“农业信息·科技教育” 栏目所有文章列表

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  • 徐静, 王超, 万小刚, 赵岳, 伍勇
    中国农学通报. 2025, 41(8): 140-148. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0583
    为了深入了解中国植物内生真菌研究的整体脉络和发展趋势,为该领域未来研究方向的确立及发展趋势的预测提供理论参考,利用CiteSpace文献计量分析,以1999—2023年CNKI的硕博士学位论文为切入点,以“内生真菌”为检索词进行主题检索,检索到符合要求的1862篇学位论文,对相关学位论文的年发文量、研究机构、关键词、研究热点、时间线等进行文献计量和可视化分析。结果表明:该领域学位论文发表数量总体呈上升趋势,西北农林科技大学、兰州大学、云南大学是发文量最多的机构,占总发文量的14.34%。中国学位论文在该领域的研究主要分为初期探索、兴起发展和快速增长3个阶段,植物内生真菌代谢产物生物活性物质的挖掘及其多样性分析是本领域的研究热点。今后,科研人员可着眼于进一步阐明内生真菌与宿主植物间的互作机制,探索其在农业生产、环境修复和生态保护中的潜在价值。
  • 卢云峰, 李锐群, 曾润华, 李树忠, 王忠美, 李智海, 贾冬冬
    中国农学通报. 2025, 41(8): 149-158. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0513
    为了解香蕉枯萎病研究领域的发展趋势,掌握该研究领域的最新研究热点,基于Web of Science (WOS)核心合集数据库,以“香蕉枯萎病”为主题进行高级检索,选取1993—2023年发表的779篇英文文献,利用CiteSpace可视化分析软件,从年发文量,发文所属学科,载文期刊,发文国家、机构、作者之间的合作,文献共被引和关键词等指标进行计量分析。结果表明:(1)2009—2023年,香蕉枯萎病研究领域的文献数量整体呈上升趋势,所涉及的学科以植物学为主,占文献总数的35.7%,载文量排名前4位的学术期刊是Frontiers in MicrobiologyEuropean Journal of Plant PathologyFrontiers in Plant ScienceJournal of Fungi;(2)中国、美国、印度在香蕉枯萎病研究领域发表文章数量较多,但国际合作较少,中国热带农业科学院、中国农业农村部和海南大学是国内发表文章数量最多的机构,南京农业大学的沈其荣、李荣,海南大学的阮云泽是香蕉枯萎病研究领域较有影响力的研究学者;(3)香蕉枯萎病的生物防治仍是香蕉枯萎病研究领域重要关注点和研究前沿。综上所述,各国对香蕉枯萎病的研究已有大量基础,通过香蕉枯萎病生物防治技术的开发与使用,抑制香蕉枯萎病镰刀菌,进而促进香蕉健康生长,推动香蕉产业可持续发展是未来的研究焦点。本文旨在为今后香蕉枯萎病的研究发展和病菌的控制提供一定的思路和参考。
  • 李淑佳, 孙来军, 蒙亚浩, 王祎辰, 李晓旭, 冯国军, 杨凤艳
    中国农学通报. 2025, 41(4): 156-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0295

    为基于机器视觉(MV)设计一种低成本、高效且无损的菜豆种子识别、分类的方法,采集6个品种2751粒菜豆种子的图像信息,在对图像进行二值化、颜色提取、形态学操作等图像处理的基础上,提取包括颜色特征、纹理特征以及几何特征在内的9种特征作为分类的依据,分别建立K近邻(KNN)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)3种分类模型,对菜豆种子的品种进行分类。对比3种分类模型的混淆矩阵、准确率及F1值后发现,SVM模型的分类效果上最优,其分类准确率和F1值分别达到97.7%、0.977。研究表明,利用MV可以实现对菜豆种子的精准识别和分类。

  • 王晋飞, 朱勇勇, 高志红, 邝春议, 张翔, 陈晓远
    中国农学通报. 2024, 40(35): 138-147. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0175

    秸秆生物炭在环境治理和资源循环利用中发挥着重要作用,为了解秸秆生物炭的发展历程,明确该领域的研究重点和前沿方向,通过利用文献计量学CiteSpace可视化软件,对Web of Science(WOS)核心合集数据库检索获得的数据进行文献计量和知识图谱分析。结果显示:秸秆生物炭的年发文量呈上升趋势,中国的发文量位居榜首,总量达3141篇;在全球研究机构中,中国科学院、农业农村部和土壤科学研究所是秸秆生物炭研究的代表性机构;该领域的研究成果主要发表在Science of the Total EnvironmentBioresource Technology等高影响因子期刊,中国的王海龙是发文量最多的学者;研究热点及方向主要包括:秸秆生物炭的原料和制备条件、秸秆生物炭在固碳减排、改良土壤和污染修复上的应用以及机制。总体而言,秸秆生物炭是农业废弃物资源化利用的热点主题,今后秸秆生物炭的改性制备、对减缓气候变化和修复环境污染的机制与长期效应研究仍然是研究热点与趋势。

  • 江厚龙, 张春华, 王红锋, 郭保银, 陈少鹏, 李钠钾, 周鑫斌
    中国农学通报. 2024, 40(31): 146-151. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0017

    运用地统计学方法和GIS技术,将烟田按土壤养分含量划分不同肥力分区;利用多点大田试验获取关键参数建立推荐施肥模型;应用开发的数字烟田系统和烟田养分管理系统,将烟田测土配方结果推送给烟农以指导施肥实践。结果表明,奉节烟区土壤碱解氮含量属中等水平,有效磷和速效钾含量中等偏高。施肥分区显示,中氮中高磷中高钾烟田比例最大,低氮低磷高钾和中氮高磷中钾烟田比例次之,低氮高磷高钾和中氮低磷低钾烟田比例最小。研究开发的数字烟田系统和烟田养分管理系统可将土壤养分信息和施肥配方结果实时便捷地推送给用户以指导精准施肥。这项研究的成果实现了测土配方施肥的“最后一公里”,为烟田的科学施肥提供了有力的技术支撑。

  • 李边豪, 张国良, 李鹏程, 赵宏亮, 闫飞宇, 黄志炜, 牛远, 齐波, 张林青, 范松
    中国农学通报. 2024, 40(31): 152-158. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0019

    通过概述图像采集的2种方式,即RGB图像和光谱图像的获取,探讨图像预处理技术,包括图像去噪、增强及分割等步骤。在特征提取方面采用主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)方法,能高效提取稻种的颜色、纹理和形状特征;探讨了机器学习和深度学习在稻种光谱图像及RGB图像处理中的实践应用,以及深度学习模型在稻种识别分类的性能优化和改进方法。研究发现,机器视觉技术在稻种识别领域展现出高效与准确性,未来可以期待开发出低成本的图像采集平台和更为轻量级的稻种识别软件,推动稻种数据共享,并持续探索新兴的深度学习技术,进一步优化稻种识别的效果。

  • 徐苗, 马娜
    中国农学通报. 2024, 40(25): 140-146. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0653

    针对小麦叶片三维可视化不易实现的问题,通过NURBS曲面算法对小麦叶片进行三维重建。实测小麦叶片长度、叶片宽度、茎叶夹角、叶鞘长度、叶鞘直径等具体数据,通过主脉控制点算法计算叶片和叶鞘的主脉控制点信息,根据叶片宽度、叶鞘直径等信息计算出全部控制点信息,在visual studio中使用OpenGL构建小麦叶片三维模型。本研究算法得出的小麦叶片模型与真实小麦叶片有较高的相似度,较好地体现了叶片的弯曲度,真实地反映了作物叶片的形态信息。基于NURBS曲面的三维重建控制灵活、使用方便、计算简单,在作物的三维建模方面有较好的应用和参考价值。

  • 吴东丽, 刘聪, 郭超凡, 丁明明, 吴苏, 阙艳红, 姜明梁, 李雁
    中国农学通报. 2024, 40(25): 147-154. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0687

    实时、精准的土壤水分含量监测是农业用水管理的基础,探究冬小麦土壤水分反演的最优模型对于提高农业用水效率和可持续发展均具有重要的意义。本研究以河南省鹤壁市浚县冬小麦种植区域的土壤水分含量为研究对象,采用无人机遥感数据、卫星遥感数据、田间采样数据,分别运用温度植被干旱指数模型、水云模型和改进的水云模型3种方法,进行土壤含水量反演对比分析与最优模型选择。结果表明,3种方法中10 cm深度的反演精度均高于20 cm,且R2均大于0.4。其中采用改进的水云模型方法在10 cm深度的R2为0.7055、RMSE为0.0209,20 cm深度的R2为0.5069、RMSE为0.0271,优于水云模型和温度植被干旱指数的反演效果。因此,改进的水云模型是一种适合用于麦田土壤水分反演的方法,它能够提供较高的反演精度。

  • 王锦杰, 陈昊, 庞礴, 周航, 沈伟, 颜雅琼, 徐敏
    中国农学通报. 2024, 40(25): 155-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0760

    针对大范围冬小麦种植丰度定量评估和种植面积测量业务化中存在的,高分辨率影像覆盖能力较低难以在大空间范围内推广应用,与中分辨率影像提取精度较低之间相互制约的现实问题,选择均匀分布于黄淮海平原的6个Sentinel-2条带位置为试验区,通过分别构建随机森林分类模型提取Sentinel-2的冬小麦种植区域,并将Sentinel-2冬小麦种植区域合成为250 m空间分辨率的种植丰度,结合时序MODIS NDVI训练随机森林回归模型,预测得到黄淮海平原冬小麦种植丰度,从而实现大范围冬小麦种植丰度定量评估和种植面积测量。相比传统MODIS NDVI时序数据提取冬小麦种植区域,还需额外进行混合像元分解后才能得到种植丰度,本研究使用随机森林回归方法直接获得了每个像元的种植丰度,省去了混合像元分解步骤。训练的各条带位置随机森林分类模型,F1 score达0.9983以上,当训练集样本量占总样本量的2%以上时随机森林回归模型趋于稳定,当样本量占比达50%时模型最适宜使用,R2达0.8140,样本量占比达90%时,回归模型R2达到最大值为0.8162。使用模型测量冬小麦种植丰度和种植面积分别能够达到Sentinel-2精度的91%和99%以上,满足了大范围冬小麦种植丰度定量评估和种植面积测量的业务化精度要求。

  • 甘国娟, 刘秀, 罗赵慧, 梁萍, 杨景竣, 李进华, 田红灯
    中国农学通报. 2024, 40(20): 135-145. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0626

    为了全面探析互花米草的研究热点和发展趋势,利用文献计量学软件CiteSpace 6.1 R2对Web of Science和中国知网数据库互花米草文献进行梳理和可视化分析。结果表明:(1)国内外互花米草研究发文量呈上升趋势,2018年起国内总发文量超越国外。(2)国外互花米草研究机构以Louisiana State University为首,形成了以Bertness M-Silliman B-Iribarne O团队、Mendelssohn I-Hester M团队、Morris J-Wigand C团队为核心的研究力量;国内研究机构以中国科学院大学为首,核心研究团队是李博-安树青团队、张利权团队、仝川-曾从盛-王维奇团队,但国内外研究合作仍待加强。(3)互花米草研究历经以保滩护岸为目的的认识阶段、以生理学和生态学为主的理论研究阶段、应对互花米草扩散及入侵的防治技术研发和实施阶段。(4)国内外互花米草研究核心内容基本一致,但近10年来国内研究聚焦于互花米草入侵对本土植物影响、入侵机制及防治技术等。基于此,文章指出:国内互花米草研究应从治理技术零散、防治成本高、再次入侵、潜在污染风险大等方面给予更多关注,尽快形成适应中国地理环境特征的互花米草可持续治理技术;互花米草研究目前仍处于快速发展期,研究广度和深度不断增强,未来一段时间内,强化互花米草防治科技支撑、实施互花米草治理全过程跟踪评估仍是该领域的关注热点。

  • 李颖, 俄胜哲, 赵天鑫, 袁金华, 刘雅娜, 路港滨, 张鹏
    中国农学通报. 2024, 40(20): 146-153. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0618

    数字土壤制图是基于土壤成土学、地理学和数学理论知识,借助3S技术手段而产生的一种新型高效的土壤制图技术。国内外学者从环境协同变量的生成、样点数据的获取、数字土壤制图模型或方法的选择及土壤图的产生与验证这4个方面已有大量的研究,尤其是对制图方法的研究。本文介绍了数字土壤制图的五类方法,分别是地统计学方法、确定性插值、数理统计、机器学习和专家知识模型。同时基于不同方法的特征,从样本的密度和分布状况、地形地貌特征及目标变量等方面考虑,选择适用于研究区域的制图方法。数字土壤制图未来的发展方向包括将人类活动因子加入环境协同变量;基于机器学习与数据挖掘建立更有效的采样方法;新型建模方法的应用(深度学习和多模态方法)。

  • 黄怡, 米国华
    中国农学通报. 2024, 40(19): 149-153. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0629

    农业是维系人类生存和发展的重要产业,随着全球人口不断增加,农业行业迫切需要采用新兴技术来提高农业生产能力。ChatGPT(Chat Generative Pre-trained Transformer)作为一项具有划时代意义的人工智能技术,在农业领域中具有不可忽视的应用价值。本文分析了ChatGPT在农作物种植管理、畜牧业生产管理、农产品市场营销、农业教育与科技发展探索等领域中的应用潜力,同时指出了其相关的局限性,并提出了针对性的解决策略,旨在为农业生产、农业研究与发展领域的决策者和从业者提供一些参考。

  • 李宾妮, 王鹏飞, 董秀丽, 赖贝贝, 赵梦丽, 徐秋芳, 邱巍
    中国农学通报. 2024, 40(19): 154-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0075

    禾谷孢囊线虫(CCN)是一种严重影响小麦产量的植物寄生线虫,在国内小麦主产区都有广泛分布,危害粮食安全。为了解关于CCN的研究发展现状,利用文献计量分析软件CiteSpace,对1993—2022年CNKI和Web of Science数据库中收录的该领域文献资料分别按照所属国家或地区、研究机构、作者与关键词等进行可视化分析。研究发现,1993—2010年处于CCN研究领域发展初期,中文文献发文量低于英文。从2011年开始,国内关于CCN的研究成果逐渐增多,中文文献发文量急剧增加。由国家合作网络与研究热度图谱分析发现,2016—2022年,中国该领域的研究成果在国际期刊的发文量持续增加,并以最高的发文总量在该领域贡献突出。研究主体力量分析表明,各国科研工作者之间存在多方合作,但关于CCN的研究领域未形成稳定的核心作者群。由该领域的关键词发展趋势和聚类分析认为,关于CCN的研究前沿已从过去的发生与鉴定、危害与防治,发展到了现在的挖掘植物优良抗性基因、研发高效生防菌剂等方向,关于CCN与宿主植物及土壤微生物互作的分子机制研究是该领域的研究热点。建议未来的研究考虑通过本土小麦远缘杂交来培育新抗性品种;挖掘“小麦-线虫-土壤微生物”的多重互作机制,利用多学科相互交叉的优势,开发非单一菌株的菌剂配方,以寻求更高效且绿色环保、可以广泛应用的线虫治理措施。

  • 高婧, 秦梦凡, 李坤, 李武
    中国农学通报. 2024, 40(16): 156-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0032

    基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心合集数据库的相关文献,应用VOSviewer软件,以图和表的形式对有关玉米产量性状遗传特性研究文章的文献量、作者、机构、期刊、关键词等数据进行可视化分析。共收集到1976—2022年间收录在CNKI数据库的中文文献782篇及WoS数据库的英文文献2140篇。根据关键词共现网络分析,CNKI数据库在此领域的研究内容主要涉及玉米籽粒、根系等产量性状相关的遗传研究和QTL定位、配合力遗传效应及杂交种产量性状关联分析等,WoS数据库主要关注产量性状QTL定位、非生物因子调控玉米形态来影响产量的生理生态研究。研究发现,在21世纪之前,玉米产量性状遗传特性的研究多集中在相关形态指标的生理生态研究,之后逐步重点扩增到影响产量表达的分子机制挖掘方向。总体来讲,有关玉米产量遗传特性研究的热点在未来仍可能趋向于调控产量性状遗传表达的基因挖掘、多组学等分析,以及非生物因子影响产量因子表达的生理生态等研究这2个模块。作者、机构合作关系可视化网络图显示,国内间合作相对密切,国内外合作相对不足。此外,2个数据库中收录文献排名及被引用频次等数据表明,玉米产量性状遗传特性这一方向在中国有较好的研究热度,但成果突出水平在世界范围内有待加强,因此建议科研人员进一步深化研究内容,并加大国内外团队的合作力度,以增强国内玉米产量性状遗传解析的实力,提高研究成果在世界范围的关注度与认可度。

  • 张恺东, 张凡巧, 董博, 段佳霖, 陈光荣, 王立明, 杨如萍
    中国农学通报. 2024, 40(13): 140-145. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0388

    为提高甘肃省大豆品种的选育和应用效率,利用大豆区域试验数据,从基因型与环境的互作分析出发,对甘肃省大豆新品种的稳定性、适应性以及各试点的鉴别力进行全面评估。本研究采用AMMI模型与GGE双标图相结合的方法对甘肃省9个大豆品种在5个试验点的产量进行分析,结果表明,AMMI模型中主成分值(IPCA1、IPCA2)占总变异平方和的95%;其中‘中黄318’属于高产稳产性品种,而‘陇黄3号’和‘铁丰31’虽然产量较高,但其稳定性中等,适合在特定区域栽培。在5个试验点中,凉州分辨力最强,镇原分辨力较弱。综合运用AMMI模型和GGE双标图法,能够更准确直观地反映各品种生产力、稳定性和适应能力,以及在不同试验区域的分辨能力和代表性。

  • 胡皓楠, 冯海萍, 张凯, 吴宏亮, 康建宏
    中国农学通报. 2024, 40(13): 146-156. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0447

    土壤微生物群落对生态系统的具有重要影响。为了解国内外不同种植模式对土壤微生物的影响,了解其特征、前沿、热点及其变化趋势,利用CiteSpace文献可视化软件,调查2002—2022年发表的2123篇研究论文,旨在分析不同种植模式对土壤微生物的影响。从国家、机构、作者、期刊、共被引文献和关键词等方面进行可视化分析,以研究该领域的热点和发展趋势。研究结果显示,2002—2022年关于不同种植模式对土壤微生物影响的文献总体呈上升趋势。在各国发文量方面,中国和美国的发文量处于领先地位,其中美国的发文量为484篇,占总发文量的22.79%,居首位。中国紧随其后,发文量为431篇,占比20.30%,中美两国之间交流频繁;中国科学院虽然首发年限较晚,但在该研究领域方面地位较高;中国研究人员的发文量占比很大,但和其他国家学者的合作交流较少;研究集中于生物与生化、物理学、农学等综合领域,研究内容呈现出跨学科融合的趋势。基于高通量测序的土壤微生物宏基因组研究是未来土壤微生物对种植模式响应中的重要问题。当前的研究热点主要包括模式、群落、根际、碳和氮等方面的相关问题。未来发展的领域可能是抗病性、腐烂、生物地理学等方面。

  • 李全胜, 曹姗姗, 张志勇, 孙伟
    中国农学通报. 2024, 40(11): 148-158. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0383

    近40 a来,中国畜禽养殖信息技术研究取得了诸多阶段性成果,定量分析该领域的研究脉络、现状、热点与趋势,可为畜禽养殖信息技术的发展方向、学科布局和未来规划等提供有益借鉴。以中国知网1980年1月—2022年2月收录的畜禽养殖信息技术领域科研文献为数据源,构建多条件组合专业检索式,获取有效文献1908篇,建立文献数据库,采用文献计量学方法和CiteSpace 5.8.R3进行定量分析。结果表明:文献分布时间和演化趋势分析显示中国畜禽养殖信息化研究大致经历了1980—2004年、2005—2013年以及2014年至今3个发展阶段。该领域发文最多的机构是中国农业大学信息与电气工程学院,大部分机构和研究者还有很大的交流合作空间。热点分析表明出现频次最多的3个关键词为物联网、畜牧业、信息化,关键词聚类揭示畜禽养殖信息化研究主要围绕信息技术、饲养标准、畜牧生产等16个主题6大方向开展。未来的研究中还要加强作者和各单位之间的合作。

  • 王敬云, 胡晓航, 董心久, 马亚怀, 李彦丽
    中国农学通报. 2024, 40(10): 132-139. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0343

    为快速准确地获取甜菜的生长状况,在东北寒区对糖用甜菜精准施肥,达到高质高产的目地。2022年在黑龙江省哈尔滨市黑龙江大学呼兰校区试验基地,以糖用甜菜‘KWS7748’为参试材料,获取甜菜块根糖分增长期不同施氮水平下的多光谱影像和田间实测数据,选出能反映甜菜此时期冠层生理生化的最优植被指数构建甜菜施氮决策模型。结果表明,甜菜的产量随着施氮水平的增加呈现先增加后减少的趋势,而含糖率随施氮水平的增加而显著下降;将各植被指数与甜菜SPAD进行回归分析,优选最优植被指数为LCI,不同施氮水平下LCI变化与根产量高度相关,与含糖率呈负相关关系;根据小区的最佳施氮量,生成试验区甜菜氮肥变量施肥图,与实际情况具有一致性。无人机遥感技术对甜菜氮素营养诊断,指导精准施用氮肥,实现高质高产具有重要的理论意义。

  • 王含瑞, 肖雯丽, 王梦亮, 王俊红
    中国农学通报. 2024, 40(10): 140-149. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0335

    利用文献计量学及文献可视化软件CiteSpace对国内外植物氮素代谢的研究现状、研究热点和发展趋势进行总结与分析,便于相关研究者了解本领域的研究现状。以2013—2022年Web of Science数据库(WoS)和中国知网数据库(CNKI)中植物氮素代谢研究相关论文为文献来源,对发文量、主要研究力量、文献共被引、关键词进行分析。研究表明,发文量整体呈现逐渐增长的趋势,中国、美国、西班牙、德国和巴西等国家在植物氮素代谢领域的影响力较大,国内外机构发文量较多的是农林类高校及科研单位。氮的吸收利用、氮利用效率、盐胁迫、铵信号的介导和氮代谢相关酶的研究构成了植物氮素代谢的重要基础。近10年国际上植物氮素代谢研究的热点为植物耐受性、氮利用效率、氨同化、参与氮代谢相关酶和蛋白质的生物合成等;国内研究热点主要集中在不同氮素形态对植物品质和产量的影响、植物的氮素利用效率、碳氮代谢等相关方向,此外耐旱性、乙烯是最新研究前沿。今后植物氮素代谢应进一步围绕氮素利用效率这一目标展开研究,对氮肥施用进行长期动态观测,研究定量标准;关注植物碳-氮代谢协同机制;基于多组学技术开展植物氮素代谢的相关基因研究;整合植物氮素代谢调控网络。

  • 王仁成, 高云龙, 杨迪, 李程, 吴慧光, 于鹏
    中国农学通报. 2024, 40(10): 150-158. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0856

    为全面了解国内外粪污堆肥研究领域的研究进展及前沿动态,利用CiteSpace软件对粪污堆肥领域的文献进行可视化分析。结果表明,2009—2022年该研究领域的中英文文献发文量总体呈上升趋势,中国、美国、印度、西班牙、加拿大等是英文文献发文量较大的国家。该领域主要发文机构有中国科学院、西北农林科技大学、中国农业大学、农业农村部、加拿大农业及农业食品部等,其中中国科学院占据重要地位,表明中国在该研究领域有较强的学术影响力和显著的贡献。从合作关系方面分析,该领域国内外作者在自身科研团队内部合作紧密,但缺少团队间的交流合作。关键词聚类及突现强度分析表明,该领域研究内容可分为2个阶段和1条路径。第1阶段为研究粪污堆肥过程中氮损失的主要途径以及堆肥过程中的微生物活动规律及其生物量的变化;第2阶段研究热点转向粪污堆肥过程的温室气体排放、细菌群落的演替以及堆肥过程中抗生素基因和重金属的残留情况;研究趋势为混合堆肥及其质量→肥料对土壤的影响→堆肥过程中氮损失→生物生物量及其结构和功能变化→细菌群落的演替→温室气体的排放→有害物质的残留,堆肥过程中的环境影响可作为该领域研究的热点及前沿。

  • 王雨菡, 陈莲, 张培珍, 李高聪, 王振江, 唐翠明, 林森, 罗国庆, 钟建武, 李智毅, 王圆
    中国农学通报. 2024, 40(7): 144-154. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0296

    为深入了解根系分泌物研究进展及发展趋势,以Web of Science核心合集数据库2002—2022年根系分泌物的相关文献为数据源,采用文献计量学方法,借助软件VOSviewer和CiteSpace对年发文量、高产发文国家间合作关系、发文机构、期刊分布、文献共被引和高频关键词等进行可视化处理,并对不同研究阶段主要研究内容进行分析。结果表明,近20年根系分泌物研究领域年发文量总体呈上升趋势,在国际范围内受重视程度越来越高。中国、美国合作关系密切且合作发文最多,中国科学院与美国科罗拉州立大学致力于该领域研究并做出突出贡献,《Plant and Soil》和《Soil Biology & Biochemistry》为主要载体。生态系统、根际微生物、有机酸、基因、胁迫和植物适应性为根系分泌物研究的核心主题;不同研究阶段主要研究内容由早及近表现为信号传导—养分获取—化感作用—植物修复—植物与微生物互作。在分子水平上揭示植物与根际微生物的互作机理、根系分泌物与根际微生物在植物生长过程中的调控功能及分子机制等更为细化的研究将会成为未来一段时间的新兴研究热点。

  • 吴少博, 邢力元, 王进朝, 贾梦珂, 刘春晖, 周琼琼, 王龙
    中国农学通报. 2024, 40(8): 148-156. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0351

    农业废弃物的无害化和资源化利用不仅将废弃的生物质“变废为宝”,还可以减少对生态环境的污染,改善人居生活环境,是实现绿色、循环、低碳、高效和可持续发展的有效途径。本文对1990—2022年国内外发表的农业废弃物资源化利用研究的相关文献进行计量学统计,借助CiteSpace和VOSviewer文献计量工具,对该领域发文数量的年变化趋势、关键词等进行综合分析。研究发现,国内对该领域的研究起步早于国外近10年,从2002年开始国际上对该领域的研究热度和重视程度明显高于国内,年发文量的增长趋势也显著高于国内,国内外发文量的差距也在逐年扩大。国内外对于废弃物资源化利用领域的研究热点并不完全相同,国内偏向于将废弃物用于生产有机肥,以实现绿色低碳农业的循环利用;国外侧重于将废弃物进行生物质材料化和能源化利用,以弥补对不可再生资源的消耗。基于中国人多地少的基本国情,未来国内应该努力拓宽农业废弃物的处置方式,将农业废弃物原材料进行分类处置,用于基质化、饲料化、肥料化、材料化和能源化,同时将废气、废热、废渣进行回收利用,以实现生物质资源的无害化、减量化、多元化的多级利用。研究结果为国内农业废弃物资源化利用领域的发展提供借鉴。

  • 张喆, 雷雪双, 刘志, 李兆华, 张劲
    中国农学通报. 2024, 40(7): 155-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0206

    为全面了解国内外福寿螺研究趋势及差异,基于中国知网(CNKI)和WOS数据源,利用Citespace知识图谱可视化分析软件对福寿螺研究发文量、研究团队、研究机构、研究内容、热点演化等方面进行可视化分析。结果表明:(1)国内外关于福寿螺的发文量呈现持续增长的趋势。福寿螺研究在CNKI数据库中经历了缓慢增加(1985—2005年)、快速发展(2006—2012年)、波动稳定(2013—2022年)3个阶段;在WOS数据库中,福寿螺研究开始较晚,但在2009年后发文激增,呈现波浪式增长趋势。(2)国内外文献作者及研究机构的合作网络体系基本形成,其分布特征与福寿螺原产地和入侵现状有关。国内福寿螺研究机构和团队分布主要是集中在长江中下游以南的高校和研究所,国外机构和团队分布主要集中在阿根廷、巴西、美国等国家。(3)国内外福寿螺研究的重点存在差异,国内福寿螺的研究在CNKI和WOS数据库中的内容和方向也有所不同。CNKI数据库中的研究重点关注广州管圆线虫病、福寿螺的防治方面,而WOS数据库的研究主要集中在气候变化、重金属等外界环境对福寿螺的影响方面。(4)国内福寿螺研究前沿指向入侵机制、抗性生理生化变化和遗传等方面,而国外福寿螺研究前沿指向生物多样性和系统发育上。文章指出,未来国内研究团队应加强跨区域合作,深入对福寿螺的生物特性和遗传结构研究,更好地了解其生活习性、繁殖方式和适应能力,从而制定更有效的防治策略。

  • 张述伟, 宗营杰, 黄琳丽, 何婷, 刘成洪, 徐红卫, 郭慧敏
    中国农学通报. 2024, 40(5): 145-152. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0174

    为全面了解近十年国内外藜麦科研现状与发展趋势,利用文献计量学方法,综合检索2012—2022年间中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)中国期刊全文数据库和Web of Science(WOS)核心合集数据库有关藜麦研究的相关文献,对文献发表年份、研究机构、期刊分布、学科领域分布进行统计分析,并通过关键词共现网络分析归纳国内外藜麦主要研究前沿及热点。结果表明,藜麦相关研究自2013年国际藜麦年后迅速升温,近三年来处于快速增长时期,中国藜麦研究虽然起步较晚,但累计发文数量已超过欧美等国家跃居世界首位,然而论文质量还有待进一步提升,篇均被引频次排在德国、意大利、智利、美国以及西班牙之后。国外研究机构主要集中在南美藜麦起源地及欧美发达国家,国内研究机构主要集中在西北和华北等藜麦种植区域;期刊分布主要以食品科学领域为主,研究热点主要集中在品种选育栽培、营养品质与加工特性等领域。藜麦作为一种健康杂粮正在中国兴起,推进藜麦产业化具有广阔发展前景与应用空间。

  • 王鹏翔, 陈翔宇, 魏春月, 马怡茹, 秦诗哲, 周泽轩, 张泽
    中国农学通报. 2024, 40(4): 148-157. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0110

    地上部氮浓度是准确诊断作物氮素丰缺进而评价其生长状况的重要指标。通过构建基于高光谱的滴灌棉花地上部氮浓度估测模型,实现棉花氮素含量的实时、无损、精确获取,为精准施肥提供理论依据和技术支撑。以新疆北部主栽棉花‘新陆早45号’和‘新陆早53号’为供试品种,设置6个施纯氮处理(0、120、240、348、360、480 kg/hm2),测量棉花冠层高光谱信息,利用函数变换去除冗余,一阶与二阶导数筛选结果相似,倒数的对数筛选结果较为分散。采用机器学习权重排序进行特征筛选,共选出359、371、751、752、746、739、755 nm等7个特征波段。同时遍历波长组合,优化前人研究与氮素高相关的植被指数,共选出RVI810,460NDVI811,856NDVI750,705RVI740,720RVI851,852DVI359,360NDVI851,852等7个光谱指数。将筛选得到的特征波段与植被指数分别利用岭回归、决策树、引导聚类、增强学习算法与棉花氮素建立养分估测模型,最终Adaboost迭代算法所建立滴灌棉花地上部氮浓度估测模型效果最优,模型精度R2达到0.911,RMSE为1.362。利用光谱信息可以有效反演棉花氮营养状态,基于植被指数构建的模型估测精度较特征波段更为稳定;对现有的植被指数特征波段进行优化,可以有效提升模型的估测精度;对比分析不同建模方式下模型精度,集成学习相比单机器学习在进行棉花氮营养估测时更有优势。

  • 马娜, 任宇翔
    中国农学通报. 2024, 40(4): 158-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-1025

    为准确识别植物的健康状况,更好地对植物进行健康管理和治疗,以芒果、柠檬和石榴3种植物健康和病害叶片为研究对象,设计BP神经网络模型对植物健康状况进行识别。首先提取植物叶片表型特征数据,包括叶片颜色特征、形状特征和纹理特征。其中使用小波变换提取植物叶片的纹理特征,并用PCA主成分分析法对提取的特征数据降维。其次建立BP神经网络模型对植物进行分类识别。采用不同特征组合进行实验,识别准确率最高可达83.9%。采用颜色、形状和纹理组合特征建立的BP神经网络植物叶片健康识别模型具有最好的识别效果,可以便捷、高效地识别植物病害。

  • 李博文, 毛雪, 姜威, 孔祥辉, 夏海华
    中国农学通报. 2024, 40(2): 143-151. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0084

    基于CiteSpace的黑木耳降血糖研究态势分析相关研究进展、热点及发展趋势,为中国黑木耳资源的可持续利用提供参考。利用CiteSpace对1993—2022年收录于中国知网(CNKI)有关黑木耳降血糖研究领域的4184篇文献信息进行科学计量与可视化分析。1993—2022年中国黑木耳资源备受学者关注,黑木耳降血糖领域的年发文量总体上呈先缓慢后快速上升的趋势,发文量最多的作者是:王振宇、孔祥辉、李婷婷、尹红力等,主要的研究机构有吉林农业大学、福建农林大学、南京农业大学、东北林业大学等;通过关键词突现结果表明,稳定性、结构表征、响应面法、结构解析、功能特性是近几年的突现关键词,突现强度分别为6.02、17.88、5.54、5.81和6.83。与上述关键词相关的主题都集中于黑木耳降血糖的有效成分及在分子水平上作用机制的研究,这也是中国黑木耳降血糖领域当前及未来一段时间的主要研究热点。未来黑木耳相关研究将呈现多元化的趋势,基础研究多着重在发掘黑木耳多糖的结构成分和阐明黑木耳降血糖的作用机理;应用研究主要集中在黑木耳精深加工产品的开发与利用。研究结果可为广大业内人士的后续研究与开发提供借鉴与参考,为黑木耳功能精准研究和产品开发奠定基础。

  • 贾方方, 滕世华, 何琳, 付安旗, 陈淑萍, 赵中原
    中国农学通报. 2024, 40(1): 151-156. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0031

    为及时、准确监测烟草叶片的水分状况,连续2年开展不同基因型烤烟品种的水分胁迫试验,测定烟叶的光谱反射率和叶片等效水厚度(EWT),系统分析350~2500 nm波段范围内任意2个波段组合而成的比值水分指数(SRWI)和归一化水分指数(NDWI),并构建烟草EWT的光谱指数预测模型。结果表明:(1)不同基因型烟草的叶片等效水厚度均随灌水量的减少而降低。(2)不同水分处理的烟叶光谱反射率在可见光波段和近红外波段均发生了规律性变化。(3)筛选出的烟草叶片等效水厚度的光谱敏感波段主要集中在可见光区域的500~600 nm、近红外区域的700~900和1000~1250 nm、短波红外区域的1900~2000 nm,最佳水分光谱指数分别为NDWI(R1920R1930)、SRWI(R1930R1920),核心波段为1920、1930 nm。(4)利用水分光谱指数构建的烟草叶片等效水厚度的线性和非线性预测模型,以极限学习机模型(ELM)的精准度和稳定性最佳(P-R2=0.853**T-R2=0.855**RMSE=0.004)。表明可利用水分光谱指数NDWI(R1920R1930)、SRWI(R1930R1920)结合机器学习模型实现烟草叶片含水量的精准监测。

  • 代希茜, 张应青, 李露, 田江, 莫楠, 余晨, 郭文
    中国农学通报. 2024, 40(1): 157-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0978

    通过Innography专利平台数据库中相关专利的检索,利用专利计量学方法,从专利申请国家及数量、申请机构及技术差异、研发热点等方面对甘蔗技术领域国际发展态势进行分析。结果表明,2000—2020年甘蔗技术专利呈现缓慢增长、快速增长和回落3个阶段,中国、美国、巴西专利累计申请量最多,是主要技术输出国,是全球最受重视的技术市场。科迪华、拜耳、先正达等大型跨国公司不仅是全球主要的专利申请主体,在中国的专利申请也较为活跃,其在甘蔗分子育种、无性繁殖、生化防控等领域申请了大量基础专利,基本实现了在全球的技术保护。国内相关专利申请主体为科研机构和高校,专利类型方向侧重于甘蔗种植、生产、加工等新型实用技术的研发。

  • 郭婷, 罗瑞, 孙艺伟, 戴红君, 贵淑婷, 任妮
    中国农学通报. 2023, 39(34): 154-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0892

    通过对长三角地区农艺学领域的科技态势与科研竞争力进行分析,为长三角地区农艺学领域的科技创新、管理决策提供数据参考和情报支撑。基于论文、专利等多源数据,利用文献计量、专利计量、知识图谱等方法对长三角地区农艺学领域的研究重点、研究前沿、三省一市及主要农业研究机构的科研竞争力等进行深入研究和可视化展示。结果表明:(1)长三角地区农艺学领域分为栽培与营养管理技术、生理生化与基因调控技术、植物保护技术、田间管理机械研发与利用4个研究方向。(2)栽培技术与栽培模式等5个研究内容是研究前沿。(3)江苏省的综合科研竞争力最强,其次是浙江省,再次是上海市和安徽省,各省市的研究优势各有侧重。(4)南京农业大学的综合科研竞争力最强,其次是中国农业科学院、中国科学院和江苏省农业科学院,4个机构的研究优势各有侧重。今后应从加强组织领导、强化财政支持,加强区域合作、促进协同创新,瞄准研究前沿、攻坚关键技术等多个方面推动长三角地区农艺学领域的科技创新发展。