基于文獻計量的青貯添加劑研究進展

任海偉 孫一帆 任雨薇 郭曉鵬 潘立超 張丙云 李金平

（1. 蘭州理工大學生命科學與工程學院，蘭州 730050；2. 甘肅省生物質(zhì)能與太陽能互補供能系統(tǒng)重點實驗室，蘭州 730050）

青貯是一種厭氧環(huán)境下較為復雜的微生態(tài)生化反應體系，乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）在密閉環(huán)境中快速生長繁殖，發(fā)酵碳水化合物代謝產(chǎn)生乳酸和乙酸、丙酸等揮發(fā)性有機酸，進而使pH值下降至3.8-4.2，達到抑制腐敗微生物和最大限度減少營養(yǎng)物質(zhì)損失的目的。同時，青貯體系中的LAB還會與不良微生物競爭營養(yǎng)物質(zhì)，通過產(chǎn)生細菌素等具有抑菌活性的代謝產(chǎn)物來抑制腐敗微生物的生長。因此，青貯作為一種常見的存貯技術(shù)被廣泛用于保存作物秸稈、飼草或能源草、食品加工副產(chǎn)物等生物質(zhì)原料［1］。

研究表明，貯存原料種類、特性及其附著微生物區(qū)系、貯存環(huán)境（溫度、光照等）、裝填密度、發(fā)酵過程的微生物動態(tài)演繹及其代謝網(wǎng)絡功能等因素都會直接影響青貯質(zhì)量［2］。一般情況下，青貯的成功啟動需要滿足水分（30%-75%）、糖分（≥6%DM）和乳酸菌含量（≥105CFU/g FM）等必要條件［3］，盡管因常規(guī)青貯、半干青貯、混貯等形式有所差異，但總體而言，多數(shù)青貯原料自身附著的活性乳酸菌數(shù)量有限，有的原料還可能存在干物質(zhì)或糖含量較低、緩沖能值較高等缺點，導致乳酸菌難以成為優(yōu)勢菌群，進而出現(xiàn)青貯無法正常啟動或品質(zhì)不佳等情況。因此，為獲得良好青貯品質(zhì)，常通過加入添加劑來直接或間接調(diào)控青貯發(fā)酵進程［4］。青貯添加劑一般可分為乳酸菌制劑（同型或異型）、化學添加劑（無機或有機酸（鹽））、酶制劑（纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、木聚糖酶等）和營養(yǎng)添加劑（尿素、葡萄糖、糖蜜）等［5］。酶制劑可在青貯時分解植物細胞壁，使多糖水解為單糖，間接為乳酸菌提供底物，改善乳酸發(fā)酵強度；糖蜜則可直接為乳酸菌群繁殖代謝提供底物進行青貯發(fā)酵。營養(yǎng)添加劑能不同程度地從微生態(tài)系統(tǒng)角度調(diào)節(jié)青貯發(fā)酵過程微生物區(qū)系［6-8］。因此，添加劑對青貯過程的調(diào)控研究一直備受關注，有必要對該領域最新研究成果進行客觀全面梳理，以便研究者了解其研究前沿，把握未來方向。

文獻計量學是一種集數(shù)據(jù)收集與分析、整理與展示為一體的新型分析方法，已逐漸成為預測各個學科領域發(fā)展態(tài)勢的重要手段。通過大量數(shù)據(jù)庫文獻的定量化、結(jié)構(gòu)化和可視化，分析某一學科領域的研究方向和研究熱點，可以反映該領域的科學基礎和知識積累，展現(xiàn)領域知識結(jié)構(gòu)，理清學科發(fā)展脈絡，探尋發(fā)展動態(tài)特征［9］。美國科學信息研究所（The Institute For Scientific Information，ISI）推出的學術(shù)信息資源整合平臺Web of Science（WOS）和由清華大學、清華同方建立的中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫為文獻計量學研究提供了有力工具［10］。其中，Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫是目前全球最大、覆蓋學科最廣的綜合性學術(shù)資源庫，收錄了自然科學、工程技術(shù)、生物醫(yī)學等各研究領域最具影響力的核心期刊［11-12］。

為綜合反映和全面了解近15年國內(nèi)外有關青貯添加劑的研究現(xiàn)狀與進展，揭示該領域的研究熱點和前沿方向，本文基于WOS核心合集和 CNKI 數(shù)據(jù)庫收錄文獻，綜合運用文獻計量法和科學知識圖譜法，對國內(nèi)外文獻發(fā)表的時間趨勢、國家/地區(qū)分布、研究機構(gòu)影響力及合作關系、研究熱點等發(fā)展態(tài)勢進行梳理分析，為研究工作者和決策者提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與檢索方式

選擇Web of Science中的核心合集數(shù)據(jù)庫（http://webofknowledge.com/）和中國知網(wǎng)（China National Knowledge Infrastructure，CNKI，https://www.cnki.net/）作為數(shù)據(jù)來源。

利用關鍵詞結(jié)合領域分類的方法檢索相關文獻，檢索式確定如下：

CNKI的檢索式：主題=（青貯）AND主題=（發(fā)酵）AND主題=（添加劑），發(fā)表時間為2005-2020；

WOS的 檢 索 式：主 題=（silage* OR ensil*）AND（fermentation OR ferment）AND（additive* OR supplement），Timespan=2005-2020，Databases=核心合集。

在CNKI和Web of Science數(shù)據(jù)庫的檢索條目下，檢索獲得987篇CNKI文獻（只含中文文獻）和1 294篇WOS文獻，去掉與研究內(nèi)容不符及重復的文獻，進一步精簡檢索結(jié)果，從CNKI數(shù)據(jù)庫和WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中分別篩選出890篇和1 232篇文獻進行分析。

2 文獻分析方法

使用 Microsoft Excel 2010 軟件分析發(fā)文量變化趨勢，采用線性模型擬合得到近15年來發(fā)文量的增長趨勢，并預測2021年發(fā)文量。使用文獻計量在線分析平臺（https://bibliometric.com/）對國家、機構(gòu)間的合作關系進行分析，揭示青貯添加劑領域全球的研究力量分布和合作關系；使用CiteSpace、VOSviewer等軟件對檢索文獻進行作者、關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡分析，以揭示該領域的研究熱點和發(fā)展趨勢。

3 結(jié)果與討論

3.1 發(fā)文趨勢

學術(shù)論文數(shù)量的變化是反映某研究領域研究規(guī)模和發(fā)展趨勢的重要指標，通過發(fā)文趨勢可對青貯添加劑領域的研究態(tài)勢進行整體分析。圖1 為CNKI和 WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中文獻發(fā)表數(shù)量的年度變化趨勢。由圖1可知，除個別年份前后出現(xiàn)輕微波動外，我國學者在CNKI數(shù)據(jù)庫的年度發(fā)文量呈現(xiàn)穩(wěn)定上升態(tài)勢，但增速較為緩慢，2018年開始發(fā)文數(shù)量有所下降，但仍維持在70篇/年左右。我國最早發(fā)表有關青貯添加劑的文獻是在1982年（當年僅一篇），此后到2004年的22年間發(fā)文量均很少，年均發(fā)文量僅為3.87篇/年，2005年發(fā)文量開始增加，到2020年發(fā)文量高達68篇；通過線性擬合預測2021年CNKI數(shù)據(jù)庫發(fā)文量為70篇。表明我國學者對該領域的研究具有持續(xù)關注和持之以恒的特點，始終保持著較為穩(wěn)定的研究狀態(tài)，這可能與我國（農(nóng)業(yè)大國）在農(nóng)業(yè)農(nóng)村領域積極扶持糧改飼、種植養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)循環(huán)發(fā)展、生態(tài)種養(yǎng)一體化、鄉(xiāng)村振興等與青貯技術(shù)相關的政策密不可分。

圖1 2005-2020年青貯添加劑領域CNKI和WOS文獻數(shù)的年度變化趨勢Fig.1 Annual variation trend of CNKI and WOS literatures on silage additives（2005-2020）

另一方面，近15年來WOS核心合集數(shù)據(jù)庫收錄的文獻數(shù)量呈現(xiàn)出“緩慢上升-保持穩(wěn)定-快速增加”態(tài)勢，尤其2014年以后的發(fā)文量明顯增加，內(nèi)容涵蓋乳酸菌劑、纖維素酶、有機酸及其鹽類等添加劑對青貯品質(zhì)改善、有氧穩(wěn)定性提升以及動物生產(chǎn)性能提高等方面的影響，研究對象包括玉米、苜蓿、稻草、燕麥等作物；而且WOS核心合集數(shù)據(jù)庫年度發(fā)文量普遍高于CNKI 檢索所得的中文發(fā)文數(shù)量。Muck等［13］也認為，有關青貯添加劑的研究愈發(fā)受到國際社會關注，研究規(guī)模不斷擴大，學術(shù)影響力不斷增強，有效促進了青貯技術(shù)在飼草保存、動物營養(yǎng)、生物能源等領域的應用。

3.2 國家/地區(qū)發(fā)表文獻數(shù)分布

從全球范圍內(nèi)對文獻研究情況進行分析，有利于拓展國際視野和把握發(fā)展前沿脈絡［14］。根據(jù)文獻作者國籍進行地域劃分，選擇WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中文獻數(shù)量排名前10位的國家進行分析（表1）發(fā)現(xiàn)，中國以264篇文獻居于首位，反映了我國學者在青貯添加劑領域的研究體量和成果產(chǎn)出數(shù)量明顯。美國學者的發(fā)文數(shù)量盡管排在第3位，但其篇均被引用次數(shù)最高，為19次/篇，緊隨其后是加拿大、日本和德國，說明這些國家學者發(fā)表的文獻更容易受到學界關注，產(chǎn)出的科研成果具有較大影響力，具有較高的閱讀傳播影響力和引用價值。我國學者發(fā)表文獻的篇均被引用數(shù)僅9.73次/篇，排在第5位，顯示我國學者有關青貯添加劑的研究質(zhì)量和傳播影響力亟須進一步提升。

結(jié)合圖2主要國家發(fā)文數(shù)量的年度變化趨勢發(fā)現(xiàn)，美國是最早發(fā)表有關青貯添加劑文獻的國家，WALDO學者于1980年在Journal of Dairy Science期刊 發(fā) 表 了“Silage fermentation，preservatives，and additives”一文，但此后每年美國有關青貯添加劑的發(fā)文數(shù)量波動較大；相反，巴西在該領域的研究成果始終處于穩(wěn)步發(fā)展狀態(tài)，年均發(fā)文數(shù)量均高于10篇，尤其近3年的發(fā)文數(shù)量增加明顯，使該國成為全球第二大文獻發(fā)表國。我國學者（第一單位為中國研究機構(gòu)）最早在WOS核心數(shù)據(jù)庫中發(fā)表的文獻是南京農(nóng)業(yè)大學邵濤教授于2004年發(fā)表在Asian-Australasian Journal of Animal Sciences期刊的“Effectsof adding glucose，sorbic acid and pre-fermented juices on the fermentation quality of guineagrass（Panicum maximum jacq.）silages”一文，該文主要研究了葡萄糖、山梨酸、富含乳酸菌的綠汁發(fā)酵液及其不同類型組合等添加劑對大麥草青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響［15］；2010年之后我國學者有關青貯添加劑研究的發(fā)文數(shù)量開始增加，尤其2013年之后增速明顯，研究成果步入了快速發(fā)展和質(zhì)量提升階段。

圖2 青貯添加劑主要國家文獻數(shù)年度變化趨勢（2005-2020）Fig. 2 Annual variation trends of silage additives literatures from major countries（2005-2020）

3.3 文獻被引頻次分析

文獻被引頻次體現(xiàn)了論文質(zhì)量高低和被認可程度，文獻被引頻次越高說明文獻內(nèi)容更能反映研究熱點和學術(shù)影響力［16-17］。表2和表3分別列出了CNKI和 WOS 數(shù)據(jù)庫中被引頻次排名位列前10的文獻。在CNKI數(shù)據(jù)庫中，馬春輝等［18］于2010年發(fā)表在《草業(yè)學報》的“不同青貯添加劑對紫花苜蓿青貯品質(zhì)的影響”一文被引頻次最高，總被引137次，該文研究發(fā)現(xiàn)“天然發(fā)酵粉劑和綠汁發(fā)酵液的青貯效果優(yōu)于精準牌微生物青貯添加劑和EM原液，且前兩種添加劑的青貯效果相當”。在WOS數(shù)據(jù)庫中，美國Kleinschmit 和Kung［19］于2006年合作發(fā)表在Journal of Dairy Science的文章“A meta-analysis of the effects ofLactobacillus buchnerion the fermentation and aerobic stability of corn and grass and small-grain silages”，總被引頻次最高為179次，該文通過meta分析發(fā)現(xiàn)接種布氏乳桿菌會引起青貯過程中少量干物質(zhì)損失，但能有效提高有氧穩(wěn)定性，而且青貯發(fā)酵質(zhì)量的改善效果與接種量呈現(xiàn)正相關。研究表明，具有較高被引量的文章一般都具有較強的引領性或創(chuàng)新性，研究內(nèi)容和結(jié)論往往值得領域?qū)W者關注。表2和表3中多數(shù)被引頻次較高的文獻涉及不同乳酸菌劑、糖蜜等添加劑對青貯質(zhì)量的影響，此類研究的引用率居高不下，說明添加劑與青貯質(zhì)量之間的關聯(lián)機制仍是值得關注的重要議題。此外，不同添加劑在調(diào)節(jié)青貯過程中發(fā)揮的作用機理各不相同，從而使微生物群落的演替規(guī)律和發(fā)酵代謝物也存在很大差異。即使是同一種添加劑，對不同原料青貯的影響也不盡相同，因此有必要針對不同種類原料研究添加劑對其青貯質(zhì)量的影響，從而了解添加劑種類、微生物演替規(guī)律以及發(fā)酵品質(zhì)之間的關聯(lián)機制。

表2 青貯添加劑領域CNKI高被引文獻分布Table 2 Distribution of the most frequently cited CNKI literatures on silage additives

表3 青貯添加劑領域WOS高被引文獻分布Table 3 Distribution of the most frequently cited WOS literatures on silage additives

3.4 期刊分布和學科類別

3.4.1 CNKI文獻期刊分布 學術(shù)期刊是科研成果展示的重要平臺和載體，從CNKI數(shù)據(jù)庫篩選的890篇文獻中有545篇來源于期刊，這些文獻構(gòu)成了青貯發(fā)酵添加劑研究的重要載體和知識來源。從表4中CNKI主要期刊分布來看，287 篇（52.66%）文獻來源于核心期刊，1 篇（0.16%）文獻來源于 EI數(shù)據(jù)庫期刊，1 篇（0.16%）來源于中文社會科學引文索引（CSSCI），可見CNKI數(shù)據(jù)庫中有關青貯添加劑的期刊論文質(zhì)量總體較好。而且，以《草業(yè)學報》《草業(yè)科學》《草地學報》為代表的核心期刊是發(fā)表青貯添加劑文獻的主要期刊，且這些期刊均為國內(nèi)高質(zhì)量科技期刊，發(fā)文數(shù)量排名前五的期刊共計發(fā)表了近42%的文獻數(shù)量。從研究層次來看，393篇（72.11%）文獻屬于基礎與應用基礎研究，85篇（15.60%）文獻研究工程技術(shù)應用，63篇（11.56%）用于行業(yè)技術(shù)指導，說明國內(nèi)學者多注重于基礎與應用基礎的研究，而在行業(yè)技術(shù)指導方面的研究報道則相對較少；提示今后應加強理論基礎研究和實際生產(chǎn)應用指導。

表4 青貯添加劑領域CNKI文獻的主要期刊分布Table 4 Distribution of major journals on silage additives in CNKI database

3.4.2 WOS文獻期刊分布 表5匯總了WOS核心數(shù)據(jù)庫中文獻發(fā)表數(shù)量最多的10種期刊及其分布特征。從數(shù)據(jù)庫中檢索獲得的1 232篇文獻主要發(fā)表在187種期刊上，其中有20種（10.70%）期刊共刊載了770篇（62.50%）文獻，表明該領域文獻的發(fā)表有一個較為集中的期刊分布核心區(qū)，這將有助于研究學者通過閱讀這些期刊更快速有效地了解研究動向與發(fā)展趨勢。另一方面，學術(shù)期刊的影響因子能反映出期刊被學界使用和受重視的程度［20-21］，青貯添加劑發(fā)文影響因子最高的期刊為Bioresource Technology（9.642），有32篇文獻在該期刊發(fā)表，其中中國學者貢獻了26篇，總被引524次，篇均被引20次/篇，H指數(shù)為12。發(fā)文量排名第一的期刊為Journal of Dairy Science，該期刊也是年平均被引量最高的期刊（324.79次/年），說明該期刊在青貯添加劑的研究領域非?；钴S，所錄文章在領域內(nèi)也有很高關注度，期刊較高的影響因子和分區(qū)位置也印證了這一點。

3.4.3 學科類別分析 根據(jù)CNKI數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果，CNKI文獻主要涉及畜牧學、作物學和草學等學科，其中畜牧學科的發(fā)文量為633 篇，占總發(fā)文量的 92.14%，作物學科的發(fā)文量為 15 篇，草學學科的發(fā)文量為 11 篇，分別占總發(fā)文量的2.18%和1.60%。WOS核心合集中的相關文獻主要分布在44個學科類別，其中Agriculture Dairy Animal Science、Veterinary Sciences、Food Science Technology為覆蓋范圍最廣、分布最多的3個主要類別，尤其Agriculture Dairy Animal Science學科的發(fā)文數(shù)量最多，有719篇，占總發(fā)文量的58.31%，Veterinary Sciences學科的發(fā)文量為236篇（占比19.16%），F(xiàn)ood Science Technology的發(fā)文量為195篇（占比15.83%）。由此可見，國內(nèi)外相關文獻多發(fā)表于以畜牧、農(nóng)業(yè)、食品科技等為主題的期刊，這與青貯技術(shù)多用于飼草保存、動物營養(yǎng)、食品加工副產(chǎn)物利用密切相關，也從另一側(cè)面說明青貯發(fā)酵技術(shù)屬于多學科交叉領域，表4和表5中的期刊分布也印證了這一點。通過整體分析文獻期刊和學科類別的分布情況，將有助于協(xié)助研究學者選擇重點期刊進行閱讀和投稿。

表5 青貯添加劑領域WOS文獻的主要期刊分布Table 5 Distribution of major journals on silage additives in WOS database

3.5 文獻發(fā)表機構(gòu)分布

3.5.1 CNKI文獻發(fā)表機構(gòu)分布 由表6可知，中國農(nóng)業(yè)大學的發(fā)文數(shù)量位居榜首，共發(fā)表167篇，其中期刊論文131篇，學位論文9篇；其次是南京農(nóng)業(yè)大學（75篇）和內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學（54篇）。中國農(nóng)業(yè)大學的玉柱教授是該領域發(fā)文數(shù)量最多的學者，團隊研究內(nèi)容涉及“飼草青貯發(fā)酵機理與品質(zhì)調(diào)控技術(shù)”“飼草產(chǎn)品養(yǎng)分低損耗加工工藝技術(shù)”“飼草型全混合日糧發(fā)酵飼料（TMR）配方與貯藏利用技術(shù)”“飼草產(chǎn)品質(zhì)量安全調(diào)控技術(shù)”等，通過開展青貯過程中蛋白質(zhì)降解和碳水化合物變化機理研究，探索功能性添加劑在改善飼草加工貯存性能和調(diào)控養(yǎng)分代謝損失等方面的作用，進而揭示飼草營養(yǎng)物質(zhì)在收獲、加工、貯存利用過程中的變化規(guī)律［22-24］。

表6 青貯添加劑領域CNKI文獻的主要機構(gòu)分布Table 6 Distribution of major institutions on silage additives in CNKI database

3.5.2 WOS文獻發(fā)表機構(gòu)分布 表7 匯總了WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中文獻數(shù)量排名世界前七的研究機構(gòu)，我國的中國農(nóng)業(yè)大學和南京農(nóng)業(yè)大學包含在內(nèi)。從篇均被引頻次來看，加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部發(fā)表文獻的篇均被引頻次最高為17.22次，遠超排名隨后的圣保羅大學和中國農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學，說明該機構(gòu)在本領域發(fā)表的研究成果有很高的國際認可度，已受到學界普遍認可，文獻傳播影響力較高。位于南美洲的巴西有4個研究機構(gòu)進入前七序列，可見巴西學者在該領域的研究較為活躍且影響廣泛，這與表1中巴西位于全球第二大文獻發(fā)表國相一致，體現(xiàn)了巴西在該領域內(nèi)具有強大的科研影響力。從作者發(fā)文數(shù)量角度來看，南京農(nóng)業(yè)大學邵濤教授是發(fā)表文獻數(shù)量最多的作者，共62篇，總被引頻次606次；加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部的Beauchemin研究員緊隨其后，發(fā)表文獻38篇，總被引頻次達到682次。此外，來自加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部、南京農(nóng)業(yè)大學等機構(gòu)的Dong ZH（董志浩）、Li JF（李君風）、Yuan XJ（原現(xiàn)軍）、Mcalliste等學者也為該領域發(fā)展做出了重要貢獻。

表7 青貯添加劑領域WOS文獻的主要機構(gòu)分布Table 7 Distribution of major institutions on silage additives in WOS database

3.6 合作關系分析

3.6.1 國家/機構(gòu)合作關系分析 基于WOS 數(shù)據(jù)庫的國家/地區(qū)合作網(wǎng)絡能體現(xiàn)研究領域內(nèi)各國之間合作的緊密程度，而且不同國家或研究機構(gòu)之間的科研合作對科學研究的發(fā)展具有積極推動作用。根據(jù)檢索結(jié)果，全球范圍內(nèi)青貯添加劑領域發(fā)表文獻的國家（地區(qū)）共70 余個，涉及965 所研究機構(gòu)。由圖3合作關系圖可知，世界各國（地區(qū)）及其研究機構(gòu)之間的合作關系較為密切，跨區(qū)域合作頻繁，其中巴西、中國、加拿大、美國等國均表現(xiàn)出較大的研究體量和密切的合作關系，尤其以加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部和中國農(nóng)業(yè)大學為代表的研究機構(gòu)，形成了兩大關系最為密切的合作網(wǎng)絡，說明這兩所機構(gòu)具有較高的學術(shù)影響力和輻射效應。具體而言，加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部與全球50多個機構(gòu)均有合作關系，包括賓夕法尼亞大學、拉瓦爾大學、昆士蘭大學、法國農(nóng)業(yè)科學研究院以及中國農(nóng)業(yè)大學等機構(gòu)。中國的研究機構(gòu)盡管主要以國內(nèi)合作為主，但也與加拿大、美國、日本、英國、澳大利亞、埃及等國家合作密切，形成了以中國農(nóng)業(yè)大學為代表，南京農(nóng)業(yè)大學、中國科學院、弗羅里達大學、蘭州大學、加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部、慶尚大學等數(shù)十所研究機構(gòu)共同參與的合作網(wǎng)絡，充分體現(xiàn)了我國研究機構(gòu)在該研究領域的參與活躍度和突出的成果產(chǎn)出。

圖3 全球范圍內(nèi)各國家/地區(qū)及機構(gòu)之間的合作關系Fig. 3 Global network of partnerships between countries/regions and institutions

3.6.2 作者合作關系分析 利用CiteSpace軟件的“Author”選項，設置時間范圍為2005-2020年，時間切片為1年，閾值為3，繪制CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中發(fā)文作者合作知識圖譜（圖4和圖5）。圖中節(jié)點大小代表作者發(fā)文數(shù)量的多少，節(jié)點之間連線的粗細代表作者之間合作強度的大小，顏色從紫色到黃色表示時間從早期到近期的變化。由圖4可知，國內(nèi)作者合作關系相對密切，并形成了以玉柱教授（中國農(nóng)業(yè)大學）、邵濤教授（南京農(nóng)業(yè)大學）和莊益芬教授（福建農(nóng)林大學）為核心的三大合作群體，有效推動了我國青貯添加劑的研究、成果產(chǎn)出和學科發(fā)展。其中，玉柱教授團隊側(cè)重于飼草青貯技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品研制相關內(nèi)容的研究，邵濤教授團隊側(cè)重于反芻動物營養(yǎng)與飼料的研究，而莊益芬教授團隊則側(cè)重于青貯飼料調(diào)制技術(shù)等方面的研究。另一方面，全球范圍內(nèi)作者之間的合作關系相對分散（圖5），我國邵濤教授、巴西圣保羅大學Nussio LG、圣保羅州立大學Reis RA和隆德里納州立大學Mizubuti IY等學者分別形成了較為緊密的合作關系網(wǎng)，其中后3個團隊均來自巴西，也從側(cè)面印證了巴西在該研究領域的大國地位（表1和圖2）。然而，這幾個作者群體之間的橫向交流相對缺乏，提示今后應多加強國際間的合作交流，共同提升全球范圍內(nèi)青貯添加劑的研究發(fā)展質(zhì)量。

圖4 青貯添加劑領域CNKI文獻作者合作關系Fig.4 Cooperative networks of authors on silage additives in CNKI database

圖5 青貯添加劑領域WOS文獻作者合作關系Fig. 5 Cooperative networks of authors on silage additives in WOS database

3.7 關鍵詞分析

3.7.1 CNKI關鍵詞分析 文獻計量中通常用關鍵詞共現(xiàn)（共詞分析）方法來研究某領域或主題的知識結(jié)構(gòu)［25］。用VOSviewer軟件對CNKI 數(shù)據(jù)庫文獻進行關鍵詞分析，設定關鍵詞最小出現(xiàn)10次，在1 115個關鍵詞中，57 個滿足閾值，得到關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖。由圖6可知，CNKI數(shù)據(jù)庫中的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡呈現(xiàn)以“發(fā)酵品質(zhì)”為核心的輻射結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)頻率較高的關鍵詞包括“發(fā)酵品質(zhì)”“乳酸菌”“青貯飼料”“青貯品質(zhì)”“纖維素酶”等。這些關鍵詞既反映了研究成果的核心內(nèi)容，又為讀者提供了重要的檢索途徑。

圖6 青貯添加劑領域CNKI文獻關鍵詞共現(xiàn)分析Fig.6 Key words co-occurrence analysis of CNKI literatures on silage additives

選擇CiteSpace的“Timeline View”選項，設置時間跨度2005-2020年，單個時間分區(qū)長度為1a，節(jié)點類型選擇關鍵詞，生成如圖7所示的關鍵詞聚類時間線視圖。從圖可知，在2005-2010年間，各聚類間關鍵詞排列緊密，發(fā)文數(shù)量較多，各聚類詞之間的關鍵詞聯(lián)系緊密，而且被引頻次最高的5篇文獻均出自這段時間?！坝袡C酸”這個聚類的關鍵詞在2019-2020年間無相關文獻發(fā)表，學者關注度相對較低，而其它各個聚類都有較高熱度，這與有機酸添加劑對青貯品質(zhì)及飼用價值的負面作用有關。結(jié)合表8高頻關鍵詞排序，CNKI文獻主要側(cè)重乳酸菌、纖維素酶等添加劑對青貯品質(zhì)的調(diào)控機理研究。與其他添加劑相比，微生物添加劑具有相對安全和價格低廉等優(yōu)勢，乳酸菌是最為常用的青貯添加劑之一。Zhao等［26］在大豆殘渣和玉米秸稈混合青貯中添加乳酸菌能顯著提升混合青貯的發(fā)酵質(zhì)量。Gallo等［27］發(fā)現(xiàn)添加乳酸菌對玉米青貯飼料的有氧穩(wěn)定性提高了2.5倍。纖維素酶等生物酶制劑也常用于改善青貯發(fā)酵品質(zhì)、促進營養(yǎng)物質(zhì)分解、提高飼料利用率等方面。王隆等［28］研究表明添加纖維素酶能使青貯發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸和總揮發(fā)性脂肪酸含量明顯增高，對去油芳樟枝葉青貯飼料的營養(yǎng)成分、青貯發(fā)酵品質(zhì)以及瘤胃體外發(fā)酵特性均有一定的改善作用。

表8 頻次排名前10位的關鍵詞（CNKI數(shù)據(jù)集）Table 8 Top 10 Key words in frequency ranking（CNKI database）

圖7 青貯添加劑領域CNKI關鍵詞聚類時間線視圖（2005-2020）Fig.7 Key words clustering timeline view of CNKI literatures on silage additives（2005-2020）

3.7.2 WOS關鍵詞分析 WOS 數(shù)據(jù)庫的文獻關鍵詞分析包括作者關鍵詞和擴展關鍵詞，作者關鍵詞可以提供研究者關注的研究動態(tài)信息，擴展關鍵詞是從 ISI 數(shù)據(jù)庫中文獻所引用的論文標題中提取得到的［29］。關鍵詞出現(xiàn)頻次越高，表明研究成果越多，研究內(nèi)容越集中，能反映該領域的研究熱點［30］。采用 VOSviewer 的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡構(gòu)建研究知識圖譜，對高頻關鍵詞進行共現(xiàn)分析，設定最小共現(xiàn)數(shù)為30，在提取的3 778個關鍵詞中，有87個關鍵詞達到閾值。由圖8可知，青貯添加劑的關鍵詞主要分為3個聚類，具有主題相似性的關鍵詞被歸為一類。聚類一表明青貯添加劑領域的主要研究方向為通過添加劑來改善青貯發(fā)酵質(zhì)量及其有氧穩(wěn)定性，聚類二表明青貯添加劑主要用于增強青貯飼料在反芻動物瘤胃中的可消化性，聚類三表明青貯研究對象主要是天然牧草以及玉米等作物原料。

圖8 青貯添加劑領域WOS文獻關鍵詞共現(xiàn)分析Fig.8 Key words co-occurrence analysis of WOS literatures on silage additives

在關鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎上，利用CiteSpace的“Timezone View”選項，節(jié)點類型選擇關鍵詞，時間切片為1年，得到2005-2020年WOS核心數(shù)據(jù)庫中的關鍵詞共現(xiàn)時區(qū)分布圖譜（圖9），以此來分析研究熱點的動態(tài)演化過程。圖中節(jié)點大小代表關鍵詞出現(xiàn)的頻次，除檢索詞“fermentation”“silage”“additives”之外，高頻關鍵詞還有“aerobic stability”“digestibility”“performance”“nutritive-value”“l(fā)actic-acid bacteria”等，這些關鍵詞節(jié)點集中分布在2005-2008年，學者們主要圍繞“添加劑改善發(fā)酵品質(zhì)、提高青貯質(zhì)量、增強有氧穩(wěn)定性”進行研究。2009-2017年，隨著對青貯調(diào)控機制研究的深入，“milk”“methane production”等關鍵詞相繼出現(xiàn)，表明以“動物生產(chǎn)性能”為代表的應用研究逐步成為該領域新的發(fā)展趨勢。2018-2020年，隨著“Escherichia coli”“diversity”等關鍵詞的出現(xiàn)，表明該領域的研究進入微生物菌群解析階段，尤其宏基因組和宏轉(zhuǎn)錄組等技術(shù)的應用使“青貯微生物菌群的演繹規(guī)律研究”成為熱點。結(jié)合圖10關鍵詞突現(xiàn)圖譜可知，2018年突現(xiàn)的“temperature”一詞至今仍保持較高熱度，說明研究學者試圖從添加劑和溫度等角度對青貯質(zhì)量調(diào)控進行多角度、綜合性研究，以期適應復雜多變的青貯環(huán)境。

圖9 青貯添加劑領域WOS文獻關鍵詞共現(xiàn)時區(qū)分布圖譜（2005-2020）Fig.9 Key words co-occurrence area distribution map of WOS literatures on silage additives（2005-2020）

圖10 文獻突變性關鍵詞Fig.10 Key words of literature mutability

4 結(jié)論

本文基于文獻計量學，對近15年來青貯添加劑領域CNKI和WOS核心合集數(shù)據(jù)庫收錄的中英文核心文獻進行了系統(tǒng)分析。CNKI 數(shù)據(jù)庫的年發(fā)文數(shù)量整體呈現(xiàn)波動上升態(tài)勢，其中72%以上的文獻側(cè)重基礎與應用基礎研究，中國農(nóng)業(yè)大學是CNKI 文獻發(fā)表數(shù)最多的機構(gòu)，玉柱教授是發(fā)表文獻數(shù)最多的作者。WOS 核心數(shù)據(jù)庫文獻共發(fā)表在 187 種期刊，且主要集中于Agriculture Dairy Animal Science、Veterinary Sciences、Food Science Technology等學科；結(jié)合WOS核心數(shù)據(jù)庫分析，全球共70個國家（地區(qū)）的965所機構(gòu)開展相關研究，合作關系較為緊密。其中，中國是發(fā)文量最多的國家，美國和巴西的研究水平和文獻影響力均相對較高。加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部的發(fā)文量最多，中國農(nóng)業(yè)大學和南京農(nóng)業(yè)大學緊隨其后，Kleinschmit、Kung、邵濤、董志浩、李君風、原現(xiàn)軍等學者為該領域研究做出了重要的學術(shù)貢獻?？傊?，不同添加劑對青貯發(fā)酵品質(zhì)、有氧穩(wěn)定性、微生物菌群演繹、動物生產(chǎn)性能或沼氣能源產(chǎn)出的影響是本領域的研究熱點。未來，基于宏基因組學、代謝組學和轉(zhuǎn)錄組學的多組學技術(shù)將對青貯添加劑的篩選，以及對青貯質(zhì)量的影響機理研究起到極大推動作用，讓從事該研究領域的研究者們在探究青貯微生物群落結(jié)構(gòu)和演替規(guī)律、發(fā)酵代謝產(chǎn)物調(diào)控、動物疾病預防、無抗飼料和生物質(zhì)儲存機理等方面更加高效，同時也為青貯的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定科學基礎。