基于文献计量的我国农作物秸秆综合利用研究态势分析

张志娟周腰华

(辽宁省农业科学院，辽宁 沈阳 110161)

农作物秸秆是宝贵的生物质资源。随着我国农业生产水平的不断提高， 粮食产量逐年递增，秸秆产生量也随之增加[1]。近年来随着农村劳动力的城镇化转移，农业能源消费结构发生改变，加上秸秆回收利用成本偏高，市场化和产业化水平偏低，各地区出现了季节性和结构性的秸秆过剩问题，由此引发的粮食主产区违规焚烧秸秆现象屡禁不止，不仅浪费了农业生产资源，威胁交通运输安全，对生态环境污染也有着重要影响[2～4]，对城乡生态环境和居民身心健康都带来严重威胁。秸秆综合利用是形势所迫也是大势所趋。

目前，我国秸秆综合利用方式可总结为“五料化”，即秸秆肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化。截至2017年底，全国秸秆综合利用率达83.68%，其中肥料化56.53%、饲料化23.24%、燃料化15.19%、基料化2.32%、原料化2.72%，形成以农用为主，农用中以肥料化和饲料化为主的利用格局[5～6]。

农业农村部提出，力争2020年全国秸秆综合利用率达到85%以上；东北地区秸秆综合利用率达到80%以上，50%重点县市秸秆综合利用率稳定在90%以上；露天焚烧现象显著减少；力争到2030年，全国建立完善的秸秆收储运用体系，形成布局合理、多元利用的秸秆综合利用产业化格局，基本实现全量利用[5]。本文通过统计秸秆利用相关文献，对年代分布、作者、机构、主要学科、研究热点等对象进行分析，探讨我国对农作物秸秆综合利用问题的研究趋势，为促进秸秆综合利用研究提供参考，以期达到改善生态环境，提高秸秆资源利用率的目的。

1 数据源及分析方法

中国知网(CNKI)是国内资源最丰富、用户量最大的中文数据库，本文选择CNKI期刊数据库作为数据源。为了确保论文质量，限定为核心期刊。年限为1992年1月1日至2019年12月31日，检索日期为2020年6月11日。检索方法采用高级检索，检索项选择“主题”，根据秸秆综合利用的研究热点选取“秸秆利用”、“秸秆肥料”、“秸秆还田”、“秸秆饲料”、“秸秆能源”、“秸秆基料”、“秸秆原料”作为检索词，通过构建检索式并对检索结果中不相关的文献进行剔除，共获得相关中文核心期刊论文6 759篇。利用Excel 2010对检索到的秸秆综合利用领域的相关文献从发文数量、研究机构、主要作者、载文期刊、相关学科等进行文献计量分析。并借助VOSviewer可视化软件对来源文献的关键词进行热点分析。

2 结果与分析

2.1 论文产出分析

由图1可以看出我国关于秸秆综合利用的研究的发文较多，整体呈现增长的趋势，尤其从2006年之后增长趋势明显、速度较快。2016年发文533篇达到高峰，之后略有下降，2010年以来发文量保持在400篇以上，整体趋于平稳。

2.2 主要研究机构

关于秸秆综合利用研究领域发文量前10的机构如表1所示。其中包含8所高校和2家科研院所，可以看出在秸秆综合利用研究领域高校所占比例较高。排名前10的机构共发表论文2 093篇，占总量的30.97%。发文量居前3的机构分别是中国农业大学(388篇)、西北农林科技大学(301篇)和南京农业大学(266篇)，说明这三家机构在我国秸秆综合利用研究领域有较高的竞争力，贡献比较突出。

图 1 年度发文量分布情况

表 1 秸秆综合利用研究领域发文量前10的研究机构

2.3 作者分析

从表2可以看出，我国农作物秸秆综合利用研究领域中文文献发文量排名前10的作者共发文290篇，占总发文量的4.29%。其中，中文文献发文量排名前4位的作者发文量均超30篇，分别是赵立欣、陈阜、孟海波、鲁剑巍，发文量分别为44篇、36篇、32篇、31篇，4位作者分别来自中国农业部规划设计研究院、中国农业大学和华中农业大学。

表 2 秸秆综合利用研究领域发文量前10的作者

2.4 期刊分布情况

由表3可以看出，发文量前10位的期刊共发表论文1 526篇，占发文量的22.58%。其中《农业工程学报》发文量最多，共311篇，《农机化研究》与《黑龙江畜牧兽医》发文197篇和141篇分列2、3位。说明农作物秸秆综合利用研究领域发文比较集中，相关研究人员可以在以上期刊有针对性的查阅文献和投稿。

表 3 秸秆综合利用研究领域发文量前10的期刊

2.5 学科分析

由图2可以看出，涉及农业资源与环境的秸秆综合利用的文献最多有1 909篇，占全部论文数的28.24%；其次是作物1 522篇，占全部论文数的22.52%；畜牧1 142篇，占全部论文数的16.90%；农业经济、环境科学、农业工程均超过300篇，占比也较高。从文献研究涉及的学科类别可以看出，农业资源与环境、农作、畜牧、农业经济、环境科学等均是其研究重点。

图 2 学科分布情况

2.6 主题分析

本文以秸秆综合利用研究领域≥50次的高频关键词进行抽取，并借助VOSviewer构建中文高频关键词共现知识图谱和热点图(见图3、图4)。其中，节点的大小和亮度代表主题词的词频，可表示主题词的重要性和热度；节点之间连线的粗细代表主题词之间的共现频次，可以表示主题词之间关系的密切程度。

从作物种类角度抽取高频词，其中主要作物有：水稻(181次)、玉米(235次)、冬小麦(147次)、小麦(134次)。研究热点词集中在秸秆还田(1 159次)、秸秆(685次)、产量(511次)。从共现频次来看，共现频次较高的有：“产量”与“秸秆还田”共现178次、 “水分利用效率”与“产量”共现91次、“水稻”与“秸秆还田”共现80次、“玉米”与“秸秆还田”共现81次、“水稻”与“产量”共现64次、“冬小麦”与“产量”共现51次、“土壤酶活性”与“秸秆还田”共现47次。说明秸秆综合利用研究主要集中在玉米、水稻、小麦等农作物的秸秆利用上；秸秆肥料化、燃料化、饲料化是其主要利用方式；秸秆不同处理方式对产量和作物水分利用效率的影响及秸秆还田与土壤养分间的关系是其研究重点。

2.7 基金项目资助情况

6 759篇中文核心期刊论文中共有3 734篇得到基金立项支持，基金支持率达到55.24%。排名前5的基金分别是国家自然科学基金(1 242篇)、国家科技支撑计划(943篇)、国家重点基础研究发展规划(973计划)(215篇)、国家高技术研究发展计划(863计划)(190篇)、中国科学院知识创新工程项目(137篇)。

对涉及的基金进行分类汇总，其中国家级基金课题共有10种，省级基金课题20种，其他级别基金课题9种。每一级课题资助发表的论文数量如图5所示，国家级课题资助发表论文2 932篇，占比达79%，占有绝对优势；省级课题资助发表论文451篇，占比12%；其他类别课题资助发表论文351篇，占比9%。

通过统计秸秆综合利用研究领域的基金支持情况可以看出，该领域研究资金来源比较广泛，受到国家的高度重视。秸秆综合利用研究省级基金课题发文量较高的省份有吉林省60篇、河南省58篇、山东省44篇、江苏省44篇、黑龙江省39篇、陕西省37篇、甘肃省23篇，可以看出这几个省份对秸秆综合利用领域的研究比较关注和重视。

图 3 中文高频关键词共现知识图谱(词频≥50，共现＞1)

图 4 秸秆综合利用领域中文文献热点密度视图

图 5 各级基金课题发表论文数量统计

3 结论

以中国知网(CNKI)中秸秆综合利用研究领

域2019年及以前发表的中文核心期刊论文为基础，利用文献计量分析方法，综合分析了该领域的研究现状，探讨了该领域的研究热点和重点，得到的主要结论有：

3.1 从长期来看，我国秸秆综合利用的研究整体呈现上升趋势，发展态势良好，近年来相关发文量保持在400篇以上，研究趋于稳定。

3.2 中国农业大学、西北农林科技大学和南京农业大学三家机构在该领域文献产出量最大。该领域核心作者主要来自中国农业部规划设计研究院、中国农业大学、华中农业大学等几家机构。

3.3 《农业工程学报》、《农机化研究》与《黑龙江畜牧兽医》是发表秸秆综合利用相关文章最多的期刊。

3.4 从文献研究涉及的学科类别可以看出，我国农作物秸秆综合利用的研究重点主要在农业资源与环境、作物、畜牧、农业经济、环境科学等学科。

3.5 秸秆综合利用研究热点非常广泛，针对肥料化、饲料化方面的研究比较多。研究热点主要集中在玉米和水稻的秸秆利用上；秸秆还田和水分利用效率对产量的影响及秸秆还田与土壤养分间的关系是其研究重点。

3.6 各类科研项目基金对秸秆综合利用领域的研究的支持力度较大，重点集中于国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重点基础研究发展规划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技攻关计划等国家级基金。吉林省、河南省、山东省、江苏省、黑龙江省、陕西省、甘肃省等几个省份对秸秆综合利用领域的研究比较关注和重视。