全球农业生产中镁营养研究趋势分析

□中国农业大学、国际镁营养研究所 王正

镁在1839年被确定为植物生长的必需营养元素。但长期以来在世界农业生产中，镁肥的使用没有得到应用的重视。据Web of Science近100年镁营养研究发表文献可知，农业生产中的镁营养研究从20世纪30年代开始首先在土壤科学方向得到关注，并逐渐向其他科学拓展。其中与化工镁产品结合的生产应用研究最多，在土壤、植物、食品、化学分析、环境、分子生物、化肥工业、园艺等方向也有了较多的发展，同时在营养健康、药理学、细胞生物、分泌代谢及动物科学等研究方向也开展了镁营养研究，并有相关文章发表。

从全球来看，农业生产中的镁营养研究在欧美地区较多，亚非地区较少。美国农业镁营养研究发表的文章居世界之首，在农学、土壤、植物和食品科学4个方向占所有研究成果的53%。近10年来，波兰的研究成果超越美国，其中接近一半在环境科学方向。德国50%的研究文章聚焦土壤、植物和农学方向，在农业镁营养研究历史较长。巴西关于镁的研究起步晚，但发展快，以生产应用为主。这期间，中国在农业领域的镁营养研究发文总量呈上升趋势，居全球第三，仅次于美国、波兰。

对Web of Science农业领域镁营养研究文章的关键词进行分析，出现频次较高的前15个关键词分别是：镁、钙、钾、产量、氮、植物、养分、生长、磷、土壤、施肥、玉米、缺素、吸收和品质。可看出，与“镁”研究密切的营养元素是“钙”和“钾”，其次为“氮”和“磷”。作物生长通过根系从土壤中获取矿质营养，镁、钙和钾均为阳离子，在根系吸收镁离子过程易出现竞争拮抗，所以农业生产中镁营养的研究与钙和钾元素密不可分。农业生产中过量使用氮磷钾的现象较为普遍，过量使用的氮磷也会以不同方式影响植物对镁的吸收，因而得到较多关注。根据前15个热点词之间的关系可以看出，缺镁影响作物产量和品质是农业生产研究的焦点，科学施肥提高养分吸收是作物产量和品质的保证。

镁从土壤到植物体的吸收过程中，土壤条件、作物类型以及施肥等因素均会影响镁的有效性，从而影响农作物的产量和品质。各关键词出现的热度和时间也能反映出农业领域镁营养研究的趋势，研究关键词在近20年热度最高，从其出现时间来看，镁营养研究在2005年前与铝、钙、铁、锌等中微量元素间关系关注较多，之后10年是镁研究的高峰期，高热度关键词数量最多，通过对“土壤—作物—施肥”进行系统性探究，实现提高养分利用效率及作物产量的目的。2015年之后，作物品质受到更多关注。如何提高镁元素的有效性及作物的养分利用效率是关注的重点，追求农业绿色可持续发展是未来农业镁营养的研究趋势。