基于文獻(xiàn)計量的我國農(nóng)作物秸稈綜合利用研究態(tài)勢分析

張志娟周腰華

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 沈陽 110161)

農(nóng)作物秸稈是寶貴的生物質(zhì)資源。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高， 糧食產(chǎn)量逐年遞增，秸稈產(chǎn)生量也隨之增加[1]。近年來隨著農(nóng)村勞動力的城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)能源消費結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，加上秸稈回收利用成本偏高，市場化和產(chǎn)業(yè)化水平偏低，各地區(qū)出現(xiàn)了季節(jié)性和結(jié)構(gòu)性的秸稈過剩問題，由此引發(fā)的糧食主產(chǎn)區(qū)違規(guī)焚燒秸稈現(xiàn)象屢禁不止，不僅浪費了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，威脅交通運輸安全，對生態(tài)環(huán)境污染也有著重要影響[2～4]，對城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境和居民身心健康都帶來嚴(yán)重威脅。秸稈綜合利用是形勢所迫也是大勢所趨。

目前，我國秸稈綜合利用方式可總結(jié)為“五料化”，即秸稈肥料化、飼料化、燃料化、基料化、原料化。截至2017年底，全國秸稈綜合利用率達(dá)83.68%，其中肥料化56.53%、飼料化23.24%、燃料化15.19%、基料化2.32%、原料化2.72%，形成以農(nóng)用為主，農(nóng)用中以肥料化和飼料化為主的利用格局[5～6]。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出，力爭2020年全國秸稈綜合利用率達(dá)到85%以上；東北地區(qū)秸稈綜合利用率達(dá)到80%以上，50%重點縣市秸稈綜合利用率穩(wěn)定在90%以上；露天焚燒現(xiàn)象顯著減少；力爭到2030年，全國建立完善的秸稈收儲運用體系，形成布局合理、多元利用的秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化格局，基本實現(xiàn)全量利用[5]。本文通過統(tǒng)計秸稈利用相關(guān)文獻(xiàn)，對年代分布、作者、機(jī)構(gòu)、主要學(xué)科、研究熱點等對象進(jìn)行分析，探討我國對農(nóng)作物秸稈綜合利用問題的研究趨勢，為促進(jìn)秸稈綜合利用研究提供參考，以期達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境，提高秸稈資源利用率的目的。

1 數(shù)據(jù)源及分析方法

中國知網(wǎng)(CNKI)是國內(nèi)資源最豐富、用戶量最大的中文數(shù)據(jù)庫，本文選擇CNKI期刊數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源。為了確保論文質(zhì)量，限定為核心期刊。年限為1992年1月1日至2019年12月31日，檢索日期為2020年6月11日。檢索方法采用高級檢索，檢索項選擇“主題”，根據(jù)秸稈綜合利用的研究熱點選取“秸稈利用”、“秸稈肥料”、“秸稈還田”、“秸稈飼料”、“秸稈能源”、“秸稈基料”、“秸稈原料”作為檢索詞，通過構(gòu)建檢索式并對檢索結(jié)果中不相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行剔除，共獲得相關(guān)中文核心期刊論文6 759篇。利用Excel 2010對檢索到的秸稈綜合利用領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)從發(fā)文數(shù)量、研究機(jī)構(gòu)、主要作者、載文期刊、相關(guān)學(xué)科等進(jìn)行文獻(xiàn)計量分析。并借助VOSviewer可視化軟件對來源文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行熱點分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 論文產(chǎn)出分析

由圖1可以看出我國關(guān)于秸稈綜合利用的研究的發(fā)文較多，整體呈現(xiàn)增長的趨勢，尤其從2006年之后增長趨勢明顯、速度較快。2016年發(fā)文533篇達(dá)到高峰，之后略有下降，2010年以來發(fā)文量保持在400篇以上，整體趨于平穩(wěn)。

2.2 主要研究機(jī)構(gòu)

關(guān)于秸稈綜合利用研究領(lǐng)域發(fā)文量前10的機(jī)構(gòu)如表1所示。其中包含8所高校和2家科研院所，可以看出在秸稈綜合利用研究領(lǐng)域高校所占比例較高。排名前10的機(jī)構(gòu)共發(fā)表論文2 093篇，占總量的30.97%。發(fā)文量居前3的機(jī)構(gòu)分別是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)(388篇)、西北農(nóng)林科技大學(xué)(301篇)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(266篇)，說明這三家機(jī)構(gòu)在我國秸稈綜合利用研究領(lǐng)域有較高的競爭力，貢獻(xiàn)比較突出。

圖 1 年度發(fā)文量分布情況

表 1 秸稈綜合利用研究領(lǐng)域發(fā)文量前10的研究機(jī)構(gòu)

2.3 作者分析

從表2可以看出，我國農(nóng)作物秸稈綜合利用研究領(lǐng)域中文文獻(xiàn)發(fā)文量排名前10的作者共發(fā)文290篇，占總發(fā)文量的4.29%。其中，中文文獻(xiàn)發(fā)文量排名前4位的作者發(fā)文量均超30篇，分別是趙立欣、陳阜、孟海波、魯劍巍，發(fā)文量分別為44篇、36篇、32篇、31篇，4位作者分別來自中國農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)。

表 2 秸稈綜合利用研究領(lǐng)域發(fā)文量前10的作者

2.4 期刊分布情況

由表3可以看出，發(fā)文量前10位的期刊共發(fā)表論文1 526篇，占發(fā)文量的22.58%。其中《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》發(fā)文量最多，共311篇，《農(nóng)機(jī)化研究》與《黑龍江畜牧獸醫(yī)》發(fā)文197篇和141篇分列2、3位。說明農(nóng)作物秸稈綜合利用研究領(lǐng)域發(fā)文比較集中，相關(guān)研究人員可以在以上期刊有針對性的查閱文獻(xiàn)和投稿。

表 3 秸稈綜合利用研究領(lǐng)域發(fā)文量前10的期刊

2.5 學(xué)科分析

由圖2可以看出，涉及農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境的秸稈綜合利用的文獻(xiàn)最多有1 909篇，占全部論文數(shù)的28.24%；其次是作物1 522篇，占全部論文數(shù)的22.52%；畜牧1 142篇，占全部論文數(shù)的16.90%；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)工程均超過300篇，占比也較高。從文獻(xiàn)研究涉及的學(xué)科類別可以看出，農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)作、畜牧、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境科學(xué)等均是其研究重點。

圖 2 學(xué)科分布情況

2.6 主題分析

本文以秸稈綜合利用研究領(lǐng)域≥50次的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行抽取，并借助VOSviewer構(gòu)建中文高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜和熱點圖(見圖3、圖4)。其中，節(jié)點的大小和亮度代表主題詞的詞頻，可表示主題詞的重要性和熱度；節(jié)點之間連線的粗細(xì)代表主題詞之間的共現(xiàn)頻次，可以表示主題詞之間關(guān)系的密切程度。

從作物種類角度抽取高頻詞，其中主要作物有：水稻(181次)、玉米(235次)、冬小麥(147次)、小麥(134次)。研究熱點詞集中在秸稈還田(1 159次)、秸稈(685次)、產(chǎn)量(511次)。從共現(xiàn)頻次來看，共現(xiàn)頻次較高的有：“產(chǎn)量”與“秸稈還田”共現(xiàn)178次、 “水分利用效率”與“產(chǎn)量”共現(xiàn)91次、“水稻”與“秸稈還田”共現(xiàn)80次、“玉米”與“秸稈還田”共現(xiàn)81次、“水稻”與“產(chǎn)量”共現(xiàn)64次、“冬小麥”與“產(chǎn)量”共現(xiàn)51次、“土壤酶活性”與“秸稈還田”共現(xiàn)47次。說明秸稈綜合利用研究主要集中在玉米、水稻、小麥等農(nóng)作物的秸稈利用上；秸稈肥料化、燃料化、飼料化是其主要利用方式；秸稈不同處理方式對產(chǎn)量和作物水分利用效率的影響及秸稈還田與土壤養(yǎng)分間的關(guān)系是其研究重點。

2.7 基金項目資助情況

6 759篇中文核心期刊論文中共有3 734篇得到基金立項支持，基金支持率達(dá)到55.24%。排名前5的基金分別是國家自然科學(xué)基金(1 242篇)、國家科技支撐計劃(943篇)、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃)(215篇)、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)(190篇)、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目(137篇)。

對涉及的基金進(jìn)行分類匯總，其中國家級基金課題共有10種，省級基金課題20種，其他級別基金課題9種。每一級課題資助發(fā)表的論文數(shù)量如圖5所示，國家級課題資助發(fā)表論文2 932篇，占比達(dá)79%，占有絕對優(yōu)勢；省級課題資助發(fā)表論文451篇，占比12%；其他類別課題資助發(fā)表論文351篇，占比9%。

通過統(tǒng)計秸稈綜合利用研究領(lǐng)域的基金支持情況可以看出，該領(lǐng)域研究資金來源比較廣泛，受到國家的高度重視。秸稈綜合利用研究省級基金課題發(fā)文量較高的省份有吉林省60篇、河南省58篇、山東省44篇、江蘇省44篇、黑龍江省39篇、陜西省37篇、甘肅省23篇，可以看出這幾個省份對秸稈綜合利用領(lǐng)域的研究比較關(guān)注和重視。

圖 3 中文高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜(詞頻≥50，共現(xiàn)＞1)

圖 4 秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)熱點密度視圖

圖 5 各級基金課題發(fā)表論文數(shù)量統(tǒng)計

3 結(jié)論

以中國知網(wǎng)(CNKI)中秸稈綜合利用研究領(lǐng)

域2019年及以前發(fā)表的中文核心期刊論文為基礎(chǔ)，利用文獻(xiàn)計量分析方法，綜合分析了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，探討了該領(lǐng)域的研究熱點和重點，得到的主要結(jié)論有：

3.1 從長期來看，我國秸稈綜合利用的研究整體呈現(xiàn)上升趨勢，發(fā)展態(tài)勢良好，近年來相關(guān)發(fā)文量保持在400篇以上，研究趨于穩(wěn)定。

3.2 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)三家機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域文獻(xiàn)產(chǎn)出量最大。該領(lǐng)域核心作者主要來自中國農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等幾家機(jī)構(gòu)。

3.3 《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》、《農(nóng)機(jī)化研究》與《黑龍江畜牧獸醫(yī)》是發(fā)表秸稈綜合利用相關(guān)文章最多的期刊。

3.4 從文獻(xiàn)研究涉及的學(xué)科類別可以看出，我國農(nóng)作物秸稈綜合利用的研究重點主要在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、作物、畜牧、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科。

3.5 秸稈綜合利用研究熱點非常廣泛，針對肥料化、飼料化方面的研究比較多。研究熱點主要集中在玉米和水稻的秸稈利用上；秸稈還田和水分利用效率對產(chǎn)量的影響及秸稈還田與土壤養(yǎng)分間的關(guān)系是其研究重點。

3.6 各類科研項目基金對秸稈綜合利用領(lǐng)域的研究的支持力度較大，重點集中于國家自然科學(xué)基金、國家科技支撐計劃、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃)、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)、國家科技攻關(guān)計劃等國家級基金。吉林省、河南省、山東省、江蘇省、黑龍江省、陜西省、甘肅省等幾個省份對秸稈綜合利用領(lǐng)域的研究比較關(guān)注和重視。