧业相对比较发达,传统的畜牧产业一直延续至今,大型的畜牧产业相对较少,更多的是以中小型和个体养殖为主,这就导致了畜牧管理技术不到位、防疫手段跟不上的现象。随着市场经济的不断发展,畜牧业也将面临市场化的趋势,传统的畜牧养殖必须加以改进,从管理体系到卫生防疫都必须逐步加强,为了进一步促进我国畜牧产业的发展,提高畜牧产业的质量,必须采取行之有效的动物防疫手段。由于各级政府的不断重视,近些年畜牧业的发展取得了一定的成就,但是发展过程中存在的问题和缺陷不容忽视,技术水平有待于进一步提升,要着眼于实际情况,认真分析当前我国动物防疫工作的趋势和现状,及时的采取改进措施,推动动物防疫工作的长远发展。
二、动物防疫工作中的问题
1.群众性动物防疫知识单薄,动物防疫宣传工作力度欠缺
在卫生防疫相关法律颁布以后,各级政府积极落实上级有关的指示精神,利用公共渠道加强关于防疫工作的全面宣传,及时的讲解防疫知识,设立防疫点,定期开展防疫会议,但是收到的效果却很差,原因是许多工作流于形式,不注重内容,只讲究排场,感觉只要形式搞得火爆、盛大就可以,根本不注重内容、知识的传播,广大群众在活动中并没有获得多少防疫知识,尤其在一些偏远山区,宣传活动没有走进群众中间,没有走进群众的生活,加上基层性防疫工作开展比较困难,使得动物防疫知识一时得不到有效的传播。
2.防疫体系不够完善,防疫队伍建设缓慢
很多人感觉动物防疫工作不重要,开不开展无关紧要,影响不大。这种思想严重错误的,动物防疫工作放大来说关乎畜牧业的整体发展,放小来说关乎人民群众的生产生活,积极开展动物防疫工作必须要有一支综合素质强、业务技术精的防疫队伍,但事实上防疫人员的培养相对落后,人才建设跟不上畜牧业发展要求,虽然有一些专业性的人才,但是很多人都不愿弯下身子,进行具体的防疫工作,加上防疫设施相对陈旧,投入资金较少,新设施难以建全,没能形成完备的防疫体系,严重制约了动物防疫工作系统的构建。
目前我国防疫队伍人员组成成分比较复杂,很多都是“半路出家”的防疫人员,防疫知识相对薄弱,导致在具体的动物防疫行动中技术水平不高,工作效率低下。加上动物防疫资金投入较少,防疫人员的生活保障不到位,使得防疫人员无心工作,动物防疫队伍严重缩水。
3.技术水平落后,专业人才匮乏
好技术是开展工作的基本条件。动物防疫工作专业人才极具短缺,人员的学历比较低,也没有具体的工作经验,很多都是短期培训后就投入到具体的工作中去,进入工作以后,得不到继续培养教育,随着技术要求的提高,在开展工作中就显得力不从心,导师工作失误的出现。许多在职的工作人员由于找不到合适的人员,就积极拉拢身边的亲戚朋友参加防疫队伍,这些现象严重影响了防疫队伍的质量建设。
4.缺少防疫经费
经费的缺少几乎是每个地区防疫工作的通病,资金的短缺导致防疫体系的构建得不到有效的落实,人才队伍建设也跟不上要求。经费缺乏主要有两个方面的原因,一是由于各级政府的重视力度还不够,对动物防疫工作的投入较少,致使动物防疫工作一直处于资源短缺的状态,挫伤了工作的积极性和主动性,影响了动物防疫工作的顺利开展;二是因为广大群众对动物防疫工作不够了解,认识不到位,只知道一些表层的工作,防疫知识更是缺乏,从而在动物防疫工作开展的过程中,得到的群众支持少,许多工作开展起来比较困难。
三、动物防疫工作的改进建议
1.建立健全相应的法规制度,完善动物防疫机制
建立健全动物防疫法律机制,构建完备的制度体系,是动物防疫工作全面建设、长远发展的有效保障,能够推动各方面的建设,尤其是基础设施建设和人才培养建设,制度的确立能够加强监督的力度,保障防疫工作各个环节的有序进行。在《防疫法》的基础上,不断建立包括防疫管理制度、人员编制制度、兽医制度、进出口检查制度、动物诊断管理等各项制度在内的法律体系,实现动物防疫机制的法制化、规范化、持续化。
2.加强动物防疫队伍建设,努力提高工作水平
动物防疫队伍一直奋斗在防疫工作的第一线,其工作的质量直接影响动物防疫工作的最终效率,因此要注重防疫人员综合素质的培养和专业知识的教育,结合具体的实际工作,定期举行专题辅导,要求防疫专家进行现场授课,解答疑难,同时要注意人员选拔制度的完善,在选拔环节上,一定要严格按标准出发,决不能将就,选出有真正知识理论水平的人才和实践经验丰富的人员。
3.加强经费投入
各级政府应该正视动物防疫工作的重要性,以及对当地经济发展的影响,逐渐的增加经费投入,将动物防疫工作纳为经常性监督工作的范围内,定期对防疫工作进行检查指导,提出合理的意见建议。确保动物防疫工作在经费和思想上都不欠缺。
4.创造良好的工作氛围
好的工作气氛能够激发工作人员的动力,提高工作的主动性和创造性,营造良好的防疫工作氛围,能够使防疫人员踏实工作,以认真负责的态度面对工作,及时的提高自身的专业技能和工作水平,为动物防疫工作添砖加瓦。
四、小结
综上所述,动物防疫工作牵涉的面比较广,影响力比较强,能够影响社会主义建设的方方面面,为此,应当时刻重视动物防疫工作的发展状况,寻求适合长远发展的新思路、新方法、新理念,使其能够适应时展的需要,努力开创新时期动物防疫工作的新局面
参考文献
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关键词:路桥施工;施工问题;处理方案
Abstract: How to effectively solve the problems, thus contributing to the building construction of road and bridge projects in China in line to the international level has become more and more people in the industry need to address new topics. This article will combine with years of practical experience, on the road and bridge construction process, summarize, and raised the processing program for easy reference.Key words: road and bridge construction; construction issues; processing program
中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
在先进的科学技术的带动下,催生了越来越多的相关产业链条,在为人们的生产生活提供方面的同时,也极大的促进了国家经济的快速发展,道路交通工程施工项目便是其中之一。但是就现阶段而言,我国路桥工程建设尚处于起步阶段,相关的硬件设施和软实力还不够成熟,从而导致在路桥施工的过程中难免出现一定的问题,对建筑工程的质量造成一定影响。本文将对此展开具体的阐述。
1 现阶段路桥工程施工项目管理工作的特点
作为一种国家性质的,带有社会公益价值的工程项目,路桥工程作为我国路面交通网的枢纽性工程,从其设计、规划阶段其就需要进行社会效益的可行性分析,然后再做出投资的决策,上述决策很大程度上是属于一种政府性决策行为,它属于一种政府基础设施建设工程决策行为,重点分析其投资的社会效益。路桥施工项目主要是指从事桥梁、公路施工生产的一种工程项目,公路和桥梁在生产和管理上各自具有各自的特点,归纳并总结为以下两点。
1.1 管理复杂
路桥工程的多样性决定了路桥工程项目管理的复杂性。首先是由于使用功能的多样性使得工程产品的类型不同。其次是即便使用功能相同、工程类型也相同,但是由于建造在不同区域,也会因为地理环境条件的不同便显出差异。由此看来,路桥工程施工项目的管理是十分复杂的。
1.2 管理困难
路桥施工生产的流动性为项目管理增加了难度。路桥施工项目不像其他一般的企业那样,可以在固定的地方生产和生活,路桥工程的项目人员在一年或几年内要跨地域作业,项目的流动性给员工的生活带来了极大的不便,此外,一般的路桥项目都地处乡村僻野,员工的生活单调乏味,导致工作积极性不高,生产效益难以提高。
1.3 管理重要性
路桥工程产品体积庞大,多不能放在室内生产,属露天作业,工作环境恶劣,受自然气候条件影响大,如雨、雪、风暴、洪水,工作计划常被打乱,工作中断,从而需要频繁地变更计划以适应实际情况.因此,制定预见性强、确实可行的施工计划尤其重要。
1.4 管理连续性
路桥施工生产周期长,使项目管理具有较好的连续性。一般来说,一个路桥工程项目,少则一年,多则几年。这样,项目结构和人员比较稳定,能够在较长时间保持某种管理风格,工作也容易实现持续改进。
2 路桥施工过程产生的问题
2.1 施工现场管理混乱
路桥施工现场是企业人流、物流、信息流的汇集地,也是工程产品最终形成的场所,所以抓好施工现场管理显得越来越突出重要了。2009 年以来,随着引入国外先进管理理念的同时,我国路桥项目管理水平得到了不断的提高,但是,施工现场管理混乱的现象还是比较严重,距离创建文明施工现场还比较远.尽管国家有关部门对施工现场文明施工要求多年,然而,施工现场管理的“脏、乱、差”现象依然存在,是个普遍的共性问题.简单的说,脏是指建筑现场不整洁,设备仪容不美观,建筑垃圾堆积较多;乱是指材料乱堆乱放,机械不按规定停放,占用施工场地道路;差是既指现场工作人员面貌差,工作没积极
性,作业效率不高,又指项目给人的形象差。
2.2 施工流程存在较多的浪费
施工流程是指施工的各个过程,即多组连续活动。根据价值流的定义,价值流是指企业运转从开始到结束的多组连续活动,这些活动共同为顾客创造价值。顾客可能是外部的顾客,也可能是最终使用者,如果流程中的某个活动没有为外部或内部顾客创造价值,则被视为浪费。在目前的路桥施工中,施工流程存在着较多的这种浪费。
2.3 项目采购管理落后项目
采购管理是路桥项目管理的重要组成部分,与项目建设全过程有着密切的联系,是保证项目顺利进行的物质基础。采购管理涉及的物资品种极多、技术性强、工作量大,同时对其质量、价格和进度都有着严格的要求,并具有较大的风险性,稍有失误,不仅影响工程的质量、进度和费用,甚至会导致承包单位的亏损。当前,路桥施工项目的采购管理普遍落后,制约了项目利润的提高。
3 路桥施工问题处理方案
3.1 加强施工现场管理
对于路桥施工而言,有其固有的特点,主要的一面,就是其所需的材料种类较多,且需要量大,如水泥、钢筋及各类预制品等,并且经常有许多新材料、新规范应用的问题,同时路桥工程的材料供应也是一个不容忽视的问题。首先,必须针对设计方确定所需材料的型号、规格,在拿到图纸后组织做好工料分析,精心测算所需各类材料的数量及进货时间管理,确保现场材料供应。其次,结合现场实际情况及进度情况,合理安排材料使用,对原材料进场、检验、加工使用向业主、监理单位报检,进行抽样检验,将不合格的材料清退出场;并根据施工组织平面布置图指定位置归类堆放,并作好标识。
3.2 培养材料采购人员素质
采购管理人员是控制材料成本的关键人物,材料采购计划的审批,具体的采购、验收、库存均需要材料管理者层层把关,稍有疏忽就可能出现严重问题。由于在采购中常有暗箱操作,故意抬高价格,索要高额回扣,材料以次充好等现象频频出现,所以材料的管理人员不仅要了解市场行情、熟悉施工工艺,掌握工程用量的具体质量要求及技术性能,保证材料用量外,还要求材料管理人员具备优良的思想素质和道德素质,一定要找信得过的人来担当。即,材料采购人员的业务素质和个人修养并重。
3.3 建立和完善项目任务与综合能力的动态平衡系统
项目管理部门从工程开始,便在总体上做好该项目的需求预测,绘制网络施工组织计划图找出关键线路,并纳入总体运筹网络。事先预测分析各项生产要素的结构及时间要求。分别绘出曲线进行优化。通过有效管理,合理利用各项目的施工高峰与低谷的时间差,形成较为均衡的总需求曲线。从而对人、财、物等方面管理采取针对性措施以保证总体上的动态平衡和各项目之间的紧密衔接。在生产要素需求高峰落差起伏时,通过科学调度,动态优化配制有限的人、财、物等资源,使整体优势迅速聚集并发挥作用。对保证工期、降低成本、提高整体综合效益起到重要作用。
参考文献
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摘要:随着市场竞争的加剧,研究事业单位的成本核算就具有了重大的意义。通过成本核算,可以明确事业单位的成本构成项目,加强财务管理工作,如果有不合理的收支项目,在核算的过程中必然会暴露出来,诚然,此类项目的数量与数额直接影响事业单位的生产成本,也能反映企业的财务管理状态。因此,进行细致的严格的产品成本核算,定会加强企业的财务管理,减少财务漏洞,从而降低生产成本,提高单位的经济效益,有利于对单位实行全面的管理,对核算的结果进行科学合理全面分析,并做出正确的决策,提高本单位产品或服务的市场竞争能力。文章以黑龙江家畜繁育指导站为例来研究成本核算。
关键词:事业单位;繁育成本;成本核算
黑龙江省家畜繁育指导站是服务于家畜品种改良工作的科研推广单位。站内设有繁育技术研发、猪育种中心、奶牛生产性能测定中心等15个部门。主要职能是制定全省家畜繁育改良规划、制定省内各畜禽品种育种目标;负责全省奶牛生产性能测定体系建设等。近年来,承担了世界银行的奶牛群体改良(DHI)、繁育体系建设及重大科技攻关等项目,这对于其自身发展,实现畜牧业科学发展都具深远影响。因此,进行并做好成本核算就是重要一环,事业单位实行内部成本核算,目的是提高事业单位经济业务管理水平以及资金的使用效率。
一、事业单位成本核算的相关理论
(一)成本核算
成本核算是企业进行产品成本管理的重要内容,是单位和企业不断提高经济效益和市场竞争能力的重要途径。家畜繁育站的成本核算就是对家畜场所生产的优质种子母牛、仔猪、商品猪、种猪等产品所消耗的物化劳动和活劳动的价值总和进行计算,以此得到每个生产单位产品所消耗的资金总额,即产品成本。成本管理则是在进行成本核算的基础上,考察构成成本的各项消耗数量及其增减变化的原因,寻找降低成本的途径。在增加生产量的同时,不断地降低生产成本是家畜繁育站扩大赢利的主要方法。
(二)繁育成本
繁殖成本,从理论角度来说,就是动物为了实现繁殖以及人们为了使动物高效繁殖而付出的代价。对于家畜繁育指导战这样的事业单来说,必须了解繁育成本的核算,才能有效管理业务的发生及发展,促进整体经济效益的提高。
(三)核算科目
成本核算属于支出类科目,应设置“成本费用”这一会计科目,用来核算事业单位列入龙舞的各项费用,借方反映业务活动或经营过程中发生的各项费用,贷方反映产品完工验收入库的实际成本。
二、事业单位进行成本核算的方法及步骤
事业单位进行成本核算需要较为完整的统计数据,这些数据从日常生产经营过程中的原始记录和分类整理而来,因此,建立一套完整准确的原始记录系统,并且及时地记录整理,这是进行成本核算的首要环节。只有进行成本核算才能达到降低生产成本、提高经济效益的目的。
首先,明确成本核算的对象、指标以及计算单位。比如,黑龙江家畜繁育指导站的最终产品是优质种子母牛,那么成本核算的指标就是每头产品的成本资金总量或资金总额,计算单位有月、季度、半年、年等。现在以100头优质母牛为例,将商品牛作为成本核算的对象,以元/千克、元/头作为成本核算的指标,以年为计算单位来说明母牛的成本核算的具体流程以及核算方法。
其次,确定组成繁育指导站的核算成本项目。在一般情况下,将组成繁育指导站的产品成本核算的成本费用项目分为两类:固定费用和变动费用。固定成本是指与家畜生产量的大小无关或关系很小的费用,其不随生产量的变化而变化。随着生产量的提高,由固定费用形成的那部分成本将会显著降低,从而降低了生产的总成本,即产生了规模效应。因此,降低固定费用从而降低总成本是事业单位提高经济效益的一个重要途径。固定成本费用有:饲养人员的工资、福利费用和管理人员的费用、固定资产折旧费以及维修费。变动费用是指随着家畜生产量的变化,其费用大小也变化的费用,即随生产量的变化而变化。变动成本费用有:饲料费用、药品费用、煤、汽油、电费等。其中饲料费用包括买价、运费和加工费。
最后,从黑龙江省家畜繁育站的各项业务来看,成本核算的过程如下:
发生的各类成本费用有:
1.变动费用中的采购费用的核算:
采购分配率=采购费用总额/原材料买价总额×100%
原材料采购成本=买价总额×采购分配率
饲料的加工费分配总量=加工费总额/加工总数
已耗饲料产品的成本=原材料总价÷损耗率+加工费分配总量
损耗率=(原材料损耗量-饲料消耗量)/原材料损耗量×100%
在饲料的加工过程中,饲料产品的原材料总价应该按照饲料的组成计算。
2.饲养成本总额的核算:
饲养成本总额=饲料的变动费用+其他变动费用+固定费用
因此,通过上述的成本核算,我们得出了产品中的各类成本费用在总成本费用中的比例,同时得出了该年度或该季度家畜产品的总成本及单位产品的成本。财务人员应将每年或每季度的各类成本定期及时地进行核算,做一个统计记录,就会发现单位存在的问题,能够全面地向上级部门反映情况,有助于降低成本,提高效率。
此外,举个简单的例子来说明成本收入的计算 。
假设黑龙江省家畜繁育指导站生产的1组(250头母牛/组)母牛。
成本:
(1)引进幼种的款项:2.9万元(假设数据)。
(2)饲料费用:每头母牛的成本8-10元,14585头约要饲料费约14万元,种牛的饲料费大约1万元,共17.9万元。
(3)水电费:1000元(年或季度)。
(4)职工工资:平均每人每年7000元,2人共计1.4万元。共计19.4万元。
假设全年的利润是42万元,那么,全年的纯利润为 22.6万元。
三、事业单位的收入如何上缴财政专户
由缴款人或其人提出申请,经征收机关审核确定无误后,通过缴款人或委托人的开户银行将款项直接缴入国库单,即财政专户。应缴财政专户款是事业单位按规定代收各种应上缴财政专户的预算外资金。在此项资金上缴之前,对事业单位来说是一种负债,不能作为事业单位的收入来处理。事业单位按规定代收的预算外资金必须上缴同级财政专户,支出由同级财政按预算外资金收支计划和单位财务收支计划统筹安排,从财政专户中拨付,实行收支两条线管理。
事业单位实行全额上缴财政专户的预算外资金,不能直接作为事业收入处理,应缴入同级财政专户,待同级财政部门拨付本单位使用时,才能计入财政专户返还收入。实行按比例上缴财政专户的预算外资金,其上缴部分不能直接作为事业收入处理,应缴入同级财政专户,带同级财政拨付本单位使用时,才能计入事业收入,其留用部分可以直接作为事业收入处理。实行按收支结余的数额上缴财政专户的预算外资金,平时可以直接作为事业收入处理,年终按该项预算外资金的收支结余数额上缴财政专户。
目前,纳入财政专户管理的资金主要是各种非税收入、政府性基金、专项收入等。
为了核算事业单位应上交财政专户的预算外资金,设置“应缴财政专户款”科目。该科目贷方反映收到应缴财政专户款的收入数或实行预算外资金介于上缴办法的单位定期结算预算外资金的结余数,借方反映上缴财政专户的收入数,贷方余额反映应缴的未交数目。下面具体说明:
(1)全额上缴时:
收到预算外资金时,借:银行存款,贷:应缴财政专户款
上缴财政专户时,借:应缴财政专户款,贷:银行存款
(2)按比例上缴时:
收到预算外资金时,借:银行存款,贷:预算外资金收入
应缴财政专户款,收到预算外资金时,借:银行存款,贷:事业收入
应缴财政专户款,缴入财政专户时,借:应缴财政专户款,贷:银行存款
(3)结余上缴时:
取得预算外资金时,借:银行存款,贷:预算外资金收入
定期结算预算外资金结余时, 借:预算外资金收入,贷:应缴财政专户款
取得预算外资金时,借:银行存款等,贷:事业收入
定期结算预算外资金结余时, 借:事业收入,贷:应缴财政专户款
缴入财政专户时,借:应缴财政专户款,贷:银行存款
以上就是收入上缴财政专户款的方法和步骤,与此同时,事业单位还必须建立严格的控制制度,保证专款的上缴。因为财政收入对国家的可持续发展、社会的稳定、企事业的持续增收具有重要意义。
首先,国家通过财政能够有效地调节资源的配置。财政是实现国家宏观调控的重要手段之一,对实现资源的优化配置起着重要作用。其次,国家通过财政能够促进经济的发展。国家通过对财政收支数量、方向的控制,有利于实现社会总需求和总供给的平衡及结构的优化,保证国民经济的持续、快速、健康发展。再次,财政可以有力地促进科学、教育、文化、卫生事业的发展。科教文卫都属于事业单位,他们或者没有经济收入,或者经济收入有限,必须依靠财政的大力支持。最后,财政有利于促进人民生活水平的提高。经济建设支出是国家财政支出的重要内容,为人民生活水平的提高打下了坚实的基础。同时,财政通过税收和社会保障支出,对社会分配进行着广泛的调节,为促进经济发展,提高人民生活水平发挥着积极的作用。此外,财政是巩固国家政权的物质保证。
四、结束语
事业单位会计是以事业单位实际发生的各项经济业务为对象,记录、反映和监督事业单位预算执行过程及其结果的专业会计,是预算会计的重要组成部分。因此,在整个管理过程中,成本核算就显得尤为重要,大家都知道,现在是以社会责任最大化来衡量一个企业、一个单位、一个机构的可持续性,只有准确及时地进行成本核算,把我成本核算的整个流程,才能降低生产过程的总成本,以节约资源,节省费用,将更的资金用于后续发展的过程中,达到符合国家政策规定且人民满意的标准。同时为国家制定收费项目提供参考标准,通过相互参考,促进服务和成本的对等性。
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【关键词】单片机;计数器;敏感性能;采集系统;二级控制系统;
【中图分类号】TP339【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0356-02
1.单片机的介绍
单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率。
由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。
目前最常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。
单片机的应用领域:单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:.在智能仪器仪表上的应用,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备。
在家用电器中的应用,可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。在计算机网络和通信领域中的应用,现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
2.计数器总体思路与结构框图
系统上电复位,计数器自动复位清零。当无物体遮挡时计数器不被触发计数,使之保持原态,计数器显示数值不会变化。当有物体遮挡时使计数器可靠触发,计数器被触发翻转计数。当物体下次到来时,计数器将自动加一,直到加至计数值为999。继续加一,使计数器进入下次从099的循环计数。通过以上分析,数字式光电计数器电路主要由直流稳压电源、光电变换电路(信号采样电路)、信号触发电路和两位数电子计数器电路及译码显示电路等组成。
电路分析。电路中对于第一比较器IC2B,当红外传感器输出的脉冲信号电压小于参考电压时,输出端输出高电平;当输入电压大于参考电压时,输出低电平。对于IC2A,当IC2B输出高电平时,它输出低电平。这时,光耦合器中的发光二极管、光敏三极管导通,使VT导通输出低电平,这是红外传感器在无物体遮挡时脉冲输出端的输出状态。当IC2B输出低电平时,IC2A输出高电平,光耦合器中的发光二极管截止,光电管及VT截止,输出高电平,这是红外传感器被遮挡后脉冲输出端的输出状态。这样,每当传感器被遮挡一次,脉冲形成电路便输出一个计数脉冲。从而触发译码器在数码管上显示计数值。一只计数器上加上两个译码器和两个数码管组成一个两位的电子计数器。它的计数范围为0~999,采用同样的计数器和译码器进行级联便可组成多位计数器。电路中,C4与R12组成开机复位电路,接通电源后由RC电路产生一个复位脉冲加至计数器的复位端R,计数器自动清零。本电路采用脉冲下降沿触发方式,计数脉冲由EN端输入,这时应将CP端接地。
电路的优缺点及改进方法:一是电路的优点,易于实现自动化控制、计数精确、直观性比较好、具有一定的抗干扰能力且比较容易实现级联,以达到扩大计数范围的作用,同时电路具有很强的实用性。二是电路的不足,由红外发射管IRED和接收管VTP组成的信号采样电路灵敏度稍差,以及电路焊接工艺和线路排布个人觉得并不十分完美。三是电路改进措施,在调试之前我把发光管与接收管正对,同时为避免自然光线干扰引起误计数,我在接收管上套一段黑色圆管作遮光筒,将两管之间调整好距离,以有效实现物体运动。在电路板焊接工艺这一块,有待于在今后的技能实习中进一步加强和训练。四是电路调试过程中两种出现的情况 ①电压比较器LM393的第一级比较器的参考电压端(五号端)的上电电压很高,接近于电源电压,使输入端(六号端)与之比较时没有反应,LM393不能正常工作,从而不能产生脉冲信号。②某些时候数码显示器计数不准确,产生这种现象的原因是由于脉冲发生电路所产生的脉冲信号频率不正常。
解决方法:一是电压比较器LM393集成块的四号端和八号端对调,使四脚接地,八脚接正极,这样就将参考电压端(五号端)的电压拉低,使之为VDD/2,即4.5V,使电路正常工作。二是既然脉冲信号频率不正常,那么我就查脉冲发生电路,由发射接收管到电压比较器再到光耦合器再到三极管最后到充放电电容。最终确定充放电电容不匹配,由容量为10的4次方皮法改为了10的2次方皮法,电路能准确计数,正常工作。
电源电路。220V交流市电经变压器T降压,桥式整流器D1整流,电解电容C7滤波,三端稳压器78L05稳压,最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。单片机系统。U1为AT89S52单片机。C1,R0,R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路;C2,C3以及晶振JT1组成时钟电路;C4,C5为+5V电源滤波电容。U2为CMOS6反相器CC4069,起驱动作用。VD1~VD6为红外发射管,其负极端接与P1口,P1口设置为输出状态,当P1口为“0”时,VD1~VD6发红外光。VD7~VD12为红外接收管,当接收到红外光时导通,+5V电源通过VD7~VD12加到反相器CC4069的输入端,经反相为低电平,这时P3.0~P3.5为低电平。
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关键词 粮田;粮食生产;养分;对策;山东临沂;兰山区
中图分类号 S158.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)16-0227-02
农业是国民经济的基础,粮食是基础的基础,是百业之基[1]。临沂市兰山区拥有人口94.9万人,若不立足于自身而靠从区外调运和市场调节解决粮食问题,弊端很多。一是拥有耕地却要花钱买粮,会增加群众负担。二是因为粮食不仅为人类生存所需,也是畜牧业发展的重要支撑。因此,必须高度重视粮食生产,进一步挖掘潜力,努力实现粮食自给有余,以推动农村经济乃至整个经济社会的可持续发展。
1 兰山区粮食生产各分区条件
兰山区粮食产区划分为西部、北部丘陵棕壤、褐土区;中部涝洼砂姜黑土、潮土区;沿河潮土高产区。
1.1 西部、北部丘陵棕壤、褐土区
这部分土壤主要分布在北部坡麓梯田、岭坡地,主要土类是棕壤和褐土。此类土壤地势高,排水良好,适宜种植地瓜和杂粮。主要分布在李官镇、半程镇、汪沟镇和方城镇。此类土壤主要有以下障碍因素:地势高,坡度大,水源不足,灌溉设施不完善,常受干旱威胁,地面不平,有轻度的侵蚀,土层浅薄,土壤肥力较低。
对这类土壤要积极发展灌溉,扩大浇水面积。此类土壤地势较高,保证灌溉是首要问题,可以因地制宜发展地下水灌溉、大口井蓄水灌溉。此类土壤含砂砾成分较高,保水保肥能力差,增施有机肥可以改善土壤质地,提高土壤肥力。
1.2 中部涝洼砂姜黑土、潮土区
这部分耕地主要是砂姜黑土和潮土,以及在这2种土类上发育起来的新水稻土。潮土主要分布在沂河和祊河岸边,砂姜黑土主要分布在白沙埠镇、枣沟头镇和半程镇。主要为稻麦两熟区,是兰山区的主要粮囤子。这类土壤有以下特征:一是易涝。这部分耕地地势低洼,客水量大,而几条排水河道河床逐年抬高,灌木丛生,排涝能力低,因而雨季易积水成涝,同时黑土地区地下水位高,土质黏重,渗透性差,土壤的有效蓄水量低,在排水不畅的情况下,容易造成渍涝,影响作物的正常生长,严重影响农业的生产发展。二是易旱。虽然兰山区常年降雨量为869 mm,但是降雨多集中在6—8月,春播和秋种期间雨水稀少,土壤干旱,影响播种和出苗。此外,湖洼黑土地土壤比较黏重,多块状易板结,且有砂姜。旱季,土壤干旱开裂,加速了蒸发,而且阻碍毛管水上升,难以补充耕层水分,因此短暂的干旱就会影响耕种和作物正常生长。对中部涝洼砂姜黑土、潮土区的改良,一是治涝防旱;二是增施有机肥;三是因地制宜种植水稻。
1.3 沿河潮土高产区
沿河高产区位于沂河、祊河河流两岸,主要土壤类型是河流冲积物母质发育成的河潮土。由于河岸阶地相对地势较高,排水方便,地势平缓,基本没有侵蚀现象,土层深厚,地下水位较高,水利资源丰富,灌溉比较方便。土壤质地多是轻壤或者中壤,保水供肥能力较强,通透性良好,湿潮温暖,肥力较高,抗旱耐涝,耕性较好,适宜作物广泛,种植历史悠久,土壤熟化程度高,是全区的高产稳产区。有稻麦两熟和稻玉两熟两种种植制度,是兰山区的粮食高产稳产区。
2 兰山区粮田养分水平
从兰山区土壤养分来看,兰山区各养分基本都在中等及中等偏上水平,能满足作物需要(表1)。
3 兰山区粮食作物施肥现状
2008年兰山区测土配方施肥项目实施以来,农民逐渐认识到测土配方施肥的好处,积极推广秸秆还田,大量应用配方肥,使兰山区施肥结构有了较大改变。秸秆还田主要有作物秸秆切碎还田、小麦高留茬和作物秸秆覆盖还田3种形式。从小麦、玉米、水稻3种粮食作物来看,氮、磷、钾3种养分施用比例大约在1.0∶0.3∶0.3(表2)。
4 兰山区粮食生产增长限制因素
4.1 粮食播种面积和单位面积粮食产量
粮食产量是粮食播种面积与单位面积粮食产量二者的乘积。粮食播种面积是种植粮食的耕地面积与复种指数的乘积。粮食播种面积受耕地面积、粮食作物播种比例和复种指数影响。
从2003年,兰山区耕地面积在不断减少。今后,兰山区城市化和工业化仍将互相促进,加速发展,这必然会造成大量的耕地非农化,使兰山区耕地面积继续不断减少。在耕地面积快速减少的情况下,为保障粮食的播种面积,可以提高复种指数。复种指数指某一地区,全年总播种面积和总耕地面积之比,它是衡量耕地利用程度的重要指标。2009年兰山区复种指数为l.466,而据中国农业科学院梁书民(2006)分析计算,我国潜在复种指数为1.832[2]。因此,在可能的情况下,提高兰山区复种指数也是增加粮食产量的一个有效途径。
在耕地面积快速减少的情况下,提高粮食单产是粮食总量增加的关键。并且单产是影响兰山区粮食总产量的最主要因素。提高粮食单产的关键在于培育、推广应用高产优质粮食品种。经过较长期的科研努力,我国在水稻、小麦等主要粮食品种方面已经培育出一些高产优质品种,并开始进行推广应用。
4.2 影响粮食单产的因素
4.2.1 农业科研及技术推广。在粮食单产方面,科技进步水平因子具有较高载荷,对粮食单产的影响力最大,兰山区农业技术推广工作薄弱,亟待加强。
4.2.2 气候等自然条件的影响及抵御自然风险的能力。气候等自然条件是影响粮食产量的重要因素[3-4]。兰山区目前抵御自然风险的能力仍然比较薄弱,2010年兰山区农作物受灾面积40 hm2,农业直接经济损失146万元。兰山区亟待加强综合病虫害防控能力和应急减灾能力的建设,降低病虫害造成的损失。同时,也要通过田间工程建设、小型农田水利建设、更新改造老化机电设备、完善灌排体系、鼓励节水灌溉等途径,加强农田水利建设力度。
4.2.3 耕地质量。兰山区耕地总面积为29 860.49 hm2,现有耕地按质量划分为6级。其中,一级地和二级地占总耕地面积的35.30%;三级地和四级地占耕地总面积的30.47%;五级地和六级地占耕地总面积的34.23%。以六级地分布面积最大,占总耕地面积的24.18%。五级地分布面积最小,约占总耕地面积的10.05%。
耕地用养不当,引起耕地质量下降。近年来,有机肥施用量逐年减少,施用化肥量增加,施肥养分比例失调、高强度耕作等导致耕地地力下降。因此,要提高耕地质量,以实现作物产量的提高。兰山区中南部为平原,为粮食高产区,西北部为丘陵,为粮食低产区,土层瘠薄,抗御自然灾害的能力弱。
4.2.4 农业基础设施。加大农田基本建设的投入是提高粮食产出水平的有效途径[5]。农田水利仍然基础脆弱将影响兰山区粮食生产,总灌溉面积低的原因有:水利工程老化退化;水资源缺乏优化调度,配置不合理;水的有效利用率低,浪费严重。
5 兰山区粮食生产增长途径
良好的土壤条件是粮食优质丰产的基础,加强粮食产地建设,做好土壤是促进兰山区粮食生产迅速发展的一项重要工作。
5.1 整修梯田,保持水土
兰山区西北部的李官镇、半程镇北部、汪沟镇和方城镇 北部和义堂镇为丘陵、地貌,水土流失比较严重,这是造成土壤贫瘠的主要原因。因地制宜,统一规划,整修梯田,防止水土流失。
5.2 加强农田基本建设,深挖改土,加厚活土层
对于薄层、极薄层酥石棚耕地,土层厚度小于30 cm,土层过浅成为农作物低产的严重障碍因素,为提高耕地的生产能力,挖掘深度以60~100 cm为宜,回填时混加土杂肥、作物秸秆[6-7]。
5.3 从资源水利用的角度,优化水资源配置
兰山区东南部为平原,西北部为低山丘陵区,一是要充分利用径流水,通过改建拦河闸增加年调蓄水量,作为中东部平原地区的灌溉水源;二是将沂、祊河的水量西调,结合西北部的中小型水库、塘坝、水窑,解决西北部低山丘陵区的缺水;三是在西部宜井地区大力发展机电井灌溉[8-9]。农业节水,搞好灌溉渠系的防渗,并因地制宜大力发展喷灌、微灌、滴灌等先进的灌溉技术,提高水的利用率。
5.4 增施有机肥,实施测土配方施肥
增加土壤有机质的措施主要有以下几方面措施:①发展畜牧业,积好农家肥。发展养猪、养牛、养羊、养兔、养鸡,改进积肥方法,积累农家肥。②秸秆还田。其是培肥地力的一项有效措施,成本低,见效快。③发展沼气建设。沼液浇灌,沼渣入田。
测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾,同时有针对性地补充作物所需的营养元素,实现各种养分平衡供应,达到提高肥料利用率、提高作物产量、改善农产品品质的目的。
5.5 良种良法配套
既抓良种,也抓良法,良种良法配套是作物高产稳产的重要条件。因此,在土壤改良的基础上,选用优良品种,并配之相配套的农艺措施,为作物生产提供最佳的生长条件,为兰山区粮食增产做出贡献。
6 参考文献
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[2] 梁书民.中国农业种植结构及演化的空间分布和原因分析[J].中国农业资源与区划,2006,27(2):29-34.
[3] 谢云.中国粮食生产对气候资源波动响应的敏感性分析[J].资源科学,1999,21(6):13-17.
[4] 仝文伟,张玉娟,魏娜,等.气候变化及对粮食生产影响分析[C]//中国气象学会,2008年年会气候变化分会场论文集.北京:中国气象学会,2008:7.
[5] 李琳凤,李孟刚.当前影响我国粮食生产的主要因素分析[J].中国流通经济,2012,26(4):109-115.
[6] 陶志刚.制约天水市粮食生产的主要因素及建议[J].甘肃农业,2013(5):12-13.
[7] 李斌,张月华,张敏,等.嘉兴市粮食生产社会化服务现状及发展对策[J].现代农业科技,2013(6):315-316.