基于CNKI的草莓中文文獻計量學研究

孫飛虎，梁 榕，李青云，薛占軍，王鑫鑫

（1河北農業大學資源與環境科學學院，河北保定 071001；2河北農業大學園藝學院，河北保定 071001；3河北省山區農業技術創新中心，河北保定 071001；4國家北方山區農業工程技術研究中心，河北保定 071001；5河北農業大學河北省山區研究所，河北保定 071001）

0 引言

草莓(Fragaria ananassa)是薔薇科草莓屬多年生草本植物[1]，種植周期短，結果早，經濟效益高，因口感極佳且具有較高營養價值，深受廣大消費者的青睞，是國內重要的經濟作物之一[2]。近些年，隨著設施農業的大力發展，溫室草莓橫跨冬春兩季，供應周期長[3]，據統計，自2002年以來，中國草莓種植面積逐年增加，截至2020 年，草莓種植面積已達13.16 萬hm2，總產量約344.9 萬t(https://www.chyxx.com/industry/202112/990844.html)。然而，隨著時間的推移，在現有的土地資源下，連續單一種植草莓，導致土壤營養失衡、土壤理化性質惡化、自毒物質積累、病原菌滋生、土壤微生物區系紊亂等[4-5]，連作障礙問題日益突出，嚴重制約草莓產業的可持續發展[6]。為提高草莓品質與產量，長期以來對草莓的栽培方式[7-8]、新品種開發[9]、生長環境[10-11]、基因表達[12-13]、病蟲害[3,14]等方面進行了大量的研究，具有較高的關注度。

隨著各研究領域的文獻數量不斷增加，研究基礎也不斷發展[15]。文獻計量分析是利用文獻計量學特征定量分析某個學科領域的文獻信息[16]（發文量、作者、機構、關鍵詞等），已被運用于多個研究領域，分析研究領域的發展狀況及預測未來的研究熱點[17]。CiteSpace[18]是一款文獻計量分析常用的制圖工具，可以通過分析研究領域的文獻信息，生成文獻信息圖譜。筆者基于CNKI 數據庫，運用CiteSpace 軟件對草莓的中文文獻進行文獻計量分析，總結并歸納草莓的研究動態，并在此基礎上對未來草莓的研究熱點和趨勢進行展望，旨在為科研工作者提供參考。

1 數據來源和統計方法

1.1 數據來源

在CNKI數據庫，以“草莓”為主題詞進行檢索，時間跨度限制為1990—2020 年，檢索文獻類型為“學術期刊”和“學位論文”，學科類別設置為農學相關類別園藝、植物保護、生物學、農業基礎科學、農作物、農藝學、農業工程、環境科學與資源利用，共檢索到12890條結果。將篩選后的文獻以“Refworks”格式導出保存。

1.2 統計方法

CiteSpace[18]（引文空間）是陳超美團隊研發的一款用來分析科學文獻中潛在知識的可視化應用軟件，通過CiteSpace 可視化呈現的科學知識網絡圖譜可以幫助用戶快速了解某一科學領域的前沿方向和熱點問題，并從中挖掘一些關鍵信息。通過CiteSpace得到知網草莓文獻數據的機構、作者、關鍵詞的共現圖譜，分析其研究現狀、熱點與發展趨勢。

2 結果與分析

2.1 發文量分析

發文量是某一領域在科學界受關注程度的最直接體現，其也在一定程度上反映這一領域的發展速度與發展前景。1990—2020年CNKI共收錄農學領域草莓文獻12963 篇。年度發文分布結果顯示，1990—2017年發文量整體呈遞增趨勢，2017 年發文達706 篇，與1990 年發文（78 篇）相比增漲近9 倍。2017—2020 年間發文量遞減，到2020 年發文558 篇，與2017 年相比發文量降低20%。整體來看，1990—2020年國內對草莓研究的關注度增長趨勢顯著，2017年發文量達到最高，之后發文量出現下降。（見圖1）

圖1 草莓文獻年度發表趨勢

2.2 機構合作圖譜分析

研究機構的發文量從一定程度可以反映該研究機構的科研能力，有效地衡量各研究機構的發展歷程與研究成效[19]。圖2統計了草莓文獻發文量前15位的機構，發文量最多的是沈陽農業大學（305篇），其次是南京農業大學（229 篇）、河北農業大學（182 篇）、江蘇省丘陵地區鎮江農業科學研究所（167 篇），反映了這些機構對草莓的研究具有較高的關注度。研究機構發文量與機構從屬作者之間發文聯系緊密。

圖2 草莓研究機構發文量統計圖

2.3 作者合作圖譜分析

對主要作者的分析，有助于了解該領域的主要科研人員及其關注的方向[20]。在作者合作知識圖譜（圖3）中節點的大小代表發文量，節點的顏色變化程度代表研究歷史的遠近，節點之間的連線代表作者間的合作[21]。草莓領域主要研究團隊包括沈陽農業大學的張志宏團隊（主要對草莓的基因與表達進行分析）、北京市農林科學院林業果樹研究所張運濤團隊（主要研究草莓新品種與果實品質等方面內容）、江蘇省農業科學院的趙密珍團隊（主要關注草莓新品種與栽培技術應用領域）、江蘇省丘陵地區鎮江農業科學研究所吉沐祥團隊（主要進行病蟲害防治方面的研究）、福建農林大學文志豐團隊（主要研究草莓的基因克隆與表達分析）、浙江省農業科學院園藝研究所蔣桂華團隊（主要研究草莓的栽培技術）、河北農業大學李青云團隊（主要關注草莓生長發育與脅迫反應領域），其他研究團隊還有中國農業科學院鄭州果樹研究所周厚成團隊、北京市昌平區農業技術推廣站齊長紅團隊、河北省農林科學院石家莊果樹研究所楊莉團隊、北京農學院沈元月團隊與董清華團隊、福建省農業科學院作物研究所朱海生團隊等。由圖3 可知，發文主體作者以團隊之間合作發文為主，在此基礎上，不同團隊之間進行合作交流。

圖3 草莓研究作者合作知識圖譜

2.4 關鍵詞網絡分析

2.4.1 研究熱點分析 關鍵詞能夠清楚地表達文獻研究的主題，對某一研究領域關鍵詞的統計與分析有助于把握其研究熱點和未來研究方向[22]。運用Citespace軟件對1990—2020 年出現頻次最高的前75 個關鍵詞進行共線網絡分析（圖4），共線圖譜中節點的大小代表發文量，節點的顏色變化程度代表研究歷史的遠近，節點的圓圈層代表年輪[21]。通過分析發現草莓的研究主題主要集中在以下方面。

圖4 草莓研究熱點知識圖譜

（1）栽培技術。在草莓的生產實踐中通過不斷的探索與總結，形成了一系列可以為草莓創造有利生長條件的栽培技術要點以指導草莓種植，并為進一步研發新型栽培技術奠定基礎。目前，已發表許多通過農藝措施改良草莓種植方式的研究文章[23-25]。近年來，無土栽培方式在草莓種植上推廣，由于其具有隔絕土傳病蟲害、減少農藥使用、提高設備利用率的優勢[4,7]，具有很高的研究關注度，但基質價格昂貴、生產成本高且基質使用壽命有限，目前在設施農業種植無法大面積應用和推廣[25]。

（2）新品種。草莓新品種選育從植物的自身出發提高草莓品質、產量，是實現高質、高產，解決連作障礙問題的一個高效安全的方法，是草莓研究的重點，具有較高的應用前景。草莓育種目標一般可分為產量性狀、品質性狀、成熟期、對病蟲害耐受性等[26-27]。育種方法主要包括雜交育種、誘變育種、遺傳育種、生物技術等[28]，生物育種技術將對草莓遺傳育種與品種改良起到推動作用，具有巨大潛力，是當前的育種技術研究前沿[29-31]。

（3）施肥制度。合理的施肥可促進植物養分的吸收和高效利用，提高作物產量和品質。國內設施草莓栽培化肥投入量過高，長期以來造成土壤酸化、鹽漬化嚴重，導致土壤養分失衡[32-33]。有機肥、菌劑能夠改善土壤理化性狀，還可以調節土壤微生物的數量、活性和群落結構進而緩解連作障礙[33-35]。近年來，對環境保護的呼吁以及水肥一體化技術在草莓種植上的應用，推動了水溶肥對草莓影響的研究[36-38]。

（4）病蟲害防治。草莓常見的病害主要包括草莓灰霉病、白粉病和蛇眼病等，可以通過篩選抗病害優良品種、土壤消毒、苗期防護、控制環境條件、覆膜等方法防治。草莓常見的蟲害主要包括蚜蟲、紅蜘蛛和線蟲等，蚜蟲、紅蜘蛛和線蟲[39]。化學防治是草莓病蟲害防治的主要方法，雖有較好的防治效果，但長時間施用化學藥劑會影響草莓的食品安全性并對環境造成污染[4,39]。病蟲害防控措施還包括無土栽培、實施輪作與間作等優化種植制度，土壤消毒、高溫悶棚等理化防治措施，也可通過引進天敵、生物藥劑等方式進行生物防治[4,39-40]。設施條件下農藥降解速率慢，過量用藥會造成棚內農藥殘留過高，利用生物防治溫室草莓蟲害效果良好且具有綠色安全的優點[3]。

（5）連作障礙。目前，制約草莓品質與產量的一個重要因素是草莓連作障礙。草莓產區連作現象普遍，連作障礙是制約草莓產業發展的重要原因之一[6]。大量研究以可持續性發展為前提，提出通過多種新型的栽培模式、選育新品種、肥料種類選擇、科學施肥管理、使用微生物菌肥等方式，增加土壤養分、改善土壤理化性狀、降解自毒物質、調控土壤微生物區系、增加作物產量，達到改善連作草莓根際生態環境的效果[34,41-44]。

2.4.2 研究前沿預測 草莓病蟲害、栽培技術、新品種、基因表達分析的研究一直是領域內研究熱點。將1990—2020 年劃分為3 個時間段，將各時間段草莓研究領域文獻排名前25位的高頻關鍵詞進行匯總，去除搜索詞“草莓”，結果如表1 所示。1990—2000 年草莓研究領域的關鍵詞主要是‘寶交早生’、表達分析、新品種、促成栽培等，‘寶交早生’由于品質好，對不同作型如露地、半促成、促成等適應性強，是20世紀70—80年代中期的主栽品種[45]。2001—2010 年草莓病蟲害、栽培技術開始受到越來越多的重視，而針對‘寶交早生’的研究開始退出研究前沿。2011—2020年栽培技術、品質、產量、病蟲害是此階段關注的熱點，2012年后草莓單位面積產量開始呈現下降趨勢，現有的草莓種植技術已達到瓶頸[6]，并且隨著人們物質生活水平的提高，更加注重草莓的品質[46]。

表1 高頻關鍵詞及詞頻分布

綜上所述，在近10年的草莓文獻中，品質和產量2個關鍵詞的詞頻僅在栽培技術、大棚草莓、日光溫室之后，可見，這成為研究者近年來最關注的2 個指標，之后除了有病害、新品種等直接影響這2 個指標的高頻詞外，連作障礙首次進入排名前25 名的詞頻名單，表明2002年至今草莓面積迅速增加的一段時期，草莓連作障礙成為限制草莓產業發展的重要因素，因而成為新的研究熱點，而連作常導致草莓長勢變差、死苗顯著增多、果實產量和品質下降，因此，今后草莓研究領域將以提高產量、品質為目標，從病蟲害防治、新品種選育、栽培技術和基因表達分析等研究連作草莓優質高效生產理論與技術，最終實現草莓產業的綠色健康發展。

3 結論與展望

本研究以CNKI 數據庫為數據來源，統計分析了1990—2020年國內草莓的研究情況。結果發現，草莓研究的關注度在2017年前后達到一個高峰，共計發文706 篇。由于國內草莓種植面積增加，主產區連作現象普遍存在，連作障礙是長久以來影響草莓品質與產量的主要問題，當前針對草莓連作問題治理的研究主題傾向于綠色可持續性，通過對病蟲害防治、新品種選育、栽培技術和基因表達分析、施肥制度等方面研究，提高草莓品質與產量，最終實現草莓產業的綠色健康發展。2017年之后可能由于草莓研究達到飽和，發文量逐年下降，造成這一趨勢的原因可能是隨著草莓研究的深入，研究方向趨近飽和，研究周期增長，對研究技術的需求增高。但提高草莓品質與產量是一項長期的目標，且引發草莓連作障礙的原因復雜[47]。為解決草莓連作障礙問題，以下幾個方面研究仍需進一步完善：（1）新品種選育。當前國內草莓品種多數從國外引進，品種混雜，針對性較差，仍需加強開展針對當地不同氣候條件及不同抗性需求進行的新品種選育，并通過雜交選育不斷提高新品種草莓的質量，以獲得適宜當地生長的草莓抗性品種。（2）無土栽培技術的應用。無土栽培基質的價格高，對生產者的技術要求較高，多用于科學研究。優化開發經濟實用的無土栽培營養液配方與配套的管理措施，不僅提高草莓果實的質量，而且有助于推廣無土栽培技術。（3）基因表達分析。草莓的生長發育與逆境脅迫受相關基因調控，深入研究草莓果實形成與抗逆性關鍵基因的表達有助于新品種草莓的研發。（4）優化施肥制度。當前草莓種植多集中于設施栽培中，土壤肥力是作物生長發育的基礎，合理的施肥方案有助于土壤生態平衡，可以有效緩解土壤連作障礙，提高草莓的產量與質量。