基于文献计量的青贮添加剂研究进展

2022-09-14 04:44任海伟孙一帆任雨薇郭晓鹏潘立超张丙云李金平
生物技术通报 2022年8期
关键词:发文添加剂期刊

任海伟 孙一帆 任雨薇 郭晓鹏 潘立超 张丙云 李金平

(1. 兰州理工大学生命科学与工程学院,兰州 730050;2. 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室,兰州 730050)

青贮是一种厌氧环境下较为复杂的微生态生化反应体系,乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)在密闭环境中快速生长繁殖,发酵碳水化合物代谢产生乳酸和乙酸、丙酸等挥发性有机酸,进而使pH值下降至3.8-4.2,达到抑制腐败微生物和最大限度减少营养物质损失的目的。同时,青贮体系中的LAB还会与不良微生物竞争营养物质,通过产生细菌素等具有抑菌活性的代谢产物来抑制腐败微生物的生长。因此,青贮作为一种常见的存贮技术被广泛用于保存作物秸秆、饲草或能源草、食品加工副产物等生物质原料[1]。

研究表明,贮存原料种类、特性及其附着微生物区系、贮存环境(温度、光照等)、装填密度、发酵过程的微生物动态演绎及其代谢网络功能等因素都会直接影响青贮质量[2]。一般情况下,青贮的成功启动需要满足水分(30%-75%)、糖分(≥6%DM)和乳酸菌含量(≥105CFU/g FM)等必要条件[3],尽管因常规青贮、半干青贮、混贮等形式有所差异,但总体而言,多数青贮原料自身附着的活性乳酸菌数量有限,有的原料还可能存在干物质或糖含量较低、缓冲能值较高等缺点,导致乳酸菌难以成为优势菌群,进而出现青贮无法正常启动或品质不佳等情况。因此,为获得良好青贮品质,常通过加入添加剂来直接或间接调控青贮发酵进程[4]。青贮添加剂一般可分为乳酸菌制剂(同型或异型)、化学添加剂(无机或有机酸(盐))、酶制剂(纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶等)和营养添加剂(尿素、葡萄糖、糖蜜)等[5]。酶制剂可在青贮时分解植物细胞壁,使多糖水解为单糖,间接为乳酸菌提供底物,改善乳酸发酵强度;糖蜜则可直接为乳酸菌群繁殖代谢提供底物进行青贮发酵。营养添加剂能不同程度地从微生态系统角度调节青贮发酵过程微生物区系[6-8]。因此,添加剂对青贮过程的调控研究一直备受关注,有必要对该领域最新研究成果进行客观全面梳理,以便研究者了解其研究前沿,把握未来方向。

文献计量学是一种集数据收集与分析、整理与展示为一体的新型分析方法,已逐渐成为预测各个学科领域发展态势的重要手段。通过大量数据库文献的定量化、结构化和可视化,分析某一学科领域的研究方向和研究热点,可以反映该领域的科学基础和知识积累,展现领域知识结构,理清学科发展脉络,探寻发展动态特征[9]。美国科学信息研究所(The Institute For Scientific Information,ISI)推出的学术信息资源整合平台Web of Science(WOS)和由清华大学、清华同方建立的中国知网(CNKI)数据库为文献计量学研究提供了有力工具[10]。其中,Web of Science核心合集数据库是目前全球最大、覆盖学科最广的综合性学术资源库,收录了自然科学、工程技术、生物医学等各研究领域最具影响力的核心期刊[11-12]。

为综合反映和全面了解近15年国内外有关青贮添加剂的研究现状与进展,揭示该领域的研究热点和前沿方向,本文基于WOS核心合集和 CNKI 数据库收录文献,综合运用文献计量法和科学知识图谱法,对国内外文献发表的时间趋势、国家/地区分布、研究机构影响力及合作关系、研究热点等发展态势进行梳理分析,为研究工作者和决策者提供参考。

1 数据来源与检索方式

选择Web of Science中的核心合集数据库(http://webofknowledge.com/)和中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI,https://www.cnki.net/)作为数据来源。

利用关键词结合领域分类的方法检索相关文献,检索式确定如下:

CNKI的检索式:主题=(青贮)AND主题=(发酵)AND主题=(添加剂),发表时间为2005-2020;

WOS的 检 索 式:主 题=(silage* OR ensil*)AND(fermentation OR ferment)AND(additive* OR supplement),Timespan=2005-2020,Databases=核心合集。

在CNKI和Web of Science数据库的检索条目下,检索获得987篇CNKI文献(只含中文文献)和1 294篇WOS文献,去掉与研究内容不符及重复的文献,进一步精简检索结果,从CNKI数据库和WOS核心合集数据库中分别筛选出890篇和1 232篇文献进行分析。

2 文献分析方法

使用 Microsoft Excel 2010 软件分析发文量变化趋势,采用线性模型拟合得到近15年来发文量的增长趋势,并预测2021年发文量。使用文献计量在线分析平台(https://bibliometric.com/)对国家、机构间的合作关系进行分析,揭示青贮添加剂领域全球的研究力量分布和合作关系;使用CiteSpace、VOSviewer等软件对检索文献进行作者、关键词共现网络分析,以揭示该领域的研究热点和发展趋势。

3 结果与讨论

3.1 发文趋势

学术论文数量的变化是反映某研究领域研究规模和发展趋势的重要指标,通过发文趋势可对青贮添加剂领域的研究态势进行整体分析。图1 为CNKI和 WOS核心合集数据库中文献发表数量的年度变化趋势。由图1可知,除个别年份前后出现轻微波动外,我国学者在CNKI数据库的年度发文量呈现稳定上升态势,但增速较为缓慢,2018年开始发文数量有所下降,但仍维持在70篇/年左右。我国最早发表有关青贮添加剂的文献是在1982年(当年仅一篇),此后到2004年的22年间发文量均很少,年均发文量仅为3.87篇/年,2005年发文量开始增加,到2020年发文量高达68篇;通过线性拟合预测2021年CNKI数据库发文量为70篇。表明我国学者对该领域的研究具有持续关注和持之以恒的特点,始终保持着较为稳定的研究状态,这可能与我国(农业大国)在农业农村领域积极扶持粮改饲、种植养殖业、畜牧业循环发展、生态种养一体化、乡村振兴等与青贮技术相关的政策密不可分。

图1 2005-2020年青贮添加剂领域CNKI和WOS文献数的年度变化趋势Fig.1 Annual variation trend of CNKI and WOS literatures on silage additives(2005-2020)

另一方面,近15年来WOS核心合集数据库收录的文献数量呈现出“缓慢上升-保持稳定-快速增加”态势,尤其2014年以后的发文量明显增加,内容涵盖乳酸菌剂、纤维素酶、有机酸及其盐类等添加剂对青贮品质改善、有氧稳定性提升以及动物生产性能提高等方面的影响,研究对象包括玉米、苜蓿、稻草、燕麦等作物;而且WOS核心合集数据库年度发文量普遍高于CNKI 检索所得的中文发文数量。Muck等[13]也认为,有关青贮添加剂的研究愈发受到国际社会关注,研究规模不断扩大,学术影响力不断增强,有效促进了青贮技术在饲草保存、动物营养、生物能源等领域的应用。

3.2 国家/地区发表文献数分布

从全球范围内对文献研究情况进行分析,有利于拓展国际视野和把握发展前沿脉络[14]。根据文献作者国籍进行地域划分,选择WOS核心合集数据库中文献数量排名前10位的国家进行分析(表1)发现,中国以264篇文献居于首位,反映了我国学者在青贮添加剂领域的研究体量和成果产出数量明显。美国学者的发文数量尽管排在第3位,但其篇均被引用次数最高,为19次/篇,紧随其后是加拿大、日本和德国,说明这些国家学者发表的文献更容易受到学界关注,产出的科研成果具有较大影响力,具有较高的阅读传播影响力和引用价值。我国学者发表文献的篇均被引用数仅9.73次/篇,排在第5位,显示我国学者有关青贮添加剂的研究质量和传播影响力亟须进一步提升。

结合图2主要国家发文数量的年度变化趋势发现,美国是最早发表有关青贮添加剂文献的国家,WALDO学者于1980年在Journal of Dairy Science期刊 发 表 了“Silage fermentation,preservatives,and additives”一文,但此后每年美国有关青贮添加剂的发文数量波动较大;相反,巴西在该领域的研究成果始终处于稳步发展状态,年均发文数量均高于10篇,尤其近3年的发文数量增加明显,使该国成为全球第二大文献发表国。我国学者(第一单位为中国研究机构)最早在WOS核心数据库中发表的文献是南京农业大学邵涛教授于2004年发表在Asian-Australasian Journal of Animal Sciences期刊的“Effectsof adding glucose,sorbic acid and pre-fermented juices on the fermentation quality of guineagrass(Panicum maximum jacq.)silages”一文,该文主要研究了葡萄糖、山梨酸、富含乳酸菌的绿汁发酵液及其不同类型组合等添加剂对大麦草青贮发酵品质的影响[15];2010年之后我国学者有关青贮添加剂研究的发文数量开始增加,尤其2013年之后增速明显,研究成果步入了快速发展和质量提升阶段。

图2 青贮添加剂主要国家文献数年度变化趋势(2005-2020)Fig. 2 Annual variation trends of silage additives literatures from major countries(2005-2020)

3.3 文献被引频次分析

文献被引频次体现了论文质量高低和被认可程度,文献被引频次越高说明文献内容更能反映研究热点和学术影响力[16-17]。表2和表3分别列出了CNKI和 WOS 数据库中被引频次排名位列前10的文献。在CNKI数据库中,马春辉等[18]于2010年发表在《草业学报》的“不同青贮添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响”一文被引频次最高,总被引137次,该文研究发现“天然发酵粉剂和绿汁发酵液的青贮效果优于精准牌微生物青贮添加剂和EM原液,且前两种添加剂的青贮效果相当”。在WOS数据库中,美国Kleinschmit 和Kung[19]于2006年合作发表在Journal of Dairy Science的文章“A meta-analysis of the effects ofLactobacillus buchnerion the fermentation and aerobic stability of corn and grass and small-grain silages”,总被引频次最高为179次,该文通过meta分析发现接种布氏乳杆菌会引起青贮过程中少量干物质损失,但能有效提高有氧稳定性,而且青贮发酵质量的改善效果与接种量呈现正相关。研究表明,具有较高被引量的文章一般都具有较强的引领性或创新性,研究内容和结论往往值得领域学者关注。表2和表3中多数被引频次较高的文献涉及不同乳酸菌剂、糖蜜等添加剂对青贮质量的影响,此类研究的引用率居高不下,说明添加剂与青贮质量之间的关联机制仍是值得关注的重要议题。此外,不同添加剂在调节青贮过程中发挥的作用机理各不相同,从而使微生物群落的演替规律和发酵代谢物也存在很大差异。即使是同一种添加剂,对不同原料青贮的影响也不尽相同,因此有必要针对不同种类原料研究添加剂对其青贮质量的影响,从而了解添加剂种类、微生物演替规律以及发酵品质之间的关联机制。

表2 青贮添加剂领域CNKI高被引文献分布Table 2 Distribution of the most frequently cited CNKI literatures on silage additives

表3 青贮添加剂领域WOS高被引文献分布Table 3 Distribution of the most frequently cited WOS literatures on silage additives

3.4 期刊分布和学科类别

3.4.1 CNKI文献期刊分布 学术期刊是科研成果展示的重要平台和载体,从CNKI数据库筛选的890篇文献中有545篇来源于期刊,这些文献构成了青贮发酵添加剂研究的重要载体和知识来源。从表4中CNKI主要期刊分布来看,287 篇(52.66%)文献来源于核心期刊,1 篇(0.16%)文献来源于 EI数据库期刊,1 篇(0.16%)来源于中文社会科学引文索引(CSSCI),可见CNKI数据库中有关青贮添加剂的期刊论文质量总体较好。而且,以《草业学报》《草业科学》《草地学报》为代表的核心期刊是发表青贮添加剂文献的主要期刊,且这些期刊均为国内高质量科技期刊,发文数量排名前五的期刊共计发表了近42%的文献数量。从研究层次来看,393篇(72.11%)文献属于基础与应用基础研究,85篇(15.60%)文献研究工程技术应用,63篇(11.56%)用于行业技术指导,说明国内学者多注重于基础与应用基础的研究,而在行业技术指导方面的研究报道则相对较少;提示今后应加强理论基础研究和实际生产应用指导。

表4 青贮添加剂领域CNKI文献的主要期刊分布Table 4 Distribution of major journals on silage additives in CNKI database

3.4.2 WOS文献期刊分布 表5汇总了WOS核心数据库中文献发表数量最多的10种期刊及其分布特征。从数据库中检索获得的1 232篇文献主要发表在187种期刊上,其中有20种(10.70%)期刊共刊载了770篇(62.50%)文献,表明该领域文献的发表有一个较为集中的期刊分布核心区,这将有助于研究学者通过阅读这些期刊更快速有效地了解研究动向与发展趋势。另一方面,学术期刊的影响因子能反映出期刊被学界使用和受重视的程度[20-21],青贮添加剂发文影响因子最高的期刊为Bioresource Technology(9.642),有32篇文献在该期刊发表,其中中国学者贡献了26篇,总被引524次,篇均被引20次/篇,H指数为12。发文量排名第一的期刊为Journal of Dairy Science,该期刊也是年平均被引量最高的期刊(324.79次/年),说明该期刊在青贮添加剂的研究领域非常活跃,所录文章在领域内也有很高关注度,期刊较高的影响因子和分区位置也印证了这一点。

3.4.3 学科类别分析 根据CNKI数据库检索结果,CNKI文献主要涉及畜牧学、作物学和草学等学科,其中畜牧学科的发文量为633 篇,占总发文量的 92.14%,作物学科的发文量为 15 篇,草学学科的发文量为 11 篇,分别占总发文量的2.18%和1.60%。WOS核心合集中的相关文献主要分布在44个学科类别,其中Agriculture Dairy Animal Science、Veterinary Sciences、Food Science Technology为覆盖范围最广、分布最多的3个主要类别,尤其Agriculture Dairy Animal Science学科的发文数量最多,有719篇,占总发文量的58.31%,Veterinary Sciences学科的发文量为236篇(占比19.16%),Food Science Technology的发文量为195篇(占比15.83%)。由此可见,国内外相关文献多发表于以畜牧、农业、食品科技等为主题的期刊,这与青贮技术多用于饲草保存、动物营养、食品加工副产物利用密切相关,也从另一侧面说明青贮发酵技术属于多学科交叉领域,表4和表5中的期刊分布也印证了这一点。通过整体分析文献期刊和学科类别的分布情况,将有助于协助研究学者选择重点期刊进行阅读和投稿。

表5 青贮添加剂领域WOS文献的主要期刊分布Table 5 Distribution of major journals on silage additives in WOS database

3.5 文献发表机构分布

3.5.1 CNKI文献发表机构分布 由表6可知,中国农业大学的发文数量位居榜首,共发表167篇,其中期刊论文131篇,学位论文9篇;其次是南京农业大学(75篇)和内蒙古农业大学(54篇)。中国农业大学的玉柱教授是该领域发文数量最多的学者,团队研究内容涉及“饲草青贮发酵机理与品质调控技术”“饲草产品养分低损耗加工工艺技术”“饲草型全混合日粮发酵饲料(TMR)配方与贮藏利用技术”“饲草产品质量安全调控技术”等,通过开展青贮过程中蛋白质降解和碳水化合物变化机理研究,探索功能性添加剂在改善饲草加工贮存性能和调控养分代谢损失等方面的作用,进而揭示饲草营养物质在收获、加工、贮存利用过程中的变化规律[22-24]。

表6 青贮添加剂领域CNKI文献的主要机构分布Table 6 Distribution of major institutions on silage additives in CNKI database

3.5.2 WOS文献发表机构分布 表7 汇总了WOS核心合集数据库中文献数量排名世界前七的研究机构,我国的中国农业大学和南京农业大学包含在内。从篇均被引频次来看,加拿大农业及农业食品部发表文献的篇均被引频次最高为17.22次,远超排名随后的圣保罗大学和中国农业大学、南京农业大学,说明该机构在本领域发表的研究成果有很高的国际认可度,已受到学界普遍认可,文献传播影响力较高。位于南美洲的巴西有4个研究机构进入前七序列,可见巴西学者在该领域的研究较为活跃且影响广泛,这与表1中巴西位于全球第二大文献发表国相一致,体现了巴西在该领域内具有强大的科研影响力。从作者发文数量角度来看,南京农业大学邵涛教授是发表文献数量最多的作者,共62篇,总被引频次606次;加拿大农业及农业食品部的Beauchemin研究员紧随其后,发表文献38篇,总被引频次达到682次。此外,来自加拿大农业及农业食品部、南京农业大学等机构的Dong ZH(董志浩)、Li JF(李君风)、Yuan XJ(原现军)、Mcalliste等学者也为该领域发展做出了重要贡献。

表7 青贮添加剂领域WOS文献的主要机构分布Table 7 Distribution of major institutions on silage additives in WOS database

3.6 合作关系分析

3.6.1 国家/机构合作关系分析 基于WOS 数据库的国家/地区合作网络能体现研究领域内各国之间合作的紧密程度,而且不同国家或研究机构之间的科研合作对科学研究的发展具有积极推动作用。根据检索结果,全球范围内青贮添加剂领域发表文献的国家(地区)共70 余个,涉及965 所研究机构。由图3合作关系图可知,世界各国(地区)及其研究机构之间的合作关系较为密切,跨区域合作频繁,其中巴西、中国、加拿大、美国等国均表现出较大的研究体量和密切的合作关系,尤其以加拿大农业及农业食品部和中国农业大学为代表的研究机构,形成了两大关系最为密切的合作网络,说明这两所机构具有较高的学术影响力和辐射效应。具体而言,加拿大农业及农业食品部与全球50多个机构均有合作关系,包括宾夕法尼亚大学、拉瓦尔大学、昆士兰大学、法国农业科学研究院以及中国农业大学等机构。中国的研究机构尽管主要以国内合作为主,但也与加拿大、美国、日本、英国、澳大利亚、埃及等国家合作密切,形成了以中国农业大学为代表,南京农业大学、中国科学院、弗罗里达大学、兰州大学、加拿大农业及农业食品部、庆尚大学等数十所研究机构共同参与的合作网络,充分体现了我国研究机构在该研究领域的参与活跃度和突出的成果产出。

图3 全球范围内各国家/地区及机构之间的合作关系Fig. 3 Global network of partnerships between countries/regions and institutions

3.6.2 作者合作关系分析 利用CiteSpace软件的“Author”选项,设置时间范围为2005-2020年,时间切片为1年,阈值为3,绘制CNKI和WOS数据库中发文作者合作知识图谱(图4和图5)。图中节点大小代表作者发文数量的多少,节点之间连线的粗细代表作者之间合作强度的大小,颜色从紫色到黄色表示时间从早期到近期的变化。由图4可知,国内作者合作关系相对密切,并形成了以玉柱教授(中国农业大学)、邵涛教授(南京农业大学)和庄益芬教授(福建农林大学)为核心的三大合作群体,有效推动了我国青贮添加剂的研究、成果产出和学科发展。其中,玉柱教授团队侧重于饲草青贮技术研发与产品研制相关内容的研究,邵涛教授团队侧重于反刍动物营养与饲料的研究,而庄益芬教授团队则侧重于青贮饲料调制技术等方面的研究。另一方面,全球范围内作者之间的合作关系相对分散(图5),我国邵涛教授、巴西圣保罗大学Nussio LG、圣保罗州立大学Reis RA和隆德里纳州立大学Mizubuti IY等学者分别形成了较为紧密的合作关系网,其中后3个团队均来自巴西,也从侧面印证了巴西在该研究领域的大国地位(表1和图2)。然而,这几个作者群体之间的横向交流相对缺乏,提示今后应多加强国际间的合作交流,共同提升全球范围内青贮添加剂的研究发展质量。

图4 青贮添加剂领域CNKI文献作者合作关系Fig.4 Cooperative networks of authors on silage additives in CNKI database

图5 青贮添加剂领域WOS文献作者合作关系Fig. 5 Cooperative networks of authors on silage additives in WOS database

3.7 关键词分析

3.7.1 CNKI关键词分析 文献计量中通常用关键词共现(共词分析)方法来研究某领域或主题的知识结构[25]。用VOSviewer软件对CNKI 数据库文献进行关键词分析,设定关键词最小出现10次,在1 115个关键词中,57 个满足阈值,得到关键词共现网络图。由图6可知,CNKI数据库中的关键词共现网络呈现以“发酵品质”为核心的辐射结构,出现频率较高的关键词包括“发酵品质”“乳酸菌”“青贮饲料”“青贮品质”“纤维素酶”等。这些关键词既反映了研究成果的核心内容,又为读者提供了重要的检索途径。

图6 青贮添加剂领域CNKI文献关键词共现分析Fig.6 Key words co-occurrence analysis of CNKI literatures on silage additives

选择CiteSpace的“Timeline View”选项,设置时间跨度2005-2020年,单个时间分区长度为1a,节点类型选择关键词,生成如图7所示的关键词聚类时间线视图。从图可知,在2005-2010年间,各聚类间关键词排列紧密,发文数量较多,各聚类词之间的关键词联系紧密,而且被引频次最高的5篇文献均出自这段时间。“有机酸”这个聚类的关键词在2019-2020年间无相关文献发表,学者关注度相对较低,而其它各个聚类都有较高热度,这与有机酸添加剂对青贮品质及饲用价值的负面作用有关。结合表8高频关键词排序,CNKI文献主要侧重乳酸菌、纤维素酶等添加剂对青贮品质的调控机理研究。与其他添加剂相比,微生物添加剂具有相对安全和价格低廉等优势,乳酸菌是最为常用的青贮添加剂之一。Zhao等[26]在大豆残渣和玉米秸秆混合青贮中添加乳酸菌能显著提升混合青贮的发酵质量。Gallo等[27]发现添加乳酸菌对玉米青贮饲料的有氧稳定性提高了2.5倍。纤维素酶等生物酶制剂也常用于改善青贮发酵品质、促进营养物质分解、提高饲料利用率等方面。王隆等[28]研究表明添加纤维素酶能使青贮发酵产生的乳酸和总挥发性脂肪酸含量明显增高,对去油芳樟枝叶青贮饲料的营养成分、青贮发酵品质以及瘤胃体外发酵特性均有一定的改善作用。

表8 频次排名前10位的关键词(CNKI数据集)Table 8 Top 10 Key words in frequency ranking(CNKI database)

图7 青贮添加剂领域CNKI关键词聚类时间线视图(2005-2020)Fig.7 Key words clustering timeline view of CNKI literatures on silage additives(2005-2020)

3.7.2 WOS关键词分析 WOS 数据库的文献关键词分析包括作者关键词和扩展关键词,作者关键词可以提供研究者关注的研究动态信息,扩展关键词是从 ISI 数据库中文献所引用的论文标题中提取得到的[29]。关键词出现频次越高,表明研究成果越多,研究内容越集中,能反映该领域的研究热点[30]。采用 VOSviewer 的关键词共现网络构建研究知识图谱,对高频关键词进行共现分析,设定最小共现数为30,在提取的3 778个关键词中,有87个关键词达到阈值。由图8可知,青贮添加剂的关键词主要分为3个聚类,具有主题相似性的关键词被归为一类。聚类一表明青贮添加剂领域的主要研究方向为通过添加剂来改善青贮发酵质量及其有氧稳定性,聚类二表明青贮添加剂主要用于增强青贮饲料在反刍动物瘤胃中的可消化性,聚类三表明青贮研究对象主要是天然牧草以及玉米等作物原料。

图8 青贮添加剂领域WOS文献关键词共现分析Fig.8 Key words co-occurrence analysis of WOS literatures on silage additives

在关键词共现图谱的基础上,利用CiteSpace的“Timezone View”选项,节点类型选择关键词,时间切片为1年,得到2005-2020年WOS核心数据库中的关键词共现时区分布图谱(图9),以此来分析研究热点的动态演化过程。图中节点大小代表关键词出现的频次,除检索词“fermentation”“silage”“additives”之外,高频关键词还有“aerobic stability”“digestibility”“performance”“nutritive-value”“lactic-acid bacteria”等,这些关键词节点集中分布在2005-2008年,学者们主要围绕“添加剂改善发酵品质、提高青贮质量、增强有氧稳定性”进行研究。2009-2017年,随着对青贮调控机制研究的深入,“milk”“methane production”等关键词相继出现,表明以“动物生产性能”为代表的应用研究逐步成为该领域新的发展趋势。2018-2020年,随着“Escherichia coli”“diversity”等关键词的出现,表明该领域的研究进入微生物菌群解析阶段,尤其宏基因组和宏转录组等技术的应用使“青贮微生物菌群的演绎规律研究”成为热点。结合图10关键词突现图谱可知,2018年突现的“temperature”一词至今仍保持较高热度,说明研究学者试图从添加剂和温度等角度对青贮质量调控进行多角度、综合性研究,以期适应复杂多变的青贮环境。

图9 青贮添加剂领域WOS文献关键词共现时区分布图谱(2005-2020)Fig.9 Key words co-occurrence area distribution map of WOS literatures on silage additives(2005-2020)

图10 文献突变性关键词Fig.10 Key words of literature mutability

4 结论

本文基于文献计量学,对近15年来青贮添加剂领域CNKI和WOS核心合集数据库收录的中英文核心文献进行了系统分析。CNKI 数据库的年发文数量整体呈现波动上升态势,其中72%以上的文献侧重基础与应用基础研究,中国农业大学是CNKI 文献发表数最多的机构,玉柱教授是发表文献数最多的作者。WOS 核心数据库文献共发表在 187 种期刊,且主要集中于Agriculture Dairy Animal Science、Veterinary Sciences、Food Science Technology等学科;结合WOS核心数据库分析,全球共70个国家(地区)的965所机构开展相关研究,合作关系较为紧密。其中,中国是发文量最多的国家,美国和巴西的研究水平和文献影响力均相对较高。加拿大农业及农业食品部的发文量最多,中国农业大学和南京农业大学紧随其后,Kleinschmit、Kung、邵涛、董志浩、李君风、原现军等学者为该领域研究做出了重要的学术贡献。总之,不同添加剂对青贮发酵品质、有氧稳定性、微生物菌群演绎、动物生产性能或沼气能源产出的影响是本领域的研究热点。未来,基于宏基因组学、代谢组学和转录组学的多组学技术将对青贮添加剂的筛选,以及对青贮质量的影响机理研究起到极大推动作用,让从事该研究领域的研究者们在探究青贮微生物群落结构和演替规律、发酵代谢产物调控、动物疾病预防、无抗饲料和生物质储存机理等方面更加高效,同时也为青贮的规模化、产业化发展奠定科学基础。

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