國內(nèi)外花生肥料施用研究的文獻(xiàn)計量學(xué)分析

吳曼，沈浦，孫學(xué)武，毛林，李新國，趙紅軍

（1.青島科技大學(xué)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(shù)研究中心，山東 青島 266100；3.青島科技大學(xué)化工學(xué)院／清潔化工過程山東省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266042；4.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250100）

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中，通過施肥等外源投入方式在提高作物產(chǎn)量方面發(fā)揮了重要作用，然而，由于過量和不合理肥料施用引起的負(fù)面影響日趨顯現(xiàn)，成為農(nóng)作物高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的障礙因素［1，2］。2015年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（原農(nóng)業(yè)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(xù)推進(jìn)化肥使用量零增長、負(fù)增長；2020年“中央1號文件”繼續(xù)提出“深入開展農(nóng)藥化肥減量行動”?？梢姡茖W(xué)合理施肥已成為事關(guān)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的大事?；ㄉ俏覈匾挠土献魑锖徒?jīng)濟(jì)作物，當(dāng)前年均播種面積467萬公頃左右，年產(chǎn)1 730萬噸，在保障食用油脂安全和促進(jìn)農(nóng)民增收方面發(fā)揮重要的作用［3，4］。探究花生肥料施用現(xiàn)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(yōu)質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效發(fā)展提供重要依據(jù)。本文利用文獻(xiàn)計量學(xué)方法［5-9］，基于Web of Science核心合集和CNKI期刊數(shù)據(jù)庫，對國內(nèi)外花生肥料施用的文獻(xiàn)數(shù)量、國家、出版刊物及研究內(nèi)容等進(jìn)行統(tǒng)計分析，并采用CiteSpace V可視化軟件進(jìn)行研究熱點(diǎn)預(yù)測和分析，客觀呈現(xiàn)花生肥料施用的研究現(xiàn)狀，以期為相關(guān)人員及時掌握花生肥料施用的研究態(tài)勢提供數(shù)據(jù)參考。

1 數(shù)據(jù)來源與統(tǒng)計方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

花生肥料施用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源包括兩部分，英文文獻(xiàn)以ISIWeb of Science核心合集數(shù)據(jù)庫，包括SCI-E（ScienceCitation Index Expanded）和CPCI-S（ConferenceProceedings Citation Index-Science）為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，中文文獻(xiàn)來源于中國知網(wǎng)的中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫。英文檢索式為“主題＝（peanut or groundnut）AND主題＝（fertilizer）”，文獻(xiàn)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(tǒng)計方法

利用引文網(wǎng)絡(luò)分析工具CiteSpaceⅤ進(jìn)行文獻(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析之前，對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類，使用LLR算法提取研究前沿術(shù)語，再對聚類詞進(jìn)行Timeline分析。時間段為1945—2020年，時間切割設(shè)為1年，術(shù)語來源選取標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵字，節(jié)點(diǎn)類型為關(guān)鍵詞，閾值設(shè)置為top＝50［11］。

2 文獻(xiàn)分析

2.1 花生肥料施用研究進(jìn)程分析

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

WOS核心合集數(shù)據(jù)庫檢索顯示，花生肥料施用的英文文獻(xiàn)共676篇，最早文獻(xiàn)發(fā)表于1945年，之后該方面的研究進(jìn)展較為緩慢。發(fā)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(nèi)外學(xué)者對花生肥料施用的關(guān)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(guān)研究開始進(jìn)行，研究成果的文獻(xiàn)量較少；第二階段為1990至今，是該研究的發(fā)展階段，我國花生產(chǎn)量在該階段總體持續(xù)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(chǎn)出及文獻(xiàn)量的增多，且目前仍持續(xù)上升。從不同時期研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)看，早期研究目標(biāo)相對單一，集中在促進(jìn)花生增產(chǎn)，第二階段，高效施肥及施肥對花生品質(zhì)的影響成為重點(diǎn)，特別是近十多年，減肥增效成為主題，同時，施肥引起的生態(tài)環(huán)境問題也越來越受關(guān)注。

2.2 花生肥料施用研究的發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

CNKI數(shù)據(jù)庫結(jié)果顯示，國內(nèi)發(fā)表6篇及以上花生肥料施用文獻(xiàn)的研究機(jī)構(gòu)有34個，包括高校、科研院所、農(nóng)業(yè)推廣機(jī)構(gòu)及農(nóng)業(yè)公司等，其中，高校及科研院所是該研究的主要陣地，發(fā)文量最多的為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，發(fā)文89篇。這些研究機(jī)構(gòu)主要集中在農(nóng)業(yè)及學(xué)術(shù)力量雄厚的省份，如山東?。?2所機(jī)構(gòu)）、河南?。?所機(jī)構(gòu)）、北京（3所機(jī)構(gòu)）、江蘇（3所機(jī)構(gòu)）、遼寧（3所機(jī)構(gòu)）等?；趯I(yè)優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)及農(nóng)林類研究機(jī)構(gòu)是該研究領(lǐng)域的活躍機(jī)構(gòu)，屬于國內(nèi)該領(lǐng)域發(fā)文的領(lǐng)軍團(tuán)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(chǎn)出最多的地區(qū)。

圖1 1945—2020年國內(nèi)外花生肥料施用研究論文數(shù)量動態(tài)

WOS數(shù)據(jù)庫結(jié)果顯示，國內(nèi)外共有429個機(jī)構(gòu)發(fā)表了花生肥料施用方面的研究文獻(xiàn)，分布較為廣泛。發(fā)文量10篇及以上的機(jī)構(gòu)有28個，共發(fā)表論文481篇，占全部發(fā)文量的71.15%（表1）。發(fā)文量10篇及以上的28個機(jī)構(gòu)中有4個為中國的科研機(jī)構(gòu)，中國科學(xué)院以39篇的發(fā)文量和600次的被引頻次，位列國內(nèi)機(jī)構(gòu)榜首。另外，在這28所機(jī)構(gòu)中，來自美國的有10所，來自印度的有8所，發(fā)文量最多的為印度農(nóng)業(yè)研究理事會（58篇），論文被引頻次最高的為美國農(nóng)業(yè)部（846次）。中國研究機(jī)構(gòu)在花生肥料施用領(lǐng)域占據(jù)重要地位，但論文發(fā)文量和被引頻次仍然有待提高。

對有中國機(jī)構(gòu)參與的國際合作論文進(jìn)行分析，發(fā)文量2篇及以上的機(jī)構(gòu)如表2所示。對比表1可知，國際合作論文均具有較高的學(xué)科規(guī)范化的引文影響力，顯示了國際合作所產(chǎn)出科研成果的前沿性。新西蘭農(nóng)業(yè)科學(xué)院是與中國機(jī)構(gòu)合作發(fā)文最多的國外機(jī)構(gòu)，發(fā)文5篇，但被引頻次僅為29次，其次澳大利亞格里菲斯大學(xué)與中國機(jī)構(gòu)合作發(fā)文4篇，但被引頻次達(dá)到159篇。通過國際間的有效合作，優(yōu)勢互補(bǔ)，可顯著推動高水平科研成果的產(chǎn)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(xiàn)來源

在WOS數(shù)據(jù)庫中，花生肥料施用方面的研究文獻(xiàn)共發(fā)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(xiàn)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(xiàn)的37.7%。發(fā)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(fā)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(fā)文的被引頻次最高為629次。另外，JOURNAL OF HAZARDOUSMATERIALS雖然發(fā)文量只有1篇，但其被引頻次為117次，這一方面與其發(fā)文時間較早有關(guān)，另一方面也與期刊的高影響力有關(guān)。

表1 WOS數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用研究領(lǐng)域的主要科研機(jī)構(gòu)

表2 WOS數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用研究領(lǐng)域與中國合作的主要科研機(jī)構(gòu)

表3 WOS數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用研究載文量超過10篇的期刊

CNKI數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用的期刊論文共來自254種學(xué)術(shù)期刊，載文量多于1篇的期刊有141種，共發(fā)文1 163篇，占期刊論文總量的91.1%，其中發(fā)文量最多的前3位期刊分別為：花生學(xué)報（121篇）、農(nóng)業(yè)科技通訊（51篇）和河南農(nóng)業(yè)（48篇）。發(fā)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(xiàn)主要發(fā)表在農(nóng)業(yè)類學(xué)術(shù)期刊中。就論文被引頻次來看，被引頻次最高為211次，為邱現(xiàn)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(nèi)外花生肥料施用研究熱點(diǎn)

2.4.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)和聚類分析 對國內(nèi)外花生肥料施用研究文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞分析，獲得高頻關(guān)鍵詞如表4所示。一般認(rèn)為，關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次高、中心性強(qiáng)的為研究熱點(diǎn)［14］。國內(nèi)花生肥料施用關(guān)注熱點(diǎn)為：花生（569）、產(chǎn)量（289）、有機(jī)肥（137）、氮肥（120）、農(nóng)家肥（43）等。新興的研究熱點(diǎn)有：高油酸花生（2020年）、有機(jī)水溶肥料（2017年）和地下害蟲（2016年）。國際花生肥料施用關(guān)注熱點(diǎn)是：yield（109）、nitrogen（89）、groundnut（87）、soil（79）、peanut（68）等。新興的研究熱點(diǎn)有：fatty acid（2020年）、winter wheat（2019年）、compost（2018年）、rhizosphere（2017年）。

基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類分析，得到花生肥料施用關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類圖，如圖2和圖3所示。國內(nèi)花生肥料施用文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共形成以＃0產(chǎn)量、＃1農(nóng)家肥、＃2常規(guī)施肥、＃3夏花生、＃4根瘤菌、＃5土壤養(yǎng)分、＃7施肥量等為標(biāo)簽的7個聚類，最大的聚類以＃0標(biāo)記，這些聚類標(biāo)識了該研究領(lǐng)域的知識基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的模塊化是對其整體結(jié)構(gòu)的一個全局性量度，模塊化Q值和平均輪廓值是評估網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)性能的兩個重要指標(biāo)［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(jié)果是可信的。以WOS數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，國際上花生肥料施用文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(biāo)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(jié)果的可信性。

表4 CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用文獻(xiàn)關(guān)鍵詞前20位

圖2 CNKI數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖

圖3 WOS數(shù)據(jù)庫中花生肥料施用研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖

2.4.2 時間線視圖分析 時間線視圖可展現(xiàn)各聚類發(fā)展演變的時間跨度和研究進(jìn)度。圖4為以文獻(xiàn)發(fā)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(xiàn)越多，代表所得到的聚類領(lǐng)域越重要［11］。聚類＃0～＃3中文獻(xiàn)都較多，說明這些聚類領(lǐng)域很重要，且時間跨度較大。如圖5所示，在WOS數(shù)據(jù)庫中，聚類＃0～＃6中文獻(xiàn)都較多，顯示了這些聚類領(lǐng)域很重要，且時間跨度較大。

3 討論與結(jié)論

本研究以Web of Science核心合集和CNKI期刊數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，基于文獻(xiàn)計量學(xué)及CiteSpace V分析，對花生肥料施用相關(guān)研究的年代分布、出版刊物、研究內(nèi)容及熱點(diǎn)等做了全面的比較分析。結(jié)果顯示：從1990—2020年的近30年間，花生產(chǎn)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(shù)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(chǎn)出階段。國內(nèi)發(fā)文機(jī)構(gòu)多為農(nóng)業(yè)及農(nóng)林類高校和科研單位，集中在農(nóng)業(yè)及學(xué)術(shù)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(chǎn)出水平的有效途徑。

基于WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫所收錄研究文獻(xiàn)分析，肥料施用在提高花生產(chǎn)量方面發(fā)揮了重要作用，然而其負(fù)面影響也日趨明顯。提高肥料利用效率、科學(xué)降低肥料投入、減少施肥及生產(chǎn)過程的環(huán)境污染是當(dāng)前和今后花生栽培研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。結(jié)合對研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的分析結(jié)果，從研究內(nèi)容上看花生施肥主要有：（1）花生所需營養(yǎng)元素的生理機(jī)制。包括：花生所需營養(yǎng)元素種類及其轉(zhuǎn)運(yùn)吸收規(guī)律，花生不同營養(yǎng)元素的缺素癥狀及糾正方法，幼苗期、開花下針期、結(jié)莢期、飽果成熟期等花生全生育期的養(yǎng)分需求特點(diǎn)［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(jìn)作物各生育期養(yǎng)分均衡吸收，提高作物光合產(chǎn)物積累，有利于作物產(chǎn)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(chǎn)及生理品質(zhì)有不同影響［22-25］。（3）花生肥料施用技術(shù)研究。適宜的施肥技術(shù)有助于科學(xué)施入所必需的營養(yǎng)元素，最大限度地提高肥料利用效率，提高花生的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少資源浪費(fèi)，維護(hù)生態(tài)環(huán)境。目前，我國花生施肥技術(shù)主要有：測土配方施肥技術(shù)、精準(zhǔn)施肥技術(shù)、新型肥料施用技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、葉面施肥技術(shù)、深耕改土與分層施肥技術(shù)等［26-29］。（4）不同生態(tài)環(huán)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(tài)環(huán)境如旱薄地、鹽堿地、酸性土壤等對花生的需肥亦有其獨(dú)特性質(zhì)［30-32］。

今后花生施肥研究的重點(diǎn)：（1）完善各地合理施肥推薦。根據(jù)各主產(chǎn)區(qū)花生田土壤肥力狀況，參照有關(guān)肥力評價指標(biāo)和花生目標(biāo)產(chǎn)量，制定適于當(dāng)?shù)氐姆柿贤扑]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(fā)新型高效專用肥。注意研發(fā)更為高效和實(shí)用的根瘤菌劑，促進(jìn)花生根瘤固氮作用，減少氮肥的施用。根據(jù)花生養(yǎng)分需求特點(diǎn)和肥料釋放模式，開發(fā)“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(chǎn)成本。（3）加強(qiáng)農(nóng)機(jī)和施肥措施結(jié)合。研發(fā)適合可靠性、通用性、適用性和兼容性俱佳的花生施肥農(nóng)機(jī)，促進(jìn)精量施肥、精準(zhǔn)供肥，兼顧不同土壤類型、不同種植制度、不同肥料形態(tài)，形成適于花生養(yǎng)分利用的標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)藝農(nóng)機(jī)施肥技術(shù)。（4）建立科學(xué)高效的花生綠色施肥技術(shù)體系。按照各地春花生、夏花生、麥套花生等不同時節(jié)及養(yǎng)分吸收特點(diǎn)建立有針對性的綠色高效施肥技術(shù)，同時分析制約花生養(yǎng)分利用的限制條件，利用合適的有機(jī)肥及調(diào)理劑改良土壤的酸化、鹽堿及緊實(shí)等障礙條件，通過水肥一體、以水調(diào)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(jìn)寒冷地區(qū)花生生長和肥料養(yǎng)分利用率的提高，從而建立花生綠色高效施肥技術(shù)體系，以實(shí)現(xiàn)花生高產(chǎn)高效、優(yōu)質(zhì)安全、生態(tài)環(huán)保等理想生產(chǎn)模式。