基于Web of Science和萬方專利對(duì)土壤酸化和改良材料研究的計(jì)量分析①

康 飛，杜學(xué)軍，胡樹文，任雪芹

基于Web of Science和萬方專利對(duì)土壤酸化和改良材料研究的計(jì)量分析①

康 飛，杜學(xué)軍，胡樹文，任雪芹*

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/農(nóng)田土壤污染防控與修復(fù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

為探索土壤酸化和改良材料應(yīng)用現(xiàn)狀，本文以Web of Science核心合集和萬方專利數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以“acid* soil*”or“soil acidi*”為檢索式檢索1990—2019年的期刊論文，以“酸化、酸性土壤改良劑、調(diào)理劑”為主題詞檢索2010—2019年的發(fā)明專利，分別檢索出10 193篇期刊論文和297篇發(fā)明專利，采用VOSviewer、CiteSpace和HistCite等可視化軟件對(duì)關(guān)鍵詞、期刊、作者、機(jī)構(gòu)、國家等字段進(jìn)行共現(xiàn)、共被引和引文分析等。結(jié)果表明土壤酸化及其改良材料得到越來越多的重視，進(jìn)一步加強(qiáng)土壤酸化及其改良研究對(duì)土壤基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展具有重要意義；研究領(lǐng)域聚焦于土壤酸化的生物化學(xué)過程、土壤鋁毒及其防治、土壤重金屬活化及其鈍化、土壤酸化及其改良材料應(yīng)用4大方面；近10年來，土壤酸化改良主要聚焦于石灰、農(nóng)業(yè)廢棄物/副產(chǎn)品、工業(yè)廢棄物/副產(chǎn)品和礦物類等熱點(diǎn)改良材料，而生物質(zhì)炭、天然高分子、腐植酸鹽和微生物菌劑等新型熱點(diǎn)材料越來越受到學(xué)者的關(guān)注；高產(chǎn)國家美國、中國和澳大利亞等農(nóng)業(yè)大國合作關(guān)系密切；高產(chǎn)機(jī)構(gòu)中國科學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)和西澳大學(xué)等機(jī)構(gòu)有密切合作關(guān)系；高產(chǎn)作者Baligar V C，Xu R K，F(xiàn)ageria N K等有密切合作關(guān)系。本研究有助于全面了解土壤酸化及其改良研究領(lǐng)域現(xiàn)狀和趨勢(shì)，為土壤酸化調(diào)控和可持續(xù)發(fā)展提供重要參考和依據(jù)。

土壤酸化；Web of Science；萬方專利；改良材料；文獻(xiàn)計(jì)量

我國酸性土壤主要分布于南方和東北部分地區(qū)[1]，其中南方地區(qū)以第四紀(jì)紅土、紅砂巖紅壤和板頁巖紅壤酸化較為嚴(yán)重[2]。土壤酸化本身是一個(gè)緩慢的自然過程，但人為活動(dòng)大大加劇了土壤酸化程度，從而對(duì)酸性土壤的可持續(xù)利用造成巨大威脅。Guo等[3]通過大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，1980—2000年間我國農(nóng)田土壤出現(xiàn)顯著酸化，土壤pH平均下降了0.13 ～ 0.80個(gè)單位。此外，森林土壤和茶園土壤也出現(xiàn)了明顯的酸化趨勢(shì)[4-6]。許多區(qū)域也報(bào)道了土壤酸化，例如南方江西余江縣和鄱陽湖等地紅壤pH大幅下降[7-8]，山東省也呈現(xiàn)嚴(yán)重的土壤酸化趨勢(shì)[9]。酸化會(huì)帶來一系列負(fù)面影響，如養(yǎng)分有效性下降(作物養(yǎng)分吸收降低)[10]、增加土壤鋁毒和錳毒[11]，土壤微生物多樣性和活性受到抑制[12-13]、土壤重金屬生物有效性增加等[14]，從而嚴(yán)重威脅糧食安全和農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展[15-16]。有學(xué)者預(yù)測(cè)，按照目前農(nóng)業(yè)集約化模式發(fā)展，未來30a非石灰性土壤pH和鹽基飽和度將大幅度下降，大約13% 的農(nóng)田將遭受鋁毒的影響[17]。綜上所述，我國土壤酸化形勢(shì)嚴(yán)峻，不容忽視，采取科學(xué)有效的方法來減緩?fù)寥浪峄滩蝗菥彙?/p>

近年來，我國土壤酸化問題已經(jīng)成為環(huán)境和土壤領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點(diǎn)之一，相關(guān)的科研文獻(xiàn)也逐年增多。為了全面了解土壤酸化和改良領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，本研究采用文獻(xiàn)計(jì)量的研究方法，運(yùn)用VOSviewer和CiteSpace等文獻(xiàn)計(jì)量可視化軟件，探索土壤酸化和改良的研究熱點(diǎn)，以期為我國酸性土壤可持續(xù)發(fā)展提供重要理論依據(jù)。

1 文獻(xiàn)來源與統(tǒng)計(jì)方法

1.1 文獻(xiàn)來源

利用美國湯森路透公司的Web of Science的核心合集數(shù)據(jù)庫，檢索時(shí)間段為1990年1月1日至2019年12月31日，檢索時(shí)間2020年5月31日，以主題詞Topic=“acid* soil*”or“soil acidi*”作為檢索式，檢索出結(jié)果后，選定文獻(xiàn)類型Article和Review進(jìn)行精煉，最終檢索出的文獻(xiàn)數(shù)量為10 193篇。專利檢索以萬方專利數(shù)據(jù)庫為文獻(xiàn)來源，檢索時(shí)間段選在近10年(2010—2019年)，以酸化、酸性土壤改良劑、調(diào)理劑為主題詞，經(jīng)過篩選和剔除，共檢索到專利文獻(xiàn)297篇。

1.2 統(tǒng)計(jì)方法

利用CiteSpace軟件、VOSviewer軟件、HistCite軟件、Office Excel 2016軟件，對(duì)1990—2019年的期刊文獻(xiàn)分別從發(fā)文量、學(xué)科分布、國家、機(jī)構(gòu)、作者合作關(guān)系、期刊引用、關(guān)鍵詞共現(xiàn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析。CiteSpace分析的節(jié)點(diǎn)類型(Node Types)選擇學(xué)科領(lǐng)域(Category)分析學(xué)科分布，通過VOSviewer科研合作網(wǎng)格來分析主要的發(fā)文國家、機(jī)構(gòu)和作者之間的合作關(guān)系，并分析節(jié)點(diǎn)間的連接總強(qiáng)度。基于VOSviewer的共現(xiàn)分析(Co-occurrence)，選定所有關(guān)鍵詞(All keywords)這一選項(xiàng)，并設(shè)置閾值(25)統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞，并合并同義詞(例如單復(fù)數(shù)差異，英美拼寫差異等)，反映該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。此外，利用HistCite中本地總引用次數(shù)(TLCS)與總引用次數(shù)(TGCS)兩個(gè)重要參數(shù)來確定土壤酸化領(lǐng)域的主要學(xué)術(shù)期刊。利用Excel軟件來統(tǒng)計(jì)發(fā)明專利文獻(xiàn)中酸化土壤改良材料的應(yīng)用趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 1990—2019年間的發(fā)文量和學(xué)科分布

檢索結(jié)果表明，土壤酸化和酸性土壤的相關(guān)研究論文有逐年上升的趨勢(shì)，而且年度發(fā)表文章數(shù)量和累積數(shù)量均呈現(xiàn)二次函數(shù)的增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖1)，表明論文增長(zhǎng)速率逐年加快。因此，關(guān)于土壤酸化和酸性土壤的相關(guān)研究得到越來越多的重視。

利用CiteSpace進(jìn)行領(lǐng)域的共現(xiàn)分析表明，土壤酸化及其改良材料的相關(guān)研究涉及多個(gè)研究領(lǐng)域，同時(shí)引起多個(gè)學(xué)科的關(guān)注。發(fā)文數(shù)量排在前3的領(lǐng)域有農(nóng)學(xué)、土壤科學(xué)和環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)，但中介中心性較高的領(lǐng)域有化學(xué)、農(nóng)學(xué)和環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)(表1)。值得注意的是，土壤科學(xué)領(lǐng)域中介中心性較低，表明土壤科學(xué)在土壤酸化研究領(lǐng)域與其他學(xué)科交叉有限，然而土壤科學(xué)在土壤酸化防止及其機(jī)理研究具有優(yōu)勢(shì)，所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)土壤學(xué)工作者在土壤酸化防治領(lǐng)域和其他學(xué)科的共同發(fā)展。

圖1 1990—2019年期刊論文年發(fā)文量和累計(jì)發(fā)文量變化趨勢(shì)

表 1 發(fā)文數(shù)量與中介中心性排名前十的學(xué)科

2.2 主要研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

關(guān)鍵詞簡(jiǎn)要表達(dá)全文主旨，代表文章主要研究?jī)?nèi)容，一個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率越大，表示相關(guān)主題受關(guān)注程度就越高。土壤酸化和酸性土壤研究領(lǐng)域大致可以概括為四大類，一是土壤酸化成因及其生物化學(xué)過程領(lǐng)域；二是土壤酸化中鋁毒對(duì)植物生長(zhǎng)脅迫的生理機(jī)制領(lǐng)域；三是土壤酸化引起重金屬活化及其鈍化領(lǐng)域；四是土壤酸化改良材料領(lǐng)域(圖2)。我國學(xué)者對(duì)土壤酸化的領(lǐng)域近年來偏重于分析土壤微生物化學(xué)過程，酸化土壤改良材料偏向于生物質(zhì)炭等新型改良劑的研究(圖3)。

圖2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

圖3 關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)分析

2.2.1 土壤酸化成因和生物化學(xué)過程 森林土壤(forest soil)、農(nóng)田土壤(agricultural soil)和草原土壤(grassland soil)等自然和人工生態(tài)系統(tǒng)均出現(xiàn)了土壤酸化現(xiàn)象，而氮肥(nitrogen、nitrate)、酸沉降(acidic deposition、precipitation)這些關(guān)鍵詞代表土壤酸化成因及其生物化學(xué)過程(圖2)。這與許多研究一致，化學(xué)氮肥的過量施用(氮循環(huán))、陽離子吸收淋洗和酸沉降是土壤酸化的重要因素[18-28]，其中氮肥大量施用及其利用率低是土壤加速酸化的直接驅(qū)動(dòng)因素[29-30]。大氣氮/酸沉降是森林土壤酸化的主要原因[31]，對(duì)土壤酸化的貢獻(xiàn)率達(dá)到84%[32]。但在農(nóng)田等人工生態(tài)系統(tǒng)中，氮循環(huán)過程(銨態(tài)氮的輸入、硝化和硝酸鹽的淋失)是H+產(chǎn)生的主要來源，是土壤酸化的主要驅(qū)動(dòng)因素[33]，另外作物對(duì)鹽基離子吸收是次要因素[34]。土壤酸化的生物化學(xué)過程也是學(xué)者關(guān)注熱點(diǎn)，銨態(tài)氮肥施加到土壤后，銨態(tài)氮的硝化作用產(chǎn)生H+，而硝化細(xì)菌和古菌是其中的主要驅(qū)動(dòng)者[35]，此外，酶活性(enzyme activity，2010年)、微生物群落結(jié)構(gòu)(microbial community，2013年)、細(xì)菌(bacteria，2013年)、豐度(abundance，2016年)對(duì)土壤酸化的響應(yīng)均是近幾年的研究熱點(diǎn)。稻田土壤pH是細(xì)菌群落和豐富度的主要因素[36]。另外，有研究表明長(zhǎng)期施肥后旱地紅壤細(xì)菌群落主要受土壤pH的影響[13]。

2.2.2 土壤酸化和重金屬活化的關(guān)系 該聚類中重金屬(heavy metal)、鎘(cadmium)、銅(copper)、鋅(zinc)、形態(tài)(speciation)、生物有效性(availability)、吸附(adsorption)和鈍化(immobilization)成為高頻共現(xiàn)關(guān)鍵詞(圖2)。原因在于土壤pH是土壤生物有效性和形態(tài)的主要影響因素，與后者生物有效性呈負(fù)相關(guān)，即酸性條件下生物有效性更高[37-42]。因此，許多研究采用堿性材料通過改良土壤酸度來鈍化土壤重金屬，從而降低重金屬的作物吸收和人體攝入的風(fēng)險(xiǎn)。有研究指出，相比其他材料，堿性材料(如石灰石和鈣鎂磷肥)對(duì)土壤鎘鈍化的效果更為顯著[43]，對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)改善的效果更明顯[44]。例如許多研究利用石灰、鈣鎂磷肥和生物質(zhì)炭等堿性材料來鈍化土壤重金屬[45-50]，同時(shí)緩解了土壤酸化問題。

2.2.3 土壤酸化引起的土壤鋁毒及其植物耐性的關(guān)系 該聚類中鋁(aluminum)、鋁毒(aluminum toxicity)、基因(gene)、耐性(tolerance)、根部(root)、根際(rhizosphere)和根系生長(zhǎng)(root growth)等成為高頻共現(xiàn)關(guān)鍵詞(圖2)。該類研究主要圍繞鋁的化學(xué)形態(tài)、作物在酸性土壤脅迫下鋁毒對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育抑制和耐受機(jī)理[51-52]。有研究報(bào)道，我國南方紅壤的酸化程度和鋁毒日益加重，從而降低了耕地的質(zhì)量和生產(chǎn)力[53]。土壤酸化導(dǎo)致活性鋁的釋放[54]，使土壤溶液中交換性鋁和CaCl2提取鋁含量增加[55]，從而可能對(duì)敏感植物產(chǎn)生毒害作用。因此，許多學(xué)者采用石灰等堿性物質(zhì)和有機(jī)物料降低土壤活性鋁含量，從而緩解對(duì)作物的鋁毒害[56-58]。

2.2.4 酸性土壤改良材料及其研究進(jìn)展 該聚類以土壤改良(soil amendment)、石灰(lime)、糞肥(manure)、秸稈(residues)、生物質(zhì)炭(biochar)、磷肥(phosphorus)、鉀肥(potassium)和鈣肥(calcium)為高頻共現(xiàn)關(guān)鍵詞(圖2)。這些材料不僅能改良酸性土壤，還能鈍化重金屬，同時(shí)提高土壤鈣磷鉀等養(yǎng)分含量和有效性。由時(shí)空?qǐng)D和專利文獻(xiàn)土壤酸化改良材料可見，近10 a來，畜禽糞便(manure，2014年)、作物秸稈(residue，2014年)和生物質(zhì)炭(biochar，2015年)逐漸成為熱門的酸化土壤改良材料(圖3和表2)。專利文獻(xiàn)中改良材料可以看出，石灰類、草木灰、農(nóng)業(yè)和工業(yè)廢棄物/副產(chǎn)品以及天然礦物類等是應(yīng)用較多的材料(表2)。此外，生物質(zhì)炭、天然高分子、腐植酸鹽類和鈣鎂磷肥等新型改良材料在近年來應(yīng)用也越來越多。天然高分子材料包括纖維素、木質(zhì)素、殼聚糖、糠醛和海藻酸鹽等得到學(xué)者越來越多的青睞。

表2 專利文獻(xiàn)位列前十的酸性土壤改良材料應(yīng)用頻次和頻率

傳統(tǒng)酸性改良劑多采用生石灰、熟石灰和石灰石等堿性材料，效果雖然迅速且明顯[59]，并且有效提高了酸性土壤作物對(duì)養(yǎng)分的吸收[60-61]，但長(zhǎng)期大量施用容易導(dǎo)致土壤板結(jié)、鈣鎂鉀鋅等養(yǎng)分失調(diào)、復(fù)酸化等不良現(xiàn)象[62-63]，還有研究指出施用石灰不能恢復(fù)長(zhǎng)期施肥改變的土壤微生物功能[64]。近年來多用白云石、鉀長(zhǎng)石等礦物類改良劑，能同時(shí)補(bǔ)充鈣、鎂和鉀等礦物質(zhì)[65-66]，但缺乏有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充，而且開采成本較高。許多研究也采用堿渣、鋼渣、鎂渣、赤泥、粉煤灰等工業(yè)廢棄物作為酸性土壤改良劑[67-69]，它們本身具備較高的堿度，同時(shí)也能補(bǔ)充磷、鈣、鎂等營養(yǎng)元素，但由于本身常常含有重金屬等污染物質(zhì)，所以有二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎使用[70-1]。近年來許多研究采用鈣鎂磷肥或者硅鈣鉀鎂肥等新型堿性礦質(zhì)肥料來改良酸性土壤，它們不僅能降低土壤酸度，還能補(bǔ)充交換性鹽基離子和有效磷、硅等營養(yǎng)元素[72-75]，效果持久，是值得推廣應(yīng)用的酸性改良劑。

有機(jī)肥(作物秸稈和糞肥等)本身具有堿度，能彌補(bǔ)土壤鹽基不足，從而減緩?fù)寥浪峄痆76]。作物秸稈富含有機(jī)弱酸鹽(例如草酸鹽)和鹽基離子[77]，通過脫羧反應(yīng)減緩?fù)寥浪峄痆78]。但是作物秸稈也可能會(huì)加劇土壤酸化，這取決于秸稈本身的堿度、C/N和土壤初始pH[79]。施用糞肥(雞糞、豬糞和牛糞等)可提高土壤pH、酸堿緩沖容量和養(yǎng)分等[10, 80-84]，從而減緩?fù)寥浪峄吞岣咄寥婪柿σ约白魑锂a(chǎn)量[85-87]，其作用機(jī)制在于弱酸性官能團(tuán)解離引起的有機(jī)陰離子質(zhì)子化形成中性分子，同時(shí)釋放鹽基陽離子進(jìn)入土壤溶液，從而提高土壤pH和土壤酸堿緩沖容量[88]。但糞肥本身可能存在重金屬超標(biāo)，容易造成土壤和作物重金屬超標(biāo)等二次污染問題[89]。

生物質(zhì)炭(biochar)本身呈堿性，含碳量高，是近年來受關(guān)注的新型酸性土壤改良劑[90-91]，可以提高酸性土壤pH和土壤養(yǎng)分的有效性[92-95]，而且能緩解鋁毒對(duì)作物生長(zhǎng)的抑制作用[96-99]。原因在于生物質(zhì)炭自身含有碳酸鹽、含氧官能團(tuán)和硅酸鹽是改良有效成分[100]，其作用機(jī)理是通過羧基的質(zhì)子化和碳酸鹽的溶解來釋放鹽基陽離子[101]，或通過抑制硝化作用來減緩?fù)寥浪峄痆102-103]。例如玉米秸稈炭[104]、小麥秸稈炭[105]、花生秸稈炭[106]、菌糠生物炭[107]等可顯著提高土壤pH和降低交換性Al3+含量，從而減緩?fù)寥浪峄９豪椎萚108]、楊彩迪和盧升高[109]分別在棕壤和紅壤進(jìn)行土壤酸化改良試驗(yàn)，秸稈炭化還田對(duì)阻控土壤酸化、提高陽離子交換量和有機(jī)質(zhì)的效果優(yōu)于秸稈直接還田[110]。

2.3 發(fā)文的國家/機(jī)構(gòu)/作者合作關(guān)系

利用VOSviewer可視化軟件對(duì)世界各國在土壤酸化領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量及其各國間的合作關(guān)系進(jìn)行分析(圖4)。圖中圈的大小反映了國家/地區(qū)的發(fā)文數(shù)量，連線則表示國家間合作的緊密程度。發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示美國最多(發(fā)文1 605篇)，其次為中國(發(fā)文1 572篇)，德國、澳大利亞、英國、法國、西班牙、荷蘭、巴西和瑞士等國家均在土壤酸化和酸性土壤相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表了許多優(yōu)秀論文。從圖中可以看出，美國、加拿大、中國、澳大利亞、新西蘭、英國、德國、法國、西班牙和巴西等國家之間在土壤酸化研究領(lǐng)域的合作關(guān)系密切。

由機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)(圖5)可見，中國科學(xué)院(Chinese Acad Sci)與其他主要論文產(chǎn)出機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系最為密切，它與中國科學(xué)院大學(xué)(Univ Chinese Acad Sci)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)(China Agr Univ)、、浙江大學(xué)(Zhejiang Univ)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(Nanjing Agr Univ)有密切合作關(guān)系，同時(shí)與國外的康奈爾大學(xué)(Cornell Univ)、佛羅里達(dá)大學(xué)(Univ Florida)、西澳大學(xué)(Univ Western Australia)、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)(Swedish Univ Agr Sci)以及法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(Inra)有良好的國際合作關(guān)系。此外，美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究組織(Usda Ars)和西班牙高等科學(xué)研究理事會(huì)(Csic)在國際間均有密切合作關(guān)系。

圖6為合作關(guān)系較為密切的作者之間的聯(lián)系，圓圈大小表示作者發(fā)文數(shù)量的多少。從發(fā)文數(shù)量上看，Baligar V C(發(fā)文60篇)，Xu R K(徐仁扣，發(fā)文60篇)，F(xiàn)ageria N K(發(fā)文50)、Rengel Z(發(fā)文46篇)和Kochian L V(發(fā)文44篇)等是高產(chǎn)作者，其中學(xué)者Kochian L V的被引用次數(shù)最高，表明其影響力最大。另外根據(jù)作者合作關(guān)系圖可以看出，國內(nèi)知名學(xué)者徐仁扣(Xu R K)、李九玉(Li J Y)、沈仁芳(Shen R F)、徐明崗(Xu M G)、劉菊秀(Liu J X)、賀紀(jì)正(He J Z)之間有密切合作關(guān)系，同時(shí)與國外學(xué)者Baligar V C、Fageria N K、Rengel Z和Kochian L V也有較為密切的合作關(guān)系。

圖4 論文產(chǎn)出國之間的合作

圖5 論文產(chǎn)出主要機(jī)構(gòu)之間的合作

圖6 重要作者之間的合作關(guān)系

2.4 發(fā)文的主要國際刊物

由HistCite軟件分析結(jié)果可見，發(fā)文數(shù)量前3的期刊是Plant and Soil (發(fā)文440篇)，Communications in Soil Science and Plant Analysis (發(fā)文433篇)和Soil Biology & Biochemistry(發(fā)文255篇)。本地引用次數(shù)和總引用次數(shù)較高的期刊有Plant and Soil、Soil Biology & Biochemistry、Forest Ecology and Management、Geoderma、Science of the Total Environment等，說明這些期刊具有較高的被引率和影響力。高被引期刊主要關(guān)注環(huán)境、土壤和植物營養(yǎng)科學(xué)這3個(gè)方面，表明當(dāng)前研究方向主要是以上3個(gè)領(lǐng)域。

表3 1990—2019年土壤酸化領(lǐng)域研究發(fā)文量排名TOP10期刊

3 結(jié)論

1)關(guān)于土壤酸化及其改良的文章呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，并且年發(fā)文量和累積量呈現(xiàn)二次型增長(zhǎng)的模式。

2)研究領(lǐng)域主要有土壤酸化成因及其生物化學(xué)過程、由酸化引起的重金屬活化和鈍化、土壤鋁毒及其緩解、酸化改良材料等 4 大方面。

3)酸化土壤改良方向集中于生物質(zhì)炭、工業(yè)廢棄物/副產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)廢棄物/副產(chǎn)品和礦物類等材料。天然高分子材料、鈣鎂磷肥、微生物菌劑和腐植酸鹽等成為新興酸化土壤改良材料的方向和未來研究熱點(diǎn)。

4)文章高產(chǎn)國家主要集中在中國、美國和澳大利亞等農(nóng)業(yè)大國；高產(chǎn)機(jī)構(gòu)主要集中在高校和研究所，中國科學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)和西澳大學(xué)等機(jī)構(gòu)有密切合作關(guān)系；高產(chǎn)作者 Baligar V C，Xu R K(徐仁扣)，F(xiàn)ageria N K 等有密切合作關(guān)系。

[1] Chen S C, Liang Z Z, Webster R, et al. A high-resolution map of soil pH in China made by hybrid modelling of sparse soil data and environmental covariates and its implications for pollution[J]. Science of the Total Environment, 2019, 655: 273–283.

[2] 趙凱麗, 蔡澤江, 王伯仁, 等. 不同母質(zhì)和植被類型下紅壤pH和交換性酸的剖面特征[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 48(23): 4818–4826.

[3] Guo J H, Liu X J, Zhang Y, et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science, 2010, 327(5968): 1008–1010.

[4] 顏鵬, 韓文炎, 李鑫, 等. 中國茶園土壤酸化現(xiàn)狀與分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(4): 795–813.

[5] Yan P, Wu L Q, Wang D H, et al. Soil acidification in Chinese tea plantations[J]. Science of the Total Environment, 2020, 715: 136963.

[6] ?antr??ková H, Cienciala E, Kaňa J, et al. The chemical composition of forest soils and their degree of acidity in Central Europe[J]. Science of the Total Environment, 2019, 687: 96–103.

[7] 張忠啟, 茆彭, 于東升, 等. 近25年來典型紅壤區(qū)土壤pH變化特征——以江西省余江縣為例[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2018, 55(6): 1545–1553.

[8] Guo X, Li H Y, Yu H M, et al. Drivers of spatio-temporal changes in paddy soil pH in Jiangxi Province, China from 1980 to 2010[J]. Scientific Reports, 2018, 8: 2702.

[9] 楊歆歆, 趙庚星, 李濤, 等. 山東省土壤酸化特征及其影響因素分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2016, 32(S2): 155–160.

[10] 蔡澤江, 孫楠, 王伯仁, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤pH、作物產(chǎn)量及氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2011, 17(1): 71–78.

[11] Zhao X Q, Shen R F. Aluminum-nitrogen interactions in the soil-plant system[J]. Frontiers in Plant Science, 2018, 9: 807.

[12] Wan W J, Tan J D, Wang Y, et al. Responses of the rhizosphere bacterial community in acidic crop soil to pH: Changes in diversity, composition, interaction, and function[J]. Science of the Total Environment, 2020, 700: 134418.

[13] 劉佳, 陳曉芬, 劉明, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)旱地紅壤細(xì)菌群落的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2020, 57(2): 468–478.

[14] 楊秀敏, 任廣萌, 李立新, 等. 土壤pH值對(duì)重金屬形態(tài)的影響及其相關(guān)性研究[J]. 中國礦業(yè), 2017, 26(6): 79–83.

[15] 張玲玉, 趙學(xué)強(qiáng), 沈仁芳. 土壤酸化及其生態(tài)效應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2019, 38(6): 1900–1908.

[16] Zhu Q C, Liu X J, Hao T X, et al. Cropland acidification increases risk of yield losses and food insecurity in China[J]. Environmental Pollution, 2020, 256: 113145.

[17] Zhu Q C, Liu X J, Hao T X, et al. Modeling soil acidification in typical Chinese cropping systems[J]. Science of the Total Environment, 2018, 613/614: 1339–1348.

[18] 周曉陽, 徐明崗, 周世偉, 等. 長(zhǎng)期施肥下我國南方典型農(nóng)田土壤的酸化特征[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2015, 21(6): 1615–1621.

[19] 孟紅旗, 劉景, 徐明崗, 等. 長(zhǎng)期施肥下我國典型農(nóng)田耕層土壤的pH演變[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2013, 50(6): 1109–1116.

[20] 周碧青, 邱龍霞, 張黎明, 等. 基于灰色關(guān)聯(lián)-結(jié)構(gòu)方程模型的土壤酸化驅(qū)動(dòng)因子研究[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2018, 55(5): 1233–1242.

[21] 李艾芬, 麻萬諸, 章明奎. 水稻土的酸化特征及其起因[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 26(1): 72–76.

[22] 沈仁芳, 趙學(xué)強(qiáng). 酸性土壤可持續(xù)利用[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 9(3): 16–20.

[23] 毛偉, 李文西, 高暉, 等. 揚(yáng)州市耕地土壤pH值30年演變及其驅(qū)動(dòng)因子[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2017, 23(4): 883–893.

[24] 張秀, 張黎明, 龍軍, 等. 亞熱帶耕地土壤酸化程度差異及影響因素[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 25(3): 441–450.

[25] Schroder J L, Zhang H L, Girma K, et al. Soil acidification from long-term use of nitrogen fertilizers on winter wheat[J]. Soil Science Society of America Journal, 2011, 75(3): 957–964.

[26] Li Q Q, Li S, Xiao Y, et al. Soil acidification and its influencing factors in the purple hilly area of southwest China from 1981 to 2012[J]. CATENA, 2019, 175: 278–285.

[27] Zhou J, Xia F, Liu X M, et al. Effects of nitrogen fertilizer on the acidification of two typical acid soils in South China[J]. Journal of Soils and Sediments, 2014, 14(2): 415–422.

[28] 楊昂, 孫波, 趙其國. 中國酸雨的分布、成因及其對(duì)土壤環(huán)境的影響[J]. 土壤, 1999, 31(1): 3-5.

[29] Zhu Q C, de Vries W, Liu X J, et al. Enhanced acidification in Chinese croplands as derived from element budgets in the period 1980-2010[J]. Science of the Total Environment, 2018, 618: 1497–1505.

[30] Xiang D Y, Ni K, Shi Y Z, et al. Effects of long-term nitrogen application on soil acidification and solution chemistry of a tea plantation in China[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2018, 252: 74–82.

[31] 肖輝林. 大氣氮沉降對(duì)森林土壤酸化的影響[J]. 林業(yè)科學(xué), 2001, 37(4): 111–116.

[32] Zhu Q C, De Vries W, Liu X J, et al. The contribution of atmospheric deposition and forest harvesting to forest soil acidification in China since 1980[J]. Atmospheric Environment, 2016, 146: 215–222.

[33] 周海燕, 徐明崗, 蔡澤江, 等. 湖南祁陽縣土壤酸化主要驅(qū)動(dòng)因素貢獻(xiàn)解析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(8): 1400–1412.

[34] Zeng M F, de Vries W, Bonten L T C, et al. Model-based analysis of the long-term effects of fertilization management on cropland soil acidification[J]. Environmental Science & Technology, 2017, 51(7): 3843–3851.

[35] 佟德利, 徐仁扣. 三種氮肥對(duì)紅壤硝化作用及酸化過程影響的研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2012, 18(4): 853–859.

[36] Hou J Y, Wu L H, Liu W X, et al. Biogeography and diversity patterns of abundant and rare bacterial communities in rice paddy soils across China[J]. Science of the Total Environment, 2020, 730: 139116.

[37] 王銳, 胡小蘭, 張永文, 等. 重慶市主要農(nóng)耕區(qū)土壤Cd生物有效性及影響因素[J]. 環(huán)境科學(xué), 2020, 41(4): 1864–1870.

[38] Ning Y Z, Zhang X M, Li B Z, et al. Distribution of Cd and Cu fractions in Chinese soils and their relationships with soil pH: A meta-analysis[J]. Sustainability, 2019, 11(2): 337.

[39] Tian H Q, Wang Y Z, Xie J F, et al. Effects of soil properties and land use types on the bioaccessibility of Cd, Pb, Cr, and Cu in Dongguan city, China[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2020, 104(1): 64–70.

[40] Zheng S N, Wang Q, Yu H Y, et al. Interactive effects of multiple heavy metal(loid)s on their bioavailability in cocontaminated paddy soils in a large region[J]. Science of the Total Environment, 2020, 708: 135126.

[41] 竇韋強(qiáng), 安毅, 秦莉, 等. 土壤pH對(duì)鎘形態(tài)影響的研究進(jìn)展[J]. 土壤, 2020, 52(3): 439–444.

[42] 王一志, 曹雪瑩, 譚長(zhǎng)銀, 等. 不同土壤pH對(duì)紅壤稻田鎘形態(tài)及水稻鎘積累的影響[J]. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 40(1): 10–16.

[43] Palansooriya K N, Shaheen S M, Chen S S, et al. Soil amendments for immobilization of potentially toxic elements in contaminated soils: A critical review[J]. Environment International, 2020, 134: 105046.

[44] Lu H L, Wu Y X, Liang P X, et al. Alkaline amendments improve the health of soils degraded by metal contamination and acidification: Crop performance and soil bacterial community responses[J]. Chemosphere, 2020, 257: 127309.

[45] Du Y Y, Wang X, Ji X H, et al. Effectiveness and potential risk of CaO application in Cd-contaminated paddy soil[J]. Chemosphere, 2018, 204: 130–139.

[46] Wang Y F, Ying Y Q, Lu S G. Si-Ca-K-Mg amendment reduces the phytoavailability and transfer of Cd from acidic soil to rice grain[J]. Environmental Science and Pollution Research International, 2020, 27(26): 33248–33258.

[47] Zhang X K, Wang H L, He L Z, et al. Using biochar for remediation of soils contaminated with heavy metals and organic pollutants[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2013, 20(12): 8472–8483.

[48] 曹勝, 歐陽夢(mèng)云, 周衛(wèi)軍, 等. 石灰對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)的研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2018, 34(26): 109–112.

[49] 李江遐, 關(guān)強(qiáng), 黃伏森, 等. 不同改良劑對(duì)礦區(qū)土壤重金屬有效性及土壤酶活性的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2014, 28(6): 211–215.

[50] 張瑩, 吳萍, 孫慶業(yè), 等. 長(zhǎng)期施用生物炭對(duì)土壤中Cd吸附及生物有效性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2020, 39(5): 1019–1025.

[51] 張冉, 韓博, 任健, 等. 鋁對(duì)植物毒害及草本植物耐鋁毒機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)), 2020, 35(2): 353–360.

[52] 許小麗, 張金彪. 森林土壤-植物系統(tǒng)鋁毒害及防治研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2017, 36(4): 1106–1116.

[53] 吳道銘, 傅友強(qiáng), 于智衛(wèi), 等. 我國南方紅壤酸化和鋁毒現(xiàn)狀及防治[J]. 土壤, 2013, 45(4): 577–584.

[54] Sukitprapanon T, Suddhiprakarn A, Kheoruenromne I, et al. Partitioning and potential mobilization of aluminum, arsenic, iron, and heavy metals in tropical active and post-active acid sulfate soils: Influence of long-term paddy rice cultivation[J]. Chemosphere, 2018, 197: 691–702.

[55] 徐仁扣, D.R.Coventry. 某些農(nóng)業(yè)措施對(duì)土壤酸化的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù), 2002, 21(5): 385–388.

[56] Zhao W R, Li J Y, Jiang J, et al. The mechanisms underlying the reduction in aluminum toxicity and improvements in the yield of sweet potato (L.) After organic and inorganic amendment of an acidic ultisol[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2020, 288: 106716.

[57] Kryzevicius Z, Karcauskiene D, álvarez-Rodríguez E, et al. The effect of over 50 years of liming on soil aluminium forms in a Retisol[J]. The Journal of Agricultural Science, 2019, 157(1): 12–19.

[58] Zhao W R, Li J Y, Deng K Y, et al. Effects of crop straw biochars on aluminum species in soil solution as related with the growth and yield of canola (L.) in an acidic Ultisol under field condition[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2020, 27(24): 30178–30189.

[59] 魯艷紅, 廖育林, 聶軍, 等. 長(zhǎng)期施用氮磷鉀肥和石灰對(duì)紅壤性水稻土酸性特征的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2016, 53(1): 202–212.

[60] 曾廷廷, 蔡澤江, 王小利, 等. 酸性土壤施用石灰提高作物產(chǎn)量的整合分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(13): 2519–2527.

[61] 閆志浩, 胡志華, 王士超, 等. 石灰用量對(duì)水稻油菜輪作區(qū)土壤酸度、土壤養(yǎng)分及作物生長(zhǎng)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(23): 4285–4295.

[62] 孟賜福, 傅慶林, 水建國, 等. 浙江中部紅壤施用石灰對(duì)土壤交換性鈣、鎂及土壤酸度的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 1999, 5(2): 3-5.

[63] 胡敏, 向永生, 魯劍巍. 石灰用量對(duì)酸性土壤pH值及有效養(yǎng)分含量的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2017(4): 72–77.

[64] Ma B, Lv X, Cai Y J, et al. Liming does not counteract the influence of long-term fertilization on soil bacterial community structure and its co-occurrence pattern[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2018, 123: 45–53.

[65] 文星, 李明德, 吳海勇, 等. 土壤改良劑對(duì)酸性水稻土pH值、交換性鈣鎂及有效磷的影響[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2014, 35(5): 618–623.

[66] 張國, 朱啟法, 郭熙盛, 等. 皖南煙區(qū)白云石粉對(duì)酸性植煙土壤的改良研究[J]. 土壤, 2014, 46(3): 534–538.

[67] 李九玉, 王寧, 徐仁扣. 工業(yè)副產(chǎn)品對(duì)紅壤酸度改良的研究[J]. 土壤, 2009, 41(6): 932–939.

[68] 劉鳴達(dá), 張玉龍, 王耀晶, 等. 施用鋼渣對(duì)水稻土pH、水溶態(tài)硅動(dòng)態(tài)及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 土壤通報(bào), 2002, 33(1): 47–50.

[69] Shi R Y, Li J Y, Xu R K, et al. Ameliorating effects of individual and combined application of biomass ash, bone meal and alkaline slag on acid soils[J]. Soil and Tillage Research, 2016, 162: 41–45.

[70] Egeri? M, Smi?iklas I, Doj?inovi? B, et al. Interactions of acidic soil near copper mining and smelting complex and waste-derived alkaline additives[J]. Geoderma, 2019, 352: 241–250.

[71] Wang X B, Yan X, Li X Y. Environmental risks for application of magnesium slag to soils in China[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2020, 19(7): 1671–1679.

[72] 冀建華, 李絮花, 劉秀梅, 等. 硅鈣鉀鎂肥對(duì)南方稻田土壤酸度的改良作用[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2019, 56(4): 895–906.

[73] 冀建華, 李絮花, 劉秀梅, 等. 硅鈣鉀鎂肥對(duì)南方稻田土壤酸性和鹽基離子動(dòng)態(tài)變化的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2019, 30(2): 583–592.

[74] 易瓊, 楊少海, 黃巧義, 等. 改良劑對(duì)反酸田土壤性質(zhì)與水稻產(chǎn)量的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2014, 51(1): 176–183.

[75] 侯翠紅, 苗俊艷, 谷守玉, 等. 以鈣鎂磷肥產(chǎn)品創(chuàng)新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2019, 25(12): 2162–2169.

[76] 孟紅旗, 呂家瓏, 徐明崗, 等. 有機(jī)肥的堿度及其減緩?fù)寥浪峄臋C(jī)制[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2012, 18(5): 1153–1160.

[77] Butterly C R, Baldock J A, Tang C. The contribution of crop residues to changes in soil pH under field conditions[J]. Plant and Soil, 2013, 366(1/2): 185–198.

[78] Cai Z J, Xu M G, Zhang L, et al. Decarboxylation of organic anions to alleviate acidification of red soils from urea application[J]. Journal of Soils and Sediments, 2020, 20(8): 3124–3135.

[79] 王伯仁. 紅壤質(zhì)量演變與培肥技術(shù)[Z]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社, 2015.

[80] 汪吉東, 張輝, 張永春, 等. 連續(xù)施用不同比例雞糞氮對(duì)水稻土有機(jī)質(zhì)積累及土壤酸化的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2014, 20(5): 1178–1185.

[81] 陜紅. 有機(jī)物料對(duì)土壤酸堿度的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2017, 33(32): 70–76.

[82] Cai Z J, Wang B R, Xu M G, et al. Nitrification and acidification from urea application in red soil (Ferralic Cambisol) after different long-term fertilization treatments[J]. Journal of Soils and Sediments, 2014, 14(9): 1526–1536.

[83] Ye G P, Lin Y X, Liu D Y, et al. Long-term application of manure over plant residues mitigates acidification, builds soil organic carbon and shifts prokaryotic diversity in acidic Ultisols[J]. Applied Soil Ecology, 2019, 133: 24–33.

[84] Cai Z J, Wang B R, Xu M G, et al. Intensified soil acidification from chemical N fertilization and prevention by manure in an 18-year field experiment in the red soil of Southern China[J]. Journal of Soils and Sediments, 2015, 15(2): 260–270.

[85] Cai A D, Xu M G, Wang B R, et al. Manure Acts as a better fertilizer for increasing crop yields than synthetic fertilizer does by improving soil fertility[J]. Soil and Tillage Research, 2019, 189: 168–175.

[86] Du Y D, Cui B J, zhang Q, et al. Effects of manure fertilizer on crop yield and soil properties in China: A meta-analysis[J]. CATENA, 2020, 193: 104617.

[87] Wang H X, Xu J L, Liu X J, et al. Effects of long-term application of organic fertilizer on improving organic matter content and retarding acidity in red soil from China[J]. Soil and Tillage Research, 2019, 195: 104382.

[88] Shi R Y, Liu Z D, Li Y, et al. Mechanisms for increasing soil resistance to acidification by long-term manure application[J]. Soil and Tillage Research, 2019, 185: 77–84.

[89] Wang X B, Liu W X, Li Z G, et al. Effects of long-term fertilizer applications on peanut yield and quality and plant and soil heavy metal accumulation[J]. Pedosphere, 2020, 30(4): 555–562.

[90] 張俊葉, 劉曉東, 王林, 等. 生物質(zhì)炭的土壤效應(yīng)研究綜述[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2020, 36(9): 46–50.

[91] Dai Z M, Zhang X J, Tang C, et al. Potential role of biochars in decreasing soil acidification - A critical review[J]. Science of the Total Environment, 2017, 581/582: 601–611.

[92] 趙牧秋, 金凡莉, 孫照煒, 等. 制炭條件對(duì)生物炭堿性基團(tuán)含量及酸性土壤改良效果的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2014, 28(4): 299–303,309.

[93] 袁帥, 趙立欣, 孟海波, 等. 生物炭主要類型、理化性質(zhì)及其研究展望[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2016, 22(5): 1402–1417.

[94] 楊彩迪, 宗玉統(tǒng), 盧升高. 不同生物炭對(duì)酸性農(nóng)田土壤性質(zhì)和作物產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 2020, 41(4): 1914–1920.

[95] Xu R K, Zhao A Z, Yuan J H, et al. pH buffering capacity of acid soils from tropical and subtropical regions of China as influenced by incorporation of crop straw biochars[J]. Journal of Soils and Sediments, 2012, 12(4): 494–502.

[96] 應(yīng)介官, 林慶毅, 張夢(mèng)陽, 等. 生物炭對(duì)鋁富集酸性土壤的毒性緩解效應(yīng)及潛在機(jī)制[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 49(23): 4576–4583.

[97] 王宇函, 呂波, 張林, 等. 不同土壤改良劑對(duì)酸性鋁富集紅壤毒性緩解效應(yīng)的差異[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 38(2): 73–80.

[98] Xia H, Riaz M, Zhang M Y, et al. Biochar increases nitrogen use efficiency of maize by relieving aluminum toxicity and improving soil quality in acidic soil[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2020, 196: 110531.

[99] Shi R Y, Ni N, Nkoh J N, et al. Biochar retards Al toxicity to maize (L.) during soil acidification: The effects and mechanisms[J]. Science of the Total Environment, 2020, 719: 137448.

[100] Shi R Y, Li J Y, Ni N, et al. Understanding the biochar's role in ameliorating soil acidity[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2019, 18(7): 1508–1517.

[101] Shi R Y, Hong Z N, Li J Y, et al. Mechanisms for increasing the pH buffering capacity of an acidic ultisol by crop residue-derived biochars[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(37): 8111–8119.

[102] Shi R Y, Ni N, Nkoh J N, et al. Beneficial dual role of biochars in inhibiting soil acidification resulting from nitrification[J]. Chemosphere, 2019, 234: 43–51.

[103] Wang Z Y, Zong H Y, Zheng H, et al. Reduced nitrification and abundance of ammonia-oxidizing bacteria in acidic soil amended with biochar[J]. Chemosphere, 2015, 138: 576–583.

[104] 袁金華, 徐仁扣, 俄勝哲, 等. 生物質(zhì)炭中鹽基離子存在形態(tài)及其與改良酸性土壤的關(guān)系[J]. 土壤, 2019, 51(1): 75–82.

[105] Yu L, Lu X, He Y, et al. Combined biochar and nitrogen fertilizer reduces soil acidity and promotes nutrient use efficiency by soybean crop[J]. Journal of Soils and Sediments, 2017, 17(3): 599–610.

[106] Shi R Y, Hong Z N, Li J Y, et al. Peanut straw biochar increases the resistance of two Ultisols derived from different parent materials to acidification: A mechanism study[J]. Journal of Environmental Management, 2018, 210: 171–179.

[107] Tong D L, Xu R K. Ameliorating effects of fungus chaff and its biochar on soil acidity[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2015, 46(15): 1913–1921.

[108] 郭春雷, 李娜, 彭靖, 等. 秸稈直接還田及炭化還田對(duì)土壤酸度和交換性能的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2018, 24(5): 1205–1213.

[109] 楊彩迪, 盧升高. 秸稈直接還田和炭化還田對(duì)紅壤酸度、養(yǎng)分和交換性能的動(dòng)態(tài)影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 2020, 41(9): 4246–4252.

[110] Yuan J H, Xu R K, Qian W, et al. Comparison of the ameliorating effects on an acidic ultisol between four crop straws and their biochars[J]. Journal of Soils and Sediments, 2011, 11(5): 741–750.

Bibliometric Analysis of Soil Acidification and Improvement Materials Based on Web of Science and Wanfang Patent Database

KANG Fei, DU Xuejun, HU Shuwen, REN Xueqin*

(School of Resources and Environment, China Agricultural University/Beijing Key Laboratory of Farmland Soil Pollution Control and Remediation, Beijing 100193, China)

In order to explore the application status of soil acidification and improvement materials, based on the core collection of Web of Science and Wanfang patent database, journal papers from 1990 to 2019 were searched with “acid* soil*” or “soil acidi*”, and the invention patents from 2010 to 2019 were searched with the subject word “acidification, acid soil conditioner, conditioner”. In total 10 193 journal papers and 297 invention patents were retrieved respectively. Visual software such as VOSviewer, CiteSpace and HistCite were used to analyze the co-occurrence, co-citation and citation of keywords, journals, authors, institutions, countries and other fields. The results showed that more and more attentions have been paid to soil acidification and improvement materials, and further strengthening soil science is of great significance to the study of soil acidification and its improvement. The research field focused on the biochemical process of soil acidification, soil aluminum toxicity and their prevention, soil heavy metal activation and passivation, soil acidification and the application of improved materials. In the past 10 years, soil acidification improvement has mainly focused on traditional materials such as lime, agricultural wastes / by-products, industrial wastes / by-products and minerals. New materials such as biochar, natural polymers, humates and microbial agents have attracted more and more attentions. The high-yield countries such as the United States, China and Australia had close cooperation between each other, and the high-yield institutions such as the Chinese Academy of Sciences, the University of the Chinese Academy of Sciences and the University of Western Australia had close cooperation. The high-yield authors such as Baligar V C, Xu R K, Fageria N K had close cooperation. This study contributes a comprehensive understanding of the current situation and trend in the field of soil acidification and its amendments, as well as provides an important reference and basis for soil acidification regulation and sustainable development.

Soil acidification; Web of Science; Wanfang patent; Amendment; Bibliometrics

S126

A

10.13758/j.cnki.tr.2021.06.021

康飛, 杜學(xué)軍, 胡樹文, 等. 基于Web of Science和萬方專利對(duì)土壤酸化和改良材料研究的計(jì)量分析. 土壤, 2021, 53(6): 1261–1270.

科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)(2017YFD0200706-1)資助。

通訊作者(renxueqin@cau.edu.cn)

康飛(1993—)，男，河北張家口人，博士研究生，主要研究方向?yàn)橥寥浪峄透牧肌-mail: 15612246306@163.com