中国鲜食玉米的研究脉络和趋势探析

王绍新，王宝宝，李中建，许 洛，冯健英

（石家庄市农林科学研究院，石家庄 050041）

0 引言

鲜食玉米即有特殊风味和独特品质，收获以幼嫩玉米穗为主的一种玉米类型，包括糯玉米、甜玉米和甜加糯玉米等，是重要的食品和化工原材料，营养价值和经济价值较为突出[1]。作为世界上最大的鲜食玉米生产国与消费国，中国的鲜食玉米年种植面积已超过134万hm2[2]。鲜食玉米生产周期较普通玉米短，作为完善种植业结构重要的一环，其能加快农业机械化与产业化进程，满足居民营养需求并改善居民饮食结构，提高农业生产效益，增加农民收入，是现代绿色生态都市农业发展的新亮点。

近年来，科研工作者对鲜食玉米新品种选育[3-4]、基因型分析[5-6]、化学防治[7]、栽培技术[8-9]、遗传多样性[10-11]、肥料[12]、成分分析[13-14]、贮藏[15]、食品开发与加工技术[16-17]等诸多方面进行了广泛研究，取得了一系列研究成果，为鲜食玉米及其相关产业的发展提供了大量理论基础。上述研究从基础研究和全产业链的角度对鲜食玉米进行研究，还未有从文献计量学的角度对国内鲜食玉米的发展及热点进行分析的文献。为更好地评价国内鲜食玉米发展现状与趋势，以2010—2021年中国知网数据库收录的1500多篇核心论文为样本，从年度、国家/地区、重要期刊的发文量、作者合作机构网络、文献共被引和关键词与共现词分析等角度，阐述鲜食玉米领域中相关研究的发展态势、研究方向和热点，全面解析国内鲜食玉米领域研究的发展脉络与过程，以期为研究者掌握本学科当前发展程度、科学地选择研究方向提供有价值的参考。

1 数据来源与方法

于2021年12月采用专业检索方式，在中国知网数据库（以下简称NCKI）下载所用文献，数据选择北大核心合集。时间上选择范围为2010年1月1日—2021年11月31日。检索方式为高级检索输入“SU%='鲜食玉米'ORSU%='甜玉米'ORSU%='糯玉米'ORSU%='水果玉米'ORSU%='粘玉米'”。共获取相关文献1672篇。排除重复和无意义的文献，最终筛选得到1588篇北大核心期刊论文。

陈超美利用数学和统计学方法开发出的一款软件CiteSpace[18]，用于对前人的科学研究成果和文献动态进行可视化分析[19]，通过文献数据检索，利用知识图谱的关系分析研究路径发展趋势及热点的探测[20]，在农业研究方面已被广泛关注和应用[21-23]。笔者使用文献计量在线分析平台，Office和CiteSpace工具选择不同主题，包括作者、机构、关键字等方面，再次通过聚类分析，最后调整各个节点大小，对1588条数据进可视化分析并绘制出相应的科学知识图谱。

2 结果与分析

2.1 鲜食玉米领域的发文量及其年代分布

运用文献计量在线分析平台对中国知网检索得到的2010—2021年的鲜食玉米研究领域相关论文各年度文献发表量进行统计分析，并绘制发文数量随年份的变化趋势图。由图1可知，鲜食玉米领域研究论文整体上呈现出缓慢下降的趋势，但是整体数量变化较为平稳，年发文量保持在100篇以上。2010—2014年的发文量较大，均在142篇以上。

图1 2010—2021年发文数量变化图

2.2 文献来源分布分析

依据布拉德福定律（Law of Bradford，也称文献分散规律），一般每个学科或者研究领域的论文会不规则地呈现于相关学术期刊上，但学科出现的频率与其发表期刊的专业程度呈正相关[24]。通过对文献的分析，有20种期刊分布在核心区域（表1），分别为《种子》《玉米科学》《中国蔬菜》《食品科学》《食品工业科技》《中国粮油学报》《食品科技》《江苏农业科学》《作物杂志》《分子植物育种》《食品研究与开发》《西南农业学报》《粮食与油脂》《核农学报》《南方农业学报》《现代食品科技》《作物学报》《中国农业科学》《江苏农业学报》《北方园艺》。这20种期刊占鲜食玉米研究领域总期刊数的51.95%，共计刊载论文数量825篇，表明鲜食玉米研究涉及的领域较为广泛，包括土壤、食品、粮油、农药、生态、农业经济、种子、饲料、动物营养、植物保护、农业机械、农业工程、蔬菜园艺等相关领域100多余种期刊，研究跨领域合作密切且受到多学科科研工作者的关注。

表1 2010—2021年国内鲜食玉米研究领域的核心期刊

2.3 鲜食玉米领域发文作者分析

论文作者及作者间的合作强度及其互引关系等可用作者共现性分析来探明[25]。时间上选择2010—2021年，时间节点切片选择1年，author作为节点，选择pruning sliced networks路径。将TopN设置为30，为了选择更好的图示，阈值的默认参数值一般设置为(2,2,20)、(4,33,20)、(12,16,22)，选择标准为Nodes=5.0%。其余设置为默认设置，经过软件分析得到鲜食玉米相关研究的作者知识图谱（图2）。发文数前10位的作者依次为陆卫平（38篇）、刘春泉（36篇）、陆大雷（35篇）、李大婧（35篇）、刘鹏飞（30篇）、胡建广（27篇）、王晓明（22篇）、蒋锋（22篇）、郑锦荣（20篇）、史振声（17篇）。同时还得到了这一领域文献突现词强度最大的作者Top12（图3），突现词最强的是安徽农业大学的徐丽(5.42)，北京市农林科学院卢柏山和史亚兴(5.07)排在第二。

图2 鲜食玉米领域文献的作者共现图谱

图3 鲜食玉米领域作者突现词Top12 作者

2.4 鲜食玉米领域发文机构分析

玉米作为主要的粮食作物被大面积种植，鲜食玉米的研究也被许多科研机构关注起来。对这方面的领域进行空间分析，可以得到在此领域的高产出机构。时间上选择2010—2021年，将时间切片设置为1年，节点选择institution，将TopN设置为50，阈值的默认参数值一般设置为(2,2,20)，(4,3,20)，(3,3,20)，选择标准为Nodes=10.0%。其余设置为默认设置。分别绘制出2010—2021年鲜食玉米领域文献的机构分布和合作图谱，在此基础上分别统计最具有影响力的Top10的机构。表2统计结果表明，鲜食玉米研究机构主要分布在南方，在北方以吉林农业大学、沈阳农业大学、北京市农林科学院、中国农业大学为代表。各研究单位与学校之间合作密切，68.4%的文章都由2个以上的单位机构合作发表。

表2 鲜食玉米研究领域发文机构论文数Top10

2.5 鲜食玉米领域研究热点分析

学者普遍认为关键词分析能够有效筛选出研究热点。尤其是在某一学科文献分析中，如果某一关键词出现频次较高，其很可能就代表了这一学科研究的热点问题，且高频率关键词也有关联，分析其规律，在一定范围内可发现学科领域中知识图谱的内在联系。时间上选择2010—2021年，以1年为时间切片，节点选择为Keywords，TopN设置为50，阈值的默认参数值一般设置为(2,2,20)、(4,3,20)、(3,3,20)，选择标准为 Nodes=10.0%。其余设置为默认设置，经过软件分析得到鲜食玉米相关研究的关键词知识图谱（图4），同时还得到了这一领域文献关键词时间线图（图5）。关键词出现频次高低在图中会以图形节点大小表示。图中能清晰地将文献使用488个节点和805条连线描绘出来，说明关键词丰富且联系紧密，图中节点面积越大表示关键词出现频次越多。鲜食玉米的研究以糯玉米和甜玉米选育为中心。食品加工类以响应面法优化研究为主[26-27]，鲜食玉米植物保护相关研究逐渐兴起，例如能严重影响玉米产量和品质的丝黑穗病和瘤黑粉病[28]、叶部病害大斑病[29]和南方锈病等[30]及其化学农药的防治研究[31-32]。

图4 鲜食玉米相关研究的关键词知识图谱

图5 2010—2021年鲜食玉米领域文献的关键词时间线图

可视化分析认为突现词能反映某一研究领域的发展态势，通过突现词分析能预测鲜食玉米学科发展的研究趋势。本研究选择路径算法(Minimum Spanning Tree)，并勾选控制面板中的burstness功能，最终得到鲜食玉米研究领域出现的18个突显关键词（图6），其中2016—2021年的突现词主要集中在种子萌发(2.78)、单倍体(3.62)、可溶性糖(2.57)、一代杂种(2.60)和采收期(3.49)。可见，目前针对鲜食玉米的研究主要是从玉米采收期、一代杂交种、单倍体等方面展开，玉米营养品质以及新一代育种方法将是未来发展的重心所在。

图6 2010—2021年鲜食玉米研究突现关键词

2.5.1 鲜食玉米单倍体技术研究 关键词单倍体从2017年开始频次超过了10次，作为现代玉米育种的革命技术，单倍体育种可以快速、高效地固定玉米基因型，只需2～3代即可获得稳定优良的纯合自交系，代替了传统的6～8代连续自交选育，从而大大地提高了玉米育种的效率[33]。鲜食玉米的遗传背景要比普通玉米复杂，目前有关鲜食玉米的单倍体育种研究开展得较少，主要体现在单倍体诱导率的研究[34]、加倍技术研究和新种质材料的创制上[35]，将单倍体技术应用于鲜食玉米自交系选育还需要进一步深入开发和研究。

2.5.2 鲜食玉米营养品质研究 鲜食玉米的品质主要包括食用品质、商业品质、营养品质与加工品质等，其中，对研究者来说营养品质与食用品质特别重要[36-37]。目前鲜食玉米的营养品质研究[38-39]主要着眼于蛋白质[40]、脂肪[41]、叶酸[42-43]、可溶性糖[44-47]、氨基酸[48-53]、维生素C[54]、纤维素[55]、风味[56]及硒[57]、铁、锌[58]等微量元素的研究上，从出现开始一直是重点研究问题。除蛋白质、脂肪外，籽粒中糖分含量也是评价鲜食玉米采收后品质的重要指标之一。游离糖与氨基酸含量是鲜食玉米品质研究的重点。

2.5.3 甜加糯型玉米和超甜玉米研究 国内最早提出甜加糯玉米的是谢孝颐，认为将糯质玉米与甜质玉米进行杂交，在后代中分离出糯质超甜双隐性玉米株系即甜糯双隐性株系，将其与糯玉米杂交能得到在同一果穗上包含有甜与糯2种籽粒类型的新型玉米[59]。其表现为在同一果穗上既有糯玉米籽粒也有甜玉米籽粒，将甜玉米“甜、脆、鲜”及糯玉米“糯、绵、香”不同的优点整合到一起，糯中带甜风味别具一格，近年内甜加糯玉米市场份额逐年上升[60]。目前甜加糯型玉米研究主要集中于新品种的选育[61-62]、甜糯双隐性基因方面[63-64]。使用多种生物育种手段，提高育种技术，深入研究开发改良种质资源，选育适应市场需求的鲜食玉米新品种，加强甜加糯新类型和超甜玉米[65-68]品种的选育和推广，从而提高鲜食玉米种植农户的经济效益，带动乡村振兴[69]。

2.5.4 鲜食玉米遗传多样性研究 精准鉴定鲜食玉米品种，种质资源的收集与利用，新品种的选育与开发都需要全面了解其遗传来源和亲缘关系，从不同类型品种的遗传分化及遗传多样性等方面去探析。DNA指纹检测、品质分析与抗病精准鉴定在一定程度上探明了种质材料的利用价值，科研工作者对鲜食玉米遗传多样性的研究主要着眼于群体类群的划分上，开发的分子标记是研究鲜食玉米遗传多样性的一大利器，例如卢柏山等[70]使用1000多个SNP标记较为精准地将39份甜玉米材料划分为5个类群，卢媛等[71]使用SSR标记将87份糯玉米自交系划分为4个类群。研究学者的研究初步解析了国内现阶段鲜食玉米种质的遗传结构及其遗传多样性，为今后鲜食玉米品种选育奠定了良好的基础。

3 结论与展望

笔者基于CiteSpace知识图谱对鲜食玉米相关领域的知识图谱结构进行分析，探索鲜食玉米研究领域的热点问题、研究的核心作者群、主要研究机构以及重要载文期刊，以清晰地把握鲜食玉米领域的研究现状。由2010—2020年中文核心期刊的鲜食玉米相关论文的分析可知：（1）鲜食玉米研究的相关文献每年发表文章数目均保持在100篇以上，在玉米研究中一直处于炙手可热的状态，说明了鲜食玉米作为可直接食用的粮食生产的重要性。（2）研究规模、研究力量在不断扩大。国内各研究机构与科研院所之间合作紧密，在向多领域全方位扩展。（3）研究领域不断加深，使用到的技术也与时俱进，通过分子生物学技术、单倍体技术、基因编辑技术、微生物工程等来帮助实现鲜食玉米新品种选育、加工和贮藏。（4）随着国内高质量农业的发展，鲜食玉米营养品质和抗病研究热度会进一步上升。