基于CNKI的草莓中文文献计量学研究

孙飞虎，梁 榕，李青云，薛占军，王鑫鑫

（1河北农业大学资源与环境科学学院，河北保定 071001；2河北农业大学园艺学院，河北保定 071001；3河北省山区农业技术创新中心，河北保定 071001；4国家北方山区农业工程技术研究中心，河北保定 071001；5河北农业大学河北省山区研究所，河北保定 071001）

0 引言

草莓(Fragaria ananassa)是蔷薇科草莓属多年生草本植物[1]，种植周期短，结果早，经济效益高，因口感极佳且具有较高营养价值，深受广大消费者的青睐，是国内重要的经济作物之一[2]。近些年，随着设施农业的大力发展，温室草莓横跨冬春两季，供应周期长[3]，据统计，自2002年以来，中国草莓种植面积逐年增加，截至2020 年，草莓种植面积已达13.16 万hm2，总产量约344.9 万t(https://www.chyxx.com/industry/202112/990844.html)。然而，随着时间的推移，在现有的土地资源下，连续单一种植草莓，导致土壤营养失衡、土壤理化性质恶化、自毒物质积累、病原菌滋生、土壤微生物区系紊乱等[4-5]，连作障碍问题日益突出，严重制约草莓产业的可持续发展[6]。为提高草莓品质与产量，长期以来对草莓的栽培方式[7-8]、新品种开发[9]、生长环境[10-11]、基因表达[12-13]、病虫害[3,14]等方面进行了大量的研究，具有较高的关注度。

随着各研究领域的文献数量不断增加，研究基础也不断发展[15]。文献计量分析是利用文献计量学特征定量分析某个学科领域的文献信息[16]（发文量、作者、机构、关键词等），已被运用于多个研究领域，分析研究领域的发展状况及预测未来的研究热点[17]。CiteSpace[18]是一款文献计量分析常用的制图工具，可以通过分析研究领域的文献信息，生成文献信息图谱。笔者基于CNKI 数据库，运用CiteSpace 软件对草莓的中文文献进行文献计量分析，总结并归纳草莓的研究动态，并在此基础上对未来草莓的研究热点和趋势进行展望，旨在为科研工作者提供参考。

1 数据来源和统计方法

1.1 数据来源

在CNKI数据库，以“草莓”为主题词进行检索，时间跨度限制为1990—2020 年，检索文献类型为“学术期刊”和“学位论文”，学科类别设置为农学相关类别园艺、植物保护、生物学、农业基础科学、农作物、农艺学、农业工程、环境科学与资源利用，共检索到12890条结果。将筛选后的文献以“Refworks”格式导出保存。

1.2 统计方法

CiteSpace[18]（引文空间）是陈超美团队研发的一款用来分析科学文献中潜在知识的可视化应用软件，通过CiteSpace 可视化呈现的科学知识网络图谱可以帮助用户快速了解某一科学领域的前沿方向和热点问题，并从中挖掘一些关键信息。通过CiteSpace得到知网草莓文献数据的机构、作者、关键词的共现图谱，分析其研究现状、热点与发展趋势。

2 结果与分析

2.1 发文量分析

发文量是某一领域在科学界受关注程度的最直接体现，其也在一定程度上反映这一领域的发展速度与发展前景。1990—2020年CNKI共收录农学领域草莓文献12963 篇。年度发文分布结果显示，1990—2017年发文量整体呈递增趋势，2017 年发文达706 篇，与1990 年发文（78 篇）相比增涨近9 倍。2017—2020 年间发文量递减，到2020 年发文558 篇，与2017 年相比发文量降低20%。整体来看，1990—2020年国内对草莓研究的关注度增长趋势显著，2017年发文量达到最高，之后发文量出现下降。（见图1）

图1 草莓文献年度发表趋势

2.2 机构合作图谱分析

研究机构的发文量从一定程度可以反映该研究机构的科研能力，有效地衡量各研究机构的发展历程与研究成效[19]。图2统计了草莓文献发文量前15位的机构，发文量最多的是沈阳农业大学（305篇），其次是南京农业大学（229 篇）、河北农业大学（182 篇）、江苏省丘陵地区镇江农业科学研究所（167 篇），反映了这些机构对草莓的研究具有较高的关注度。研究机构发文量与机构从属作者之间发文联系紧密。

图2 草莓研究机构发文量统计图

2.3 作者合作图谱分析

对主要作者的分析，有助于了解该领域的主要科研人员及其关注的方向[20]。在作者合作知识图谱（图3）中节点的大小代表发文量，节点的颜色变化程度代表研究历史的远近，节点之间的连线代表作者间的合作[21]。草莓领域主要研究团队包括沈阳农业大学的张志宏团队（主要对草莓的基因与表达进行分析）、北京市农林科学院林业果树研究所张运涛团队（主要研究草莓新品种与果实品质等方面内容）、江苏省农业科学院的赵密珍团队（主要关注草莓新品种与栽培技术应用领域）、江苏省丘陵地区镇江农业科学研究所吉沐祥团队（主要进行病虫害防治方面的研究）、福建农林大学文志丰团队（主要研究草莓的基因克隆与表达分析）、浙江省农业科学院园艺研究所蒋桂华团队（主要研究草莓的栽培技术）、河北农业大学李青云团队（主要关注草莓生长发育与胁迫反应领域），其他研究团队还有中国农业科学院郑州果树研究所周厚成团队、北京市昌平区农业技术推广站齐长红团队、河北省农林科学院石家庄果树研究所杨莉团队、北京农学院沈元月团队与董清华团队、福建省农业科学院作物研究所朱海生团队等。由图3 可知，发文主体作者以团队之间合作发文为主，在此基础上，不同团队之间进行合作交流。

图3 草莓研究作者合作知识图谱

2.4 关键词网络分析

2.4.1 研究热点分析 关键词能够清楚地表达文献研究的主题，对某一研究领域关键词的统计与分析有助于把握其研究热点和未来研究方向[22]。运用Citespace软件对1990—2020 年出现频次最高的前75 个关键词进行共线网络分析（图4），共线图谱中节点的大小代表发文量，节点的颜色变化程度代表研究历史的远近，节点的圆圈层代表年轮[21]。通过分析发现草莓的研究主题主要集中在以下方面。

图4 草莓研究热点知识图谱

（1）栽培技术。在草莓的生产实践中通过不断的探索与总结，形成了一系列可以为草莓创造有利生长条件的栽培技术要点以指导草莓种植，并为进一步研发新型栽培技术奠定基础。目前，已发表许多通过农艺措施改良草莓种植方式的研究文章[23-25]。近年来，无土栽培方式在草莓种植上推广，由于其具有隔绝土传病虫害、减少农药使用、提高设备利用率的优势[4,7]，具有很高的研究关注度，但基质价格昂贵、生产成本高且基质使用寿命有限，目前在设施农业种植无法大面积应用和推广[25]。

（2）新品种。草莓新品种选育从植物的自身出发提高草莓品质、产量，是实现高质、高产，解决连作障碍问题的一个高效安全的方法，是草莓研究的重点，具有较高的应用前景。草莓育种目标一般可分为产量性状、品质性状、成熟期、对病虫害耐受性等[26-27]。育种方法主要包括杂交育种、诱变育种、遗传育种、生物技术等[28]，生物育种技术将对草莓遗传育种与品种改良起到推动作用，具有巨大潜力，是当前的育种技术研究前沿[29-31]。

（3）施肥制度。合理的施肥可促进植物养分的吸收和高效利用，提高作物产量和品质。国内设施草莓栽培化肥投入量过高，长期以来造成土壤酸化、盐渍化严重，导致土壤养分失衡[32-33]。有机肥、菌剂能够改善土壤理化性状，还可以调节土壤微生物的数量、活性和群落结构进而缓解连作障碍[33-35]。近年来，对环境保护的呼吁以及水肥一体化技术在草莓种植上的应用，推动了水溶肥对草莓影响的研究[36-38]。

（4）病虫害防治。草莓常见的病害主要包括草莓灰霉病、白粉病和蛇眼病等，可以通过筛选抗病害优良品种、土壤消毒、苗期防护、控制环境条件、覆膜等方法防治。草莓常见的虫害主要包括蚜虫、红蜘蛛和线虫等，蚜虫、红蜘蛛和线虫[39]。化学防治是草莓病虫害防治的主要方法，虽有较好的防治效果，但长时间施用化学药剂会影响草莓的食品安全性并对环境造成污染[4,39]。病虫害防控措施还包括无土栽培、实施轮作与间作等优化种植制度，土壤消毒、高温闷棚等理化防治措施，也可通过引进天敌、生物药剂等方式进行生物防治[4,39-40]。设施条件下农药降解速率慢，过量用药会造成棚内农药残留过高，利用生物防治温室草莓虫害效果良好且具有绿色安全的优点[3]。

（5）连作障碍。目前，制约草莓品质与产量的一个重要因素是草莓连作障碍。草莓产区连作现象普遍，连作障碍是制约草莓产业发展的重要原因之一[6]。大量研究以可持续性发展为前提，提出通过多种新型的栽培模式、选育新品种、肥料种类选择、科学施肥管理、使用微生物菌肥等方式，增加土壤养分、改善土壤理化性状、降解自毒物质、调控土壤微生物区系、增加作物产量，达到改善连作草莓根际生态环境的效果[34,41-44]。

2.4.2 研究前沿预测 草莓病虫害、栽培技术、新品种、基因表达分析的研究一直是领域内研究热点。将1990—2020 年划分为3 个时间段，将各时间段草莓研究领域文献排名前25位的高频关键词进行汇总，去除搜索词“草莓”，结果如表1 所示。1990—2000 年草莓研究领域的关键词主要是‘宝交早生’、表达分析、新品种、促成栽培等，‘宝交早生’由于品质好，对不同作型如露地、半促成、促成等适应性强，是20世纪70—80年代中期的主栽品种[45]。2001—2010 年草莓病虫害、栽培技术开始受到越来越多的重视，而针对‘宝交早生’的研究开始退出研究前沿。2011—2020年栽培技术、品质、产量、病虫害是此阶段关注的热点，2012年后草莓单位面积产量开始呈现下降趋势，现有的草莓种植技术已达到瓶颈[6]，并且随着人们物质生活水平的提高，更加注重草莓的品质[46]。

表1 高频关键词及词频分布

综上所述，在近10年的草莓文献中，品质和产量2个关键词的词频仅在栽培技术、大棚草莓、日光温室之后，可见，这成为研究者近年来最关注的2 个指标，之后除了有病害、新品种等直接影响这2 个指标的高频词外，连作障碍首次进入排名前25 名的词频名单，表明2002年至今草莓面积迅速增加的一段时期，草莓连作障碍成为限制草莓产业发展的重要因素，因而成为新的研究热点，而连作常导致草莓长势变差、死苗显著增多、果实产量和品质下降，因此，今后草莓研究领域将以提高产量、品质为目标，从病虫害防治、新品种选育、栽培技术和基因表达分析等研究连作草莓优质高效生产理论与技术，最终实现草莓产业的绿色健康发展。

3 结论与展望

本研究以CNKI 数据库为数据来源，统计分析了1990—2020年国内草莓的研究情况。结果发现，草莓研究的关注度在2017年前后达到一个高峰，共计发文706 篇。由于国内草莓种植面积增加，主产区连作现象普遍存在，连作障碍是长久以来影响草莓品质与产量的主要问题，当前针对草莓连作问题治理的研究主题倾向于绿色可持续性，通过对病虫害防治、新品种选育、栽培技术和基因表达分析、施肥制度等方面研究，提高草莓品质与产量，最终实现草莓产业的绿色健康发展。2017年之后可能由于草莓研究达到饱和，发文量逐年下降，造成这一趋势的原因可能是随着草莓研究的深入，研究方向趋近饱和，研究周期增长，对研究技术的需求增高。但提高草莓品质与产量是一项长期的目标，且引发草莓连作障碍的原因复杂[47]。为解决草莓连作障碍问题，以下几个方面研究仍需进一步完善：（1）新品种选育。当前国内草莓品种多数从国外引进，品种混杂，针对性较差，仍需加强开展针对当地不同气候条件及不同抗性需求进行的新品种选育，并通过杂交选育不断提高新品种草莓的质量，以获得适宜当地生长的草莓抗性品种。（2）无土栽培技术的应用。无土栽培基质的价格高，对生产者的技术要求较高，多用于科学研究。优化开发经济实用的无土栽培营养液配方与配套的管理措施，不仅提高草莓果实的质量，而且有助于推广无土栽培技术。（3）基因表达分析。草莓的生长发育与逆境胁迫受相关基因调控，深入研究草莓果实形成与抗逆性关键基因的表达有助于新品种草莓的研发。（4）优化施肥制度。当前草莓种植多集中于设施栽培中，土壤肥力是作物生长发育的基础，合理的施肥方案有助于土壤生态平衡，可以有效缓解土壤连作障碍，提高草莓的产量与质量。