粒子物理学停滞不前的噩梦该怎样打破?

科普中国 叶凌远 编译

十年前,粒子物理学家让整个世界为之振奋。欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)是世界最大的粒子加速器。2012年7月4日,在这里工作的6000多名研究人员宣布,他们发现了希格斯(Higgs)玻色子的踪迹。这是一种质量极高、寿命极短的粒子,是解释其他基本粒子如何获得它们质量的关键。这一发现证实了一个当时已具有48年历史的理论预言,完善了一个被称为标准模型的物理理论,并将物理学家们推到了聚光灯下。

希格斯粒子的存在性最早由Peter Higgs于1964年提出。在很长一段时间内,物理学家们——包括Higgs本人,都不清楚这一假设背后的物理意义。但随着时间的推移,人们逐渐意识到希格斯玻色子在粒子物理中所扮演的重要角色。它是标准模型所缺失的最后一块拼图,该粒子(或更准确地说激发该粒子的希格斯场)是所有粒子存在质量的原因。质量并不如人们原来所设想的那般为粒子的内在禀赋;相反,它是粒子们与弥散在整个宇宙中的希格斯场相互作用的结果。物理学家们几十年前就已相信这一理论,但直到2012年它才真正被实验所证实。

希格斯玻色子的发现是粒子物理学一个不朽的成就:它标志着长达数十年的探索之旅告一段落,也开启了研究这种极其特殊的粒子的新时代。但紧接着,这一领域便陷入了狂欢后漫长的宿醉。早在这27公里长的环形大型强子对撞机于2010年开始正式采集数据之前,物理学家们便担心它或许只能产生希格斯粒子,而无法对标准模型之外可能存在的新物理留下任何线索。目前,这噩梦般的情形正一步步变为现实。“这有些令人失望,”加州理工学院的物理学家Barry Barish说道,“我以为我们会发现超对称(supersymmetry)。”这是扩展标准模型的一种主流物理理论。

不过许多物理学家表示,现在就绝望还为时过早。经过三年的升级,大型强子对撞机正卯足了劲,准备进行计划中五轮实验里的第三轮。它每秒会产生数十亿次的质子-质子对撞,新粒子便可能诞生于其中。人工智能的发展也带来了新的机遇——若在十年前,大部分物理学家可能会对用神经网络来分析数据的想法嗤之以鼻。但在许多更为年轻的研究员以及工业界合作伙伴的帮助下,一个专门的神经网络已搭建完毕,它能帮助物理学家们在海量的数据中搜索值得进一步研究的现象。大型强子对撞机还会再运行16年,且随着进一步升级,它收集的数据量将达到已经收集数据的16倍。所有这些数据都可能蕴含着新粒子和新物理的微妙踪迹。

然而,一些研究学者也认为对撞物理实验已经时乖运蹇、日暮穷途了。芝加哥大学的物理学家Juan Collar在一些小型实验中寻找暗物质的踪迹:“如果他们仍没有任何发现,整个领域便会沉寂消亡。”伦敦国王学院的理论物理学家John Ellis则表示,在这一领域取得突破的希望已经被漫长且不确定的探索前景所磨碎,最终的失败会像拔牙一样突然且痛苦,不会只如牙齿自然掉落一般无声无息。

自上个世纪70年代以来,物理学家就一直在与粒子物理的标准模型角力。依照该模型,普通物质由被称为上夸克和下夸克的轻质量粒子——它们每三个结合在一起,形成质子和中子——以及电子和几乎没有质量、被称为电子中微子的粒子构成。两组更重的粒子则一直潜伏在真空内,仅仅会在粒子碰撞所产生的冲击中稍纵即逝地显现。所有的粒子都通过交换其他粒子的形式相互作用:光子传递电磁力,胶子传递把夸克捆绑在一起的强相互作用力,而大质量的W和Z玻色子则传递弱相互作用力。

标准模型描述了科学家们迄今为止在粒子对撞机中所观察到的一切现象。然而,它不可能是有关自然界的终极理论。它无法描述引力,也并不包括神秘的、不可见的暗物质。在宇宙中,暗物质和普通物质的质量比可能约为6:1。标准模型中囊括了中微子,但人们仍不能为其极低的质量提供解释;显然普通物质也由标准模型描述,但人们同样不知道其如何在宇宙大爆炸后胜过反物质,占据了主导地位。围绕希格斯玻色子本身也还有很多谜团亟待解决。

大型强子对撞机本应打破这一僵局。在它的环形结构中,两个朝相反方向循环的质子撞在一起,产生其他地方无法获得的重型粒子,这其中的能量达到了以往任何对撞机所能达到的七倍还多。十年前,许多物理学家都设想能在大型强子对撞机中迅速发现一些新现象,包括新的传递相互作用的介质粒子甚至是迷你黑洞。德国DESY实验室粒子物理学主任Beate Heinemann回忆,人们以为会被淹没在产生的超对称粒子中。物理学家们那时普遍认为,找到希格斯粒子可能会需要更长的时间。

但没有预料到的是,仅在短短3年内,希格斯粒子便被迅速地发现了。部分原因是它的质量比许多物理学家预期的要小,大约仅为质子的133倍。若其质量超过了大型强子对撞机的能量上限,或其与其他粒子的相互作用较弱,我们根本就没有发现它的希望。Higgs本人就曾表示,他从未预想过能在他有生之年发现希格斯粒子存在的证据,这无疑是粒子物理学中里程碑式的结果。但在这之后的10年,物理学家们还没有发现其他任何新粒子。

新现象的贫瘠挑战着物理学家们所珍视的几个原理。自然性(naturalness)原则指的是在一个理论中,物理常数构成的无量纲比值应该与1同阶。据此,希格斯粒子质量较低或多或少地保证了在大型强子对撞机所能达到的能量范围内还存在着新的未知粒子。根据量子力学的原则,任何游荡在真空中的虚粒子都会与真实的粒子相互作用并影响其性质——这正是虚希格斯玻色子赋予其他粒子质量的方式。希格斯粒子的质量本应被真空中其他的标准模型粒子大幅拉高,特别是顶夸克,然而事实并不如此。因此理论学者推断,至少还有一种具有类似质量和恰到好处的物理特性——特别是不同自旋——的新粒子存在于真空中,以“自然地”抵消顶夸克所产生的影响。

超对称理论能够提供这种粒子存在的依据:对于每个已知的标准模型粒子,它都假设存在一个具有不同自旋且质量更重的伙伴粒子。这些伙伴粒子不仅可以保证希格斯粒子的质量不过高,同时还能帮助解释希格斯场是如何产生的。

但是在过去的十年,人们仅仅发现了一些实验观测结果和标准模型预测之间的微小差异,而这些反常现象并不指向人们所希望存在的新粒子。例如在2017年,利用底夸克探测器(LHCb,大型强子对撞机四个主要粒子探测器之一)进行实验的物理学们家发现,B介子(一个包含重质量底夸克的粒子)有更大概率衰变为电子和正电子,而不是衰变为μ子和反μ子——依照标准模型,这两个概率应该是一样的。类似的,也有实验表明μ介子的磁性可能比标准模型所预测的稍强一些。

希格斯粒子本身也提供了其他的探索方向。2020年8月,在大型强子对撞机超环面仪器(ATLAS)和紧凑μ子线圈(CMS)探测器工作的物理学家团队宣布,他们都发现了希格斯粒子衰变为μ子和反μ子对的现象。费米国家加速器实验室的理论物理学家Marcela Carena表明,如果这种罕见的衰变具有与理论预测值不同的速率,这种偏差就可能预示着隐藏在真空中的新粒子。

物理学家们将在大型强子对撞机下一次为期三年的实验中对这些现象进行探索。然而,这些探索可能不会导致戏剧性的“尤里卡!”时刻。Heinemann说:“现在的实验正朝着以极高精度测量微妙现象的方向转变。”不过,Carena表示,“我非常怀疑在20年后,我会说,‘哦,孩子,在希格斯粒子发现之后,我们什么新东西也没有学到。’”

若把希格斯玻色子的发现过程看作登上一座山,则当Higgs最早提出他的理论时,我们甚至不知道这山脉到底在哪里,或者它可能有多高——粒子物理学的标准模型甚至都并不完整。人们只是模糊地意识到,在一座山峰的某个地方存在着希格斯粒子,它能真正证实整个标准模型结构的存在。到20世纪90年代末,我们才对这座山的高度有一点感觉;直到2012年,我们才最终登上了这座山峰。

但现在不同了,我们得从这座山的另一边下去,穿过荒芜的平原。这平原向前延伸着,也许一直触碰到普朗克尺度(宇宙中空间的最小尺度)。如果我们现在的预测是正确的,在平原的某处一定还有其他山脉,标志着物理学的又一高峰。或许我们能发现新的粒子,如轻夸克(leptoquarks,它可能是解释前文提到的有关B介子和μ介子反常现象的关键),甚至是超对称粒子或暗物质粒子;也许我们能解开有关希格斯粒子更多的谜团——希格斯粒子本身是一个基本粒子还是复合粒子?它能与暗物质相互作用吗?如果能,我们能通过它了解有关暗物质更多的信息吗?希格斯场是否通过自作用赋予希格斯粒子自身的质量?许多科学家对我们能解决这些问题持乐观的态度(尽管听起来有些像在画饼)。但至少,没有任何明确的迹象表明,我们必须穿越多远的平原才能看到这些新的山脉——这就是我们现在的处境和过去几十年之间的区别。

其他人对大型强子对撞机实验者们的机遇则没有那么乐观。明尼苏达大学双子城分校的物理学家Marvin Marshak就认为:“他们面对的是一片沙漠,而他们并不知道这片沙漠有多广茂。”为了解决上述这些问题,我们很可能需要大量制造希格斯粒子的能力,而这种能力是现在、甚至二十年之后的大型强子对撞机所无法具备的。欧洲核子研究中心正在筹划下一个能量更高的对撞机——未来环形对撞机(Future Circular Collider),作为以后的“希格斯工厂”。但即便是乐观主义者也认为,如果大型强子对撞机没有发现任何新的东西,那么将更难说服世界各国政府建造下一个更大、更昂贵的对撞机来保持这一领域的发展。

现如今,大型强子对撞机的许多物理学家们只是为能够继续回到质子对撞的工作中而感到兴奋。在过去的三年里,科学家们已经升级了探测器,并重新设计了对撞机的低能加速器部分。欧洲核子研究中心加速器和粒子束主任Mike Lamont说:现在,大型强子对撞机应该会有更稳定的碰撞率,能有效地将数据量增加50%之多。几个月来,加速器的物理学家们一直在缓慢地调整大型强子对撞机产生的粒子束。在粒子束流足够稳定后,他们会打开探测器,恢复数据采集,进行新一轮的实验,继续在黑暗的平原上迈进。

参考资料

[1] https://t.cn/A6Shu1F0

[2] https://t.cn/A6Shu1FC

[3] https://t.cn/A6Shu1FN

[4] https://home.cern/news/press-release/physics/higgs-boson-ten-years-after-its-discovery

【李沧开工6个老旧小区整治项目 实验初中李沧分校今年招生】(记者 孙志文)4日下午,李沧区委副书记、区长魏瑞雪做客民生在线直播室,围绕“办实事、开新局,奋力打造全市新旧动能转换示范区”主题,与网民进行在线交流。青岛新闻网记者从现场获悉,李沧区上半年民生支出就达到18.5亿元;青岛实验初中李沧分校将于今年秋季开始招生;枣山中学计划在2023年招生办学;世博园区域计划引进集园艺景观、文化旅游、科普教育为一体的生态文旅龙头项目;东南新苑等6个老旧小区整治项目已全部开工。

据魏瑞雪介绍,今年以来,李沧区锚定“走在前、开新局”,以提升作风能力为抓手,以增进民生福祉为目的,狠抓经济发展和城市更新,全力打造全市新旧动能转换示范区,发展势头持续向好。李沧坚持以人民为中心的发展思想,持续加大民生投入力度,仅上半年民生支出就达到18.5亿元,占一般公共预算支出比重的72.4%。同时,不断提升投入质效,努力让花的每一分钱都转化为人民群众切身的“获得感”,用实干实绩不断满足人民群众美好生活新期待。

青岛实验初中李沧分校今年秋季开始招生

青岛新闻网记者从民生在线直播室现场获悉,为了让孩子能够在家门口“有学上”“上好学”,李沧区一手抓学校幼儿园建设,一手抓教学质量提升,整体教育水平显著提高,被青岛市推荐争创全国首批义务教育优质均衡区。聚焦学校幼儿园建设,高标准高品质完成君峰路中学、秀峰路小学等10所中小学幼儿园新建改扩建,新增学位1.1万个,配齐配全功能处室,学校数量和品质均在全市前列。聚焦教育教学品质提升,加强与优质教育集团合作办学,青岛实验初中李沧分校将于今年秋季开始招生。大力引进培育名师名校长,数量位居全市前列,530余名教师拥有市级及以上综合荣誉称号。今年中考创历史最好成绩,普高录取率、升入重点高中人数大幅增加。

在线交流中,有网友咨询“李沧路小学新的教学楼什么时候启用”。对此,有关部门回应称,李沧路小学规划18个教学班,目前已达到32个教学班,远超出办学规模。2021年区委区政府决定对该学校实施改扩建,建成后可达到36个教学班,可以有效解决李沧路小学片区学位紧张现状,同时还配套建设了地下车库、餐厅、报告厅、舞蹈教室、阅览室等功能处室,可以满足学校优质均衡发展要求。项目目前正在装饰装修收尾和室外配套施工,预计在今年年底前完工交付,2023年春季开学正式启用。

在线交流中,有网友咨询“枣山中学什么时候启用”。对此,有关部门回应称,枣山中学是李沧区重点项目,2020年底已全面启动建设,目前工程全面进入装饰装修施工阶段,预计在今年年底建成,计划在2023年招生办学。关于枣山中学的招生方式,区教体局将结合区域实际进行研究确定,请关注李沧教育微信公众号,关注当年的招生政策。

规划建设6家公立社区卫生服务中心

记者从现场获悉,李沧区加快推进紧密医联体建设,持续打通优质医疗资源共享通道,上半年派出专家到社区接诊600人次、为基层服务7000人次,规划建设6家公立社区卫生服务中心,让居民就近享受到优质医疗卫生服务。大力推动八医东院区建设,积极谋求与实力强的医院合作运营,打造市区北部高品质医疗卫生中心。牢牢守住疫情防控这一底线,在全区范围内设置采样点436处,常态化采样点87个,实现“步行15分钟,等候不超过20分钟”目标,让居民核酸采样更便捷。

在线交流中,有网友咨询了有关老人做白内障手术的补助问题,对此,有关部门表示,对具有李沧区户籍、符合白内障手术指征并自愿接受救助手术的白内障患者,在青岛市第三人民医院、青岛市第八人民医院、青岛眼科医院北院区、青岛新视界眼科医院这四家定点医院实施手术每例给予1200元救助,救助资金由定点医院在办理患者出院手续时,按照救助标准给予预先垫付,后续由区财政按照程序按期拨付给定点医院。符合救助条件的白内障患者,携带身份证、户口本、医保卡、医院诊断病历等到定点医院,由定点医院负责审核相关材料并填写《李沧区白内障患者手术救助人员情况表》,办理开展手术相关事宜并进行手术。

签约家庭养老床位达3940张

养老越来越成为全社会最关心、最直接、最现实的问题之一,记者从现场获悉,李沧区一直把提升养老服务作为改善民生的着力点:一方面,积极探索多元化的养老服务,投入建设运营补助资金3000余万元,先后引进了圣德、佳家康等知名养老服务品牌,为了让入住老人享受到专业医院的护理服务,着力发展护理型床位,总数达到3605张,占比达到74.6%;另一方面,大力发展居家社区养老服务,充分发挥11处居家社区养老服务中心、90处居家社区养老服务站作用,签约家庭养老床位达到3940张,实现居家社区养老服务全覆盖,同时探索建立可持续运营的为老助餐机制,试点居家社区养老服务中心和公益组织运营助餐6处,为老年人提供更精准化的助餐服务。

大气问题拉网式排查、执法式解决

良好生态环境是最普惠的民生福祉,记者从现场获悉,为了让居民能够呼吸到更优质的空气,李沧区对大气问题进行拉网式排查、执法式解决,PM2.5、PM10分别改善5.3%、13%,优良率达83.2%。为了让居民能够看到更清澈的河流,李沧瞄准重点河流重点区域,强化日常巡查、加密监测等管护措施,及时消除污染源,国省市控3处断面达到地表Ⅲ类水质。上半年,李沧区顺利通过了国家生态文明示范区创建省级预审,可以说工作成效得到了充分肯定。

推动行政审批事项向街道延伸

李沧区为最大限度方便群众办事,积极推动行政审批事项向街道延伸,让居民可以就近享受到“一窗受理”的便利化服务。据了解,在李沧区审批服务大厅,创新性增设了“办不成事”反映窗口,配备专职工作人员,提供兜底服务,解决办事过程中遇到的疑难事项,让政务服务更便捷、更温馨。积极开展营商环境“大调研”,收集意见建议近500条,有效问题闭环解决率100%,政务服务水平和群众满意度不断提升。

世博园区域计划引进生态文旅龙头项目

开展城市更新和城市建设三年攻坚行动,就是为了解决人民群众“急难愁盼”问题,据介绍,李沧区坚决不搞面子工程、形象工程,将利用三年的时间,建设240多个城市更新项目,重点解决好市民关注的东西部发展不均衡、停车难、交通拥堵、小区环境差等基本民生问题,真正把实事做实、好事做好。

城市更新是一项系统工程,不光涵盖环境的更新、配套的更新,还要同步导入优质产业。在辖区三大低效片区开发中,李沧更加注重产城融合发展:北客站区域,建设青岛TOD一号工程,打造聚集千家企业、提供数万就业岗位的“青岛创新创业活力区”。楼山区域,李沧将整片开发2439亩的青钢片区、2397亩的碱厂片区和3082亩的瑞金路两侧地块等等,注入科技创新、优质教育医疗资源等城市发展元素,将彻底扭转北部老城区形象,在胶州湾东岸打造又一未来新城。世博园区域,计划引进集园艺景观、文化旅游、科普教育为一体的生态文旅龙头项目,建设城市生态文化旅游功能区。

东南新苑等6个老旧小区整治项目全部开工

城市更新是一项民生工程,要让全体居民住有宜居,真切感受到生活环境的改变和城市品质的提升。李沧区积极有序推进城中村改造,戴家旧村267户仅用2个月全部完成拆除,实现全市首个城中村整村拆迁,安置区建设下半年破土动工,居民乔迁新居指日可待。长涧社区等其他剩余城中村改造工作也在稳步推进。持续推进老旧小区整治,东南新苑等6个老旧小区整治项目全部开工,惠及居民2700户。提前开展38个小区整治项目前期工作,力争早日开工建设,让居民早受益。加快居住环境提升,开工建设20个公园城市项目,补绿增绿5万平米,让居民推窗见绿、出门入园。强力推进拆违治乱工作,拆除存量违建41.4万平米,完成年度计划的89.3%,大大改善了居住环境、释放了公共空间,推动城市吸引力不断提升。

开工建设世园综合服务中心等4个停车项目

城市更新是一项民心工程,李沧坚持以百姓之心为心,以百姓之福为福。在项目推进中充分倾听群众心声、尊重群众意愿,切实解决群众反映强烈的热点难点问题。比如,针对居民出行难、停车难等问题,李沧一手抓重点道路建设,居民期待已久的安顺路打通工程顺利开工,打响全市三年攻坚行动第一枪。加快推进8条道路打通工程,迎真宫路等4条道路具备通车条件,建水路实现提前通车。一手抓停车设施建设,开工建设世园综合服务中心等4个停车项目,将新增停车泊位3846个。完成机关事业单位停车设施智能化改造28处,新增共享停车泊位1.1万个。通过这些硬件设施的建设,让居民真切感受到生活便利度的提升。

在线交流中,有网友咨询“枣山路拓宽二期工程什么时候能开工”,对此,有关部门回应称,枣山路打通工程(李沧段)西起九水路,东至铜川路,全长约3.3公里,其中一期工程(九水路至深圳路段)约1.6公里已于2016年底实现竣工通车(双向8车道);二期工程(规划一号线至铜川路段),道路全长约1.7公里,现状为双向2车道,尚未实现规划宽度。目前该项目正在加快推进规划、征地、拆迁等前期手续办理工作,力争尽快开工建设。https://t.cn/A6SvUC8Z

#如意甘肃# 【从“粮仓”到“种仓”的华丽嬗变——临泽县玉米制种产业高质量发展观察】一粒种子可以改变一个世界,一个品种可以造福一个民族。

临泽,位于祁连山下、黑河岸边,因水丰多泽得名,是历史悠久的灌耕农业区,曾是全国一熟制地区夏粮单产冠军县,是国家重要的商品粮基地。

全国生产的每100粒玉米种子当中,有13粒产自临泽。

临泽是国家级杂交玉米种子生产基地,早在1982年,临泽县“中单2号”玉米制种面积超过1万亩,当时就是远近闻名的“万亩制种县”;2013年被认定为国家级杂交玉米种子生产基地,2015年获批实施国家玉米制种基地建设项目,同年被列入“超大规模制种大县”予以奖励扶持。

昔日的“粮仓”已变为玉米“种仓”。近年来,临泽县把玉米制种产业作为富民强县的主导产业,用足用活国家玉米制种基地(甘肃)建设项目和“超大规模制种大县”奖励政策,连续15年制种面积稳定在25万亩左右。

目前,全县近60%的耕地用于玉米制种、60%的农民收入直接或者间接来源于玉米制种、60%的农民从事玉米制种产业,玉米制种产业已成为带动全县农民增收致富的“黄金产业”。

藏粮于地,耕地资源保护性开发

盛夏,行走在枣乡大地,仿佛置身波涛起伏的绿色海洋,大片的制种玉米郁郁葱葱,绵延不绝,蔚为壮观。

种子是粮食安全的源头,粮食生产根本在耕地。临泽县有耕地面积51万亩,今年,全县制种玉米种植面积接近30万亩,超过了全县耕地面积的一半。

“因为耕地需要倒茬轮作,单就面积而言,全县玉米制种面积已接近上限,要为玉米种业发展提供优质的土地资源,主要在于稳住现有播种面积的同时,进一步改良土壤,提高单产产量,提升土地利用效率。”临泽县种子管理局副局长杨平介绍说。

从2019年开始,临泽县累计投资2.85亿元,在全县建设水肥一体化高标准农田16.5万亩,涉及7个乡镇的50个行政村。在充分尊重农户耕地承包经营权的前提下,打破户界、社界、村界,对农户分散的耕地进行互换集中,解决此前农村耕地碎片化问题,逐步实现“一户一块田”“一社一块田”“一村一块田”目标。

据介绍,今年开始,临泽县在已建成16.5万亩水肥一体化高标准农田的基础上,计划利用3年时间对剩余的34.5万亩耕地进行水肥一体化改造。通过倒茬轮作,增施有机肥、凹凸棒石土壤改良剂等方式,对耕地资源进行保护性开发利用。

特别是将凹凸棒石土壤改良剂运用在制种玉米生产领域,是临泽一大特色。

凹凸棒石是一种具有棒状晶体结构的含水富镁铝硅酸盐矿物,因具有独特的吸附、载体、增韧补强等性能,被广泛应用于化工、建材、医药、农业等多个领域。

临泽凹凸棒石已探明储量占到全球已探明储量的6成,凹凸棒石土壤改良剂的逐步应用,将有力解决制种玉米土壤污染、连作障碍等,有效改良土壤、提升地力。

在大力推进高标准农田建设的同时,从去年开始,临泽县在张掖率先探索推动优质制种基地资源市场化竞争性配置,简单说,就是让好企业种好田,从而提升制种基地生产效率。

去年,临泽县以平川镇为试点,将制种基地进行市场化配置,形成优势企业与优质制种基地强强对接联合。平川镇采取“公司+村集体经济专业合作社+农户”模式,按照先集中流转土地到村集体经济专业合作社,后承租给公司,配套实施以水肥一体化为重点的高标准农田建设、土地整治、中低产田改造等项目,不断提升耕地地力,打造优质基地,形成“一村一块田”;再找“婆家”,吸引优质企业进行规模种植经营,形成“一企一块田”,提升制种产业集约化、规模化水平。

今年,在临泽实践经验基础上,张掖市在全市开始试行杂交玉米制种优势基地资源竞争性配置,推动优质基地向优势制种企业集中,引导优势制种企业积极参与现代种业功能区建设,努力实现种业提质、农民增收、企业增效目标。

藏粮于技,制种基地现代化生产

临泽,北靠巴丹吉林沙漠,南邻祁连山脉,形成了自然的疫病隔离区,被誉为“天然玉米种子生产车间”。

7月上旬,正是制种玉米去雄的关键时期,田间地头随处可见农户和技术员们忙碌的身影,为确保每一粒玉米种子质量,农户们必须严格按照操作规程,精心开展制种玉米去雄去杂工作。

“去雄是玉米制种的关键环节之一,目的是把制种玉米的雄花去掉,促进制种玉米雌穗生长和玉米籽粒的发育。玉米种子质量纯度的高低,关键取决于生产环节的抽雄及田间杂株去除工作。”临泽县瑞源种业有限公司负责人吕国斌说。

长期以来,国内制种玉米去雄环节以人工作业为主,并且去雄的有效时间只有1周左右,劳动强度大。“目前机械去雄技术已基本成熟,效率可达95%以上,比人工作业每亩节约成本约160元。”吕国斌说。据介绍,制种玉米从播种到收获采用机械化作业,比人工作业每亩可节约成本530元左右。”

在临泽,玉米制种全程机械化作业正在逐步实现,精量播种、膜下滴灌、水肥一体化、病虫害绿色防控、北斗导航自动驾驶等一批先进技术和模式已投入应用,果穗机械扒皮、烘干脱水、脱粒预清、清选加工、包衣包装全程不落地等也正在运用,机械化作业有效降低了成本,提升了效益。

同时,临泽正全力推动玉米制种“五化”基地建设。即标准化生产、规模化种植、集约化经营、机械化作业和信息化管理。

来到鸭暖镇张湾村玉米制种“五化”示范基地,记者看到,一架无人机正在玉米田上空来回穿梭,伴随着旋翼的嗡鸣声,装药、起飞、喷洒,一道道工序井然有序,一名无人机手1小时内可以实现连片40多亩制种玉米的飞防植保。

走进玉米大田,田间每隔几十米竖立着一台测试仪器,风速风向、空气湿度等生产数据被实时收集。“我们田间采集的数据会实时上传到县种子管理大数据中心,用大数据来指导田间作业。”张湾村党总支书记闫自明介绍说。

在粗壮的玉米根部,膜下滴灌系统正在对玉米进行水肥一体化浇灌。“以前采用大水漫灌的方式,一亩地灌溉一次需要150方左右的水,膜下精准滴灌一亩地灌溉一次仅需要25方左右的水,节水效果可见一斑。” 闫自明说。

“五化”基地的建设,将实现耕地增产、节本增效、集体增效,矛盾纠纷降低、面源污染降低、劳动强度降低“三增三降”的目标,有效保障国家种业安全,稳固当地玉米制种基地,大量新技术的应用,也为临泽玉米制种产业插上了科技腾飞的翅膀,让这座“天然玉米种子生产车间”已悄然转型为“现代化玉米种子生产车间”。

藏富于民,集体经济公司化运营

平川镇位于临泽县西北部,是全县面积最大的乡镇,也是制种玉米的核心产区,今年玉米制种面积达4.8万亩。

当下,正是制种玉米田间管理尤为繁忙的时节,在平川村,种植了400多亩制种玉米的大户雷军却显得不紧不慢,怡然自得。

“镇上成立了田保保公司,水肥一体化肥料等农资产品由田保保公司统一采购,松土、旋耕、飞防等由田保保公司统一完成,这些活儿现在都不用我操心。” 雷军说。

今年,平川镇按照先集中流转后统一平整的方式,加快推进高标准农田建设和“一户一块田”改革,把农户的“巴掌田”整理成便于机械化作业的“大块田”,集中流转平川、三一、三二等3个村1052户农户土地1.81万亩,实施土地平整,配套水肥一体化,完善水、电、路、林网等基础设施,建成高标准制种基地1.83万亩。

在此基础上,三村联合成立田保保农业发展公司,引入“土地托管”“入股分红”“田保姆”等社会化服务体系,探索推行“公司+村股份经济合作社+新型经营主体或农户+土地托管”模式,实现村集体经济公司化运行,有力提升了当地玉米制种产业的集约化经营、机械化作业水平。

“群众对田保保公司田间进行全流程监督,提升群众知晓度和满意度,建立统招统管、负面清单等制度,规范农机、用电设施监管,不断提升安全管控水平。通过水肥一体化、全程机械化技术应用推广,有效降低群众劳动工作强度,二次分红方式让群众享受更多改革红利。村集体资金壮大后,为村级产业链延伸、基础设施改善,提供强有力保障,通过发放养老金、孝善基金、奖学金等方式有效提升群众幸福指数。”平川镇党委书记张凯说。

在倪家营镇,镇上成立农业服务公司,探索推出社会化服务公司“菜单式”种田模式,制种玉米从种到收被分成一系列服务项目清单,村民可以自主进行“菜单式”选择,这种灵活的“菜单式”服务,让农民实现了“欢乐农场”般的轻松种植。

“制种玉米一亩地收入在3000到4000元之间,相比大田农作物收入较好,现在农村年轻人大多外出务工,岁数大的人体力有限,‘菜单式’的农业社会化服务,可以大幅减轻农民从事玉米制种的劳动压力,实现规模化种植、集约化经营,解放出的劳动力,还可以产生其他劳务收入,从而促进农民增收。” 倪家营镇党委书记杜立东说。

“临泽县将坚持农业优先的定位,大力实施‘强县域’行动,建设绿色农业强县,坚决扛牢粮食生产责任,抢抓新一轮玉米制种大县奖励政策、国家级杂交玉米种子生产基地和种子产业园改造提升项目等政策机遇,将全县51万亩耕地全部建成水肥一体化高标准农田,面向优质企业开展优质制种基地资源市场化竞争性配置,持续跟进实施农业面源污染治理,推进秸秆‘饲料化、基料化、肥料化、燃料化’转化,建设一批玉米制种‘五化’基地,把‘藏粮于地、藏粮于技’落到实处,持续提升临泽玉米制种基地现代化生产水平,力争玉米种子供应量占到全国15%以上,打造国内一流的良种繁育基地。”临泽县委书记张辉说。

(来源:新甘肃)


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