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基于CiteSpace的盐胁迫番茄生理特性研究现状与热点可视化分析

2023-01-03方利娟

中阿科技论坛(中英文) 2022年12期
关键词:耐盐发文番茄

方利娟

(百色学院农业与食品工程学院,广西 百色 533000)

盐土和碱土组成了盐碱地,盐土一般是指可溶性盐含量达到0.6%以上的土壤,碱土是交换性钠离子含量占阳离子总代换量达到20%以上、pH超过9的土壤[1]。随着农业生产过程的进行,人们对盐碱地的土壤性质也有了一定了解,最早关于盐碱地的文字描述可追索到伊拉克[2],认为盐碱化是与人类农业生产活动相伴而生的。截至到1990年,世界盐碱地总面积达9.541亿公顷[3],而我国盐碱地总面积约有1亿公顷,约占全国耕地面积的21%[4],其中以西北各省、东北地区、黄淮海平原和汾渭河谷平原为集中分布区。

文章采用科学知识图谱的方法,由文献的关键词、作者、发文量、文献来源、学科及基金分布等作为研究指标,对CNKI中文数据库所涉及的番茄盐胁迫方面的文献进行整理分析,并采用CiteSpace软件绘制科学知识图谱[5-6],快速清晰呈现盐胁迫番茄生理特性研究领域的前沿、热点及其发展趋势,通过分析盐胁迫番茄生理特性的研究历史和研究现状,演化趋势及时间线图等,明晰番茄盐胁迫下生理特性的变化,以期为相关科学研究提供参考,同时为盐碱地番茄种植生产技术提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 数据来源

文章研究数据均来源于CNKI中国知网文献库,为了确保数据来源的准确性,此次文中数据通过高级检索项,将数据的检索项设为“篇关摘:盐胁迫;篇关摘:番茄”;发表时间:1996年1月—2021年12月;文献类型设为不限;来源类别选择期刊、硕博士论文,手动筛选出作者、来源、发表时间均具备且内容关于“盐胁迫番茄”的相关文献,去除与研究中心不相干的文献,如新闻报道、广告、会议、电视频道等,最终得到785条含有盐胁迫番茄成分文献。

1.2 分析方法

CiteSpace软件是由美国的陈超美博士与我国大连理工大学的WISE实验室共同研发的一款可视化分析文献的软件工具[7-8]。该软件可以在科研工作中发挥较大功能,可以帮助研究者精确地找到研究热点,挖掘科研前沿,找到该研究领域的带头人,帮助研究者在进行研究前分析出哪些文献值得阅读,哪些文献引用次数最多,哪些文献是该领域能被人们认可和具有说服力的文章。文章采用该软件作为数据分析的工具,采用文献计量方法,以文献的外部特征[9],如作者、关键词、机构等,分析文献和数据,探索不同学者对某一主题的演化过程,并预测该主题未来趋势和热点。

2 结果与分析

2.1 年度发文量分析

1996—2021年文献数量年度分布如图1所示,可以看出在盐胁迫番茄生理特性这一研究领域,1996年1月—2021年12月期间发布的文献数量整体呈上升趋势。根据该变化趋势,可以将其年度发文量分为萌芽期(1996—2000年)、起步期(2001—2005年)和稳定增长期(2006—2021年)3个阶段。其中,萌芽期和起步期发文量都较少,萌芽期共查阅到8篇文献,起步期共查阅到30篇文献,相对于萌芽期和起步期,稳定增长期发文总量大幅增加,这一时期发文总量达到747篇,此阶段年均发文量为46.7篇。通过发文量变化趋势不难看出,番茄盐胁迫方面阶段性研究发文量与国家指导性农业政策、农业农村结构变化及农业种植模式的改变相辅相成。1996—2000年,此阶段正处于国家的第九个五年计划时期,这也是中国社会主义市场经济条件下的第一个中长期计划,国人的生活水平虽取得很大改善,但此阶段农业和农村经济发展的主要任务仍是保证粮棉油等基本农产品稳定增长,故这一阶段还要以粮油农产品的种植和研究为主,加上从1995年科研人员对于番茄不同品种的盐胁迫研究才刚起步,未引起广大科研人员的重视,故萌芽期阶段番茄种植面积少、技术不成熟、研究人员少,从而发文量也较少。在2001—2005年十五发展规划期间,新世纪中国农业的发展需要根据市场需求优化农产品品种结构,蔬菜、水果、花卉、茶叶等名特优新产品的生产逐步得到重视,国内番茄种植面积逐年增加,影响番茄产量和品质的研究也相应产生,因而番茄盐胁迫方面发文量在起步期阶段大幅提升,从8篇增加到30篇。在2006—2021年间,我国经历了“十一五”到“十三五”时期的稳步快速发展,农业生产种植结构更加合理,先进的农业生产措施不断投入使用,农业栽培设施不断改进,随着人们经济收入的增长和生活质量的提高,以及健康饮食意识的普及,其对于绿色食品、健康食品的追求与日俱增,既营养又健康的番茄品类被越来越多的人所接受,国内番茄等蔬菜栽培种植基地数量也不断增加,影响番茄产量和品质的研究也应运而生,因而在这一阶段,关于番茄盐胁迫的科学研究数量稳步提升。

图1 1996—2021年文献数量年度分布

2.2 盐胁迫番茄生理特性研究学科分布

对在中国知网上搜索得到的文献进行分析筛选,选择除了经济学、新闻学、文学、媒体等学科后得到学科分布结果如图2所示,可以看出关于盐胁迫番茄生理特性方面的研究文献来源多出于园艺、农作物、植物保护、农业基础科学、农艺学、自然地理学和测绘学、林业、农业工程等14个学科类文献,排名前三的分别是园艺类、生物学类和农作物类文献,其中,园艺类文献占总学科文献数量的63.86%,生物学类占比17.09%,农作物类占比6.90%,而植物保护、农业基础科学等其他 9类学科类文献来源占比总和为12.15%,这样的学科分布结果与番茄品种种属属性、科研人员专业学识基础及各种期刊对文献资料的收录方向要求密切相关。随着国内外人民生活水平、经济水平提高及健康、绿色饮食意识的形成,加上国家农业政策及农学种植结构调整,番茄这种对土壤条件要求不严、产量大、美味营养又富含多种功效的蔬菜作物在南北各地种植面积不断增加,番茄种植过程中遇到的各种难题急需解决,这就需要生物专家及农业、园艺专家深入研究,由于各个学科性质不同,研究内容方向也大不相同,各种期刊平台对所要收录的文献资料研究方向都有定向要求,最终形成番茄盐胁迫方面的研究文献以园艺类、生物学类和农作物类为主要收录平台。

图2 研究基金赞助图谱

对文献占比率最大的园艺类文献资料内容分析不难发现,25年间关于番茄盐胁迫方面的科学研究内容随着国家政策导向和农业生产种植结构调整发生变化,并不断从基础研究向应用研究转变,研究内容及层次也在不断加深。就园艺学科番茄盐胁迫各文献研究内容来看,研究内容主要集中在以下3个方面:盐胁迫下番茄幼苗生长发育、生理生化指标反应方面[10-12];耐盐突变系选择及耐盐品种育种方面[13-15];番茄耐盐性机理、耐盐基因及分子机制研究[16-18]。而番茄耐逆性基因筛选与利用及现代化设施栽培管理技术将持续成为现阶段的研究热点。

2.3 作者发文分析

通过对发文作者的分布情况进行定量分析,了解学者们在盐胁迫番茄研究领域的成就,同时该领域中的众作者之间存在的合作关系及各合作团队带来的影响力也可以得到充分认识,有利于加强盐胁迫番茄研究领域中学术层面的交流与知识方面的传播。

1996—2021年作者发文量如表1所示,可以看出盐胁迫番茄生理特性研究领域里多数作者之间存在合作关系,且作者的合作密度较大,以石河子大学的刘慧英、沈阳农业大学的李天来、西北农林科技大学的邹志荣、上海市农业科学研究院园艺研究所的朱为民、吴雪霞为核心科研人员。从文献内容显示来看,各作者在番茄盐胁迫方面都有自己比较专一的研究内容。其中,刘慧英的研究内容主要集中在外源物质对盐胁迫下番茄生长生育和生理特性的影响,研究结果表明外源 NADPH 通过降低膜脂过氧化,可有效缓解 NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制和提高了耐盐性[19];NO的人工施用能够调整植株光合色素含量及PSII的光化学反应活性和能力,从而缓解了NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制和提高了耐盐性[20]。其中,被引频次最高为65次、下载次数多至1 369的是学者李天来与杨凤军、臧忠婧、鲁少尉等合作发表的《外源钙施用时期对缓解盐胁迫番茄幼苗伤害的作用》,该论文结果显示盐胁迫的同时添加外源Ca2+可以显著缓解盐胁迫对番茄幼苗生长的影响,若在盐胁迫之前增施外源Ca2+的话,则不具备这种缓解作用[21]。

表1 1996—2021年作者发文量

2.4 关键词分布分析

某一领域的研究热点是在这个领域内的学者们共同探究的话题,即文献中出现最多的关键词,分析高频次词语可以梳理出该领域的研究方向。对数据源盐胁迫番茄文献关键词部分进行运算,得到盐胁迫番茄关键词共现图对数据进行聚类视图分析结果,排名前三的分别为simple salt stress(单盐胁迫)、double salt stress(双盐胁迫)、seed germination(种子萌发),但在CiteSpace可视化分析中三者之间并无关联性,可能是因为关于番茄盐胁迫下的各个研究学者分布于不同的学科门类,不同学科及专业中所用的专业术语及技术术语不同,因而造成不同学者所发表文献资料中的关键词不尽相同。同时,番茄种植生产中出现的各种问题在得以解决的同时,又会出现新的问题,盐胁迫对番茄幼苗生长生理生化指标的影响、耐盐突变系选择及新品种培育、番茄耐盐性机理、耐盐基因及分子机制研究等与番茄设施栽培措施管理等相关研究内容交叉进行,且不同时期不同阶段研究热点不同,这些都会导致各个文献中关键词关联性降低,但番茄贯穿于其他关联点之间,与其他各点有着密切联系,说明虽然没有形成以番茄为中心的聚类视图,但也可凸显番茄这个关键词在领域中的重要性。

2.5 基金资助情况分析

基金是指致力于推动研究领域发展的资金,旨在鼓励更多的学者进行科学研究,为科研人员深入研究提供充足的资金保障。随着国家农业政策及农业结构调整,国家自然基金项目、国家科技支撑计划项目、国家高技术研究发展计划(863计划)项目、国家科技支撑计划项目、高等学校博士学科点专项科研基金项目、现代农业产业技术体系建设专项资金,以及多省、市多种基金项目都对番茄盐胁迫相关项目积极资助,特别是国家自然基金项目、国家科技支撑计划项目和国家高技术研究发展计划(863计划)项目。其中,国家自然科学基金赞助的发文量达165篇,在所有赞助的基金中,国家级基金的发文量为259篇,占比较高,占总基金发文量赞助发文量的43.5%;其次是各省部自然科学基金及各高校科技研究基金比较重视盐胁迫番茄研究领域,说明番茄逆境胁迫研究已受到国家及各省、市政府及农业发展部门的高度重视,在各级各类基金项目的大力支持下,番茄盐胁迫研究取得了一定的成果,得到的研究结果为保障番茄优质生产提供了理论基础和技术支持。

3 结论

通过CiteSpace可视化分析软件,综合KNCI数据库文献资料对番茄盐胁迫研究文献进行分析,结果显示在国家自然科学基金等多项基金项目的支持下,刘慧英、李天来、朱为民等科研人员为番茄盐胁迫方面研究做出了较大贡献,研究结果大多以期刊论文、博硕士论文、会议报道等形式出现在园艺类、生物类、农作物类等不同学科的期刊资料中。番茄盐胁迫逆境研究内容现阶段主要集中在番茄幼苗生长发育与生理生化指标反应、耐盐突变系选择与耐盐品种育种、耐盐性机理、耐盐基因及分子机制研究等方面,而番茄耐逆性基因筛选与利用及现代化设施栽培管理技术将持续成为现阶段的研究热点。在规模化种植番茄的过程中,除了选择优良的耐盐番茄品种外,还要重视设施栽培环境的调整,如通过适当降低番茄植株光环境中的R: Fr比值来调控番茄植株的耐盐性,促进番茄植株的健康生长,同时要结合多种方式加强盐碱地土壤的修复处理工作。

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