國內外花生肥料施用研究的文獻計量學分析

吳曼，沈浦，孫學武，毛林，李新國，趙紅軍

（1.青島科技大學圖書館，山東 青島 266042；2.山東省花生研究所／國家花生工程技術研究中心，山東 青島 266100；3.青島科技大學化工學院／清潔化工過程山東省高校重點實驗室，山東 青島 266042；4.山東省農業科學院生物技術研究中心，山東 濟南 250100）

在農業生產發展中，通過施肥等外源投入方式在提高作物產量方面發揮了重要作用，然而，由于過量和不合理肥料施用引起的負面影響日趨顯現，成為農作物高效優質生產和農業可持續發展的障礙因素［1，2］。2015年，農業農村部（原農業部）制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，之后幾年持續推進化肥使用量零增長、負增長；2020年“中央1號文件”繼續提出“深入開展農藥化肥減量行動”。可見，科學合理施肥已成為事關農業高質量和可持續發展的大事。花生是我國重要的油料作物和經濟作物，當前年均播種面積467萬公頃左右，年產1 730萬噸，在保障食用油脂安全和促進農民增收方面發揮重要的作用［3，4］。探究花生肥料施用現狀，分析存在問題及提出未來研究方向，可為花生高效綠色優質生產及產業提質增效發展提供重要依據。本文利用文獻計量學方法［5-9］，基于Web of Science核心合集和CNKI期刊數據庫，對國內外花生肥料施用的文獻數量、國家、出版刊物及研究內容等進行統計分析，并采用CiteSpace V可視化軟件進行研究熱點預測和分析，客觀呈現花生肥料施用的研究現狀，以期為相關人員及時掌握花生肥料施用的研究態勢提供數據參考。

1 數據來源與統計方法

1.1 數據來源

花生肥料施用的文獻數據來源包括兩部分，英文文獻以ISIWeb of Science核心合集數據庫，包括SCI-E（ScienceCitation Index Expanded）和CPCI-S（ConferenceProceedings Citation Index-Science）為基礎數據來源，中文文獻來源于中國知網的中國學術期刊網絡出版總庫。英文檢索式為“主題＝（peanut or groundnut）AND主題＝（fertilizer）”，文獻類型為Article and Review；中文檢索式為“主題＝（花生）并含主題＝（肥料）”。檢索日期為2020年7月28日。

1.2 統計方法

利用引文網絡分析工具CiteSpaceⅤ進行文獻基礎數據挖掘和可視化分析［10］，以繪制花生肥料施用的知識圖譜。在進行關鍵詞共現分析之前，對關鍵詞進行聚類，使用LLR算法提取研究前沿術語，再對聚類詞進行Timeline分析。時間段為1945—2020年，時間切割設為1年，術語來源選取標題、摘要、關鍵字，節點類型為關鍵詞，閾值設置為top＝50［11］。

2 文獻分析

2.1 花生肥料施用研究進程分析

如圖1所示，花生肥料施用的中文期刊文獻共1 276篇，最早發表于1974年，1987年發文量開始呈上升趨勢，2005年之后發文量急劇增多，2005—2020年間發文量為928篇，占總發表文獻的72.7%。

WOS核心合集數據庫檢索顯示，花生肥料施用的英文文獻共676篇，最早文獻發表于1945年，之后該方面的研究進展較為緩慢。發文量從1990年開始總體呈波浪式上升趨勢，并在2005年開始較快增長，從2005年的14篇增至2019年的59篇。

國內外學者對花生肥料施用的關注度基本一致，大致可分為兩個階段，第一階段為1945—1990年，相關研究開始進行，研究成果的文獻量較少；第二階段為1990至今，是該研究的發展階段，我國花生產量在該階段總體持續增加，由1990年的6.37×106t增加到2018年的1.73×107t［4］，與此相匹配的是花生肥料施用方面研究成果的大量產出及文獻量的增多，且目前仍持續上升。從不同時期研究的重點和難點看，早期研究目標相對單一，集中在促進花生增產，第二階段，高效施肥及施肥對花生品質的影響成為重點，特別是近十多年，減肥增效成為主題，同時，施肥引起的生態環境問題也越來越受關注。

2.2 花生肥料施用研究的發文機構分析

CNKI數據庫結果顯示，國內發表6篇及以上花生肥料施用文獻的研究機構有34個，包括高校、科研院所、農業推廣機構及農業公司等，其中，高校及科研院所是該研究的主要陣地，發文量最多的為山東省農業科學院，發文89篇。這些研究機構主要集中在農業及學術力量雄厚的省份，如山東省（12所機構）、河南省（4所機構）、北京（3所機構）、江蘇（3所機構）、遼寧（3所機構）等。基于專業優勢，農業及農林類研究機構是該研究領域的活躍機構，屬于國內該領域發文的領軍團體。從花生肥料施用量的各省分布來看，山東和河南需求最多，兩省之和占比接近全國的一半，其次是河北、廣東、安徽、遼寧和湖北等，其余省份占比較低［4］，而山東和河南也是花生肥料施用研究成果產出最多的地區。

圖1 1945—2020年國內外花生肥料施用研究論文數量動態

WOS數據庫結果顯示，國內外共有429個機構發表了花生肥料施用方面的研究文獻，分布較為廣泛。發文量10篇及以上的機構有28個，共發表論文481篇，占全部發文量的71.15%（表1）。發文量10篇及以上的28個機構中有4個為中國的科研機構，中國科學院以39篇的發文量和600次的被引頻次，位列國內機構榜首。另外，在這28所機構中，來自美國的有10所，來自印度的有8所，發文量最多的為印度農業研究理事會（58篇），論文被引頻次最高的為美國農業部（846次）。中國研究機構在花生肥料施用領域占據重要地位，但論文發文量和被引頻次仍然有待提高。

對有中國機構參與的國際合作論文進行分析，發文量2篇及以上的機構如表2所示。對比表1可知，國際合作論文均具有較高的學科規范化的引文影響力，顯示了國際合作所產出科研成果的前沿性。新西蘭農業科學院是與中國機構合作發文最多的國外機構，發文5篇，但被引頻次僅為29次，其次澳大利亞格里菲斯大學與中國機構合作發文4篇，但被引頻次達到159篇。通過國際間的有效合作，優勢互補，可顯著推動高水平科研成果的產出及科研成果國際影響力的提升。

2.3 花生肥料施用研究的文獻來源

在WOS數據庫中，花生肥料施用方面的研究文獻共發表在201個國際期刊上（表3）。載文量多于1篇的期刊有94種，累計載文量524篇，占總文獻的77.5%，載文量多于10篇的期刊有14種，累計載文255篇，占總文獻的37.7%。發文量超過10篇的14種期刊中，來自荷蘭的有7種，美國有4種，印度有3種。發文量前三位的期刊分別為：INDIAN JOURNAL OF AGRONOMY（36篇）、COMMUNICATIONS IN SOIL SCIENCE AND PLANT ANALYSIS（32篇）和FIELD CROPS RESEARCH（25篇），其中FIELD CROPSRESEARCH

發文的被引頻次最高為629次。另外，JOURNAL OF HAZARDOUSMATERIALS雖然發文量只有1篇，但其被引頻次為117次，這一方面與其發文時間較早有關，另一方面也與期刊的高影響力有關。

表1 WOS數據庫中花生肥料施用研究領域的主要科研機構

表2 WOS數據庫中花生肥料施用研究領域與中國合作的主要科研機構

表3 WOS數據庫中花生肥料施用研究載文量超過10篇的期刊

CNKI數據庫中花生肥料施用的期刊論文共來自254種學術期刊，載文量多于1篇的期刊有141種，共發文1 163篇，占期刊論文總量的91.1%，其中發文量最多的前3位期刊分別為：花生學報（121篇）、農業科技通訊（51篇）和河南農業（48篇）。發文量超過10篇的期刊有33種。對比研究這些期刊可知，花生肥料施用方面的研究文獻主要發表在農業類學術期刊中。就論文被引頻次來看，被引頻次最高為211次，為邱現奎等［12］（2010）的研究成果；其次為154次，為鄭亞萍等［13］（2008）的研究成果。

2.4 國內外花生肥料施用研究熱點

2.4.1 關鍵詞共現和聚類分析 對國內外花生肥料施用研究文獻進行關鍵詞分析，獲得高頻關鍵詞如表4所示。一般認為，關鍵詞出現頻次高、中心性強的為研究熱點［14］。國內花生肥料施用關注熱點為：花生（569）、產量（289）、有機肥（137）、氮肥（120）、農家肥（43）等。新興的研究熱點有：高油酸花生（2020年）、有機水溶肥料（2017年）和地下害蟲（2016年）。國際花生肥料施用關注熱點是：yield（109）、nitrogen（89）、groundnut（87）、soil（79）、peanut（68）等。新興的研究熱點有：fatty acid（2020年）、winter wheat（2019年）、compost（2018年）、rhizosphere（2017年）。

基于關鍵詞共現網絡進行聚類分析，得到花生肥料施用關鍵詞共現聚類圖，如圖2和圖3所示。國內花生肥料施用文獻的關鍵詞共現網絡共形成以＃0產量、＃1農家肥、＃2常規施肥、＃3夏花生、＃4根瘤菌、＃5土壤養分、＃7施肥量等為標簽的7個聚類，最大的聚類以＃0標記，這些聚類標識了該研究領域的知識基礎結構。網絡的模塊化是對其整體結構的一個全局性量度，模塊化Q值和平均輪廓值是評估網絡整體結構性能的兩個重要指標［15，16］。Q值0.5515 ＞0.3表示聚類是有效的，0.3275的平均輪廓值表明結果是可信的。以WOS數據庫為基礎，國際上花生肥料施用文獻的關鍵詞共現網絡共形成＃0 biochar、＃1 cropping system、＃2 nodulation、＃3 phytoremediation、＃4 bt cotton、＃5 long-term fertilization、＃6 humid tropics、＃7 functional diversity等為標簽的8個聚類，Q值0.3707＞0.3顯示了聚類的有效性，0.5275的平均輪廓值顯示了結果的可信性。

表4 CNKI和WOS數據庫中花生肥料施用文獻關鍵詞前20位

圖2 CNKI數據庫中花生肥料施用研究文獻關鍵詞聚類圖

圖3 WOS數據庫中花生肥料施用研究文獻關鍵詞聚類圖

2.4.2 時間線視圖分析 時間線視圖可展現各聚類發展演變的時間跨度和研究進度。圖4為以文獻發表年份為X軸、聚類編號為Y軸而得到的花生肥料施用時間線視圖，聚類中文獻越多，代表所得到的聚類領域越重要［11］。聚類＃0～＃3中文獻都較多，說明這些聚類領域很重要，且時間跨度較大。如圖5所示，在WOS數據庫中，聚類＃0～＃6中文獻都較多，顯示了這些聚類領域很重要，且時間跨度較大。

3 討論與結論

本研究以Web of Science核心合集和CNKI期刊數據庫為基礎數據來源，基于文獻計量學及CiteSpace V分析，對花生肥料施用相關研究的年代分布、出版刊物、研究內容及熱點等做了全面的比較分析。結果顯示：從1990—2020年的近30年間，花生產量及肥料施用量逐年增加，與此相匹配的花生肥料施用研究論文數量也呈上升趨勢，2005年之后是花生肥料施用研究成果的快速產出階段。國內發文機構多為農業及農林類高校和科研單位，集中在農業及學術力量雄厚的省份，如山東省、河南省等，而國際合作是提高科研成果產出水平的有效途徑。

基于WOS和CNKI數據庫所收錄研究文獻分析，肥料施用在提高花生產量方面發揮了重要作用，然而其負面影響也日趨明顯。提高肥料利用效率、科學降低肥料投入、減少施肥及生產過程的環境污染是當前和今后花生栽培研究的重點和熱點之一。結合對研究文獻關鍵詞的分析結果，從研究內容上看花生施肥主要有：（1）花生所需營養元素的生理機制。包括：花生所需營養元素種類及其轉運吸收規律，花生不同營養元素的缺素癥狀及糾正方法，幼苗期、開花下針期、結莢期、飽果成熟期等花生全生育期的養分需求特點［17-21］。（2）不同肥料種類的施用效果。施用合理的肥料種類，可促進作物各生育期養分均衡吸收，提高作物光合產物積累，有利于作物產量的提高；不同肥料配施，緩釋肥及控釋肥等不同肥料種類均對花生生產及生理品質有不同影響［22-25］。（3）花生肥料施用技術研究。適宜的施肥技術有助于科學施入所必需的營養元素，最大限度地提高肥料利用效率，提高花生的產量和品質，減少資源浪費，維護生態環境。目前，我國花生施肥技術主要有：測土配方施肥技術、精準施肥技術、新型肥料施用技術、水肥一體化技術、葉面施肥技術、深耕改土與分層施肥技術等［26-29］。（4）不同生態環境下花生需肥特性。花生種植地理分布廣泛，土壤類型及生態環境如旱薄地、鹽堿地、酸性土壤等對花生的需肥亦有其獨特性質［30-32］。

今后花生施肥研究的重點：（1）完善各地合理施肥推薦。根據各主產區花生田土壤肥力狀況，參照有關肥力評價指標和花生目標產量，制定適于當地的肥料推薦施用量和種類，注重大量元素、中量元素和微量元素肥料的配合施用。（2）研發新型高效專用肥。注意研發更為高效和實用的根瘤菌劑，促進花生根瘤固氮作用，減少氮肥的施用。根據花生養分需求特點和肥料釋放模式，開發“供需同步”的新型專用肥料，提高肥料利用效率，減少肥料投入量，降低生產成本。（3）加強農機和施肥措施結合。研發適合可靠性、通用性、適用性和兼容性俱佳的花生施肥農機，促進精量施肥、精準供肥，兼顧不同土壤類型、不同種植制度、不同肥料形態，形成適于花生養分利用的標準化農藝農機施肥技術。（4）建立科學高效的花生綠色施肥技術體系。按照各地春花生、夏花生、麥套花生等不同時節及養分吸收特點建立有針對性的綠色高效施肥技術，同時分析制約花生養分利用的限制條件，利用合適的有機肥及調理劑改良土壤的酸化、鹽堿及緊實等障礙條件，通過水肥一體、以水調肥等措施解決旱薄地花生肥料效率低下的難題，通過帶狀輪作、作物秸稈覆蓋等措施促進寒冷地區花生生長和肥料養分利用率的提高，從而建立花生綠色高效施肥技術體系，以實現花生高產高效、優質安全、生態環保等理想生產模式。