徐志宇，薛穎昊, ，張軍，孫仁華，石祖梁，赫天一，王久臣*

1. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京 100125；2. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽 110866；3. 安徽省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，安徽 合肥 230001；4. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，遼寧 沈陽 110866

秸稈是重要的生物質(zhì)資源，中國作為糧食生產(chǎn)大國，2017年，秸稈產(chǎn)生量為 8.05億噸，秸稈可收集資源量6.74億噸，秸稈利用量5.85億噸（中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部，2020）。為解決秸稈利用問題，提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用效率，國家投入了大量人力、物力及財力，不斷加大秸稈綜合利用的工作力度，完善秸稈“收儲運”體系和扶持政策，以推動秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展（馬驍軒等，2016）。自2008年國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》后，中國逐步形成了肥料化、燃料化、飼料化、原料化、基料化的“五料化”秸稈利用途徑（王丹丹，2020）。其中，“肥料化”主要指利用秸稈作為農(nóng)作物肥料，主要手段有腐熟還田、秸稈直接還田、堆漚還田、生物反應(yīng)堆等（敖金成等，2015）；“燃料化”指秸稈的能源化利用，主要技術(shù)有固化成型、炭化、燃料乙醇、生物柴油、熱解氣化、沼氣化以及直燃發(fā)電等（朱顥等，2017）；“飼料化”主要是利用秸稈生產(chǎn)飼料，其主要方法包括青（黃）貯法、堿化法、氨化法、直接壓塊加工飼料法、揉搓絲化加工飼料法等（王平等，2019）；“原料化”主要指利用秸稈制作再加工產(chǎn)品，包括人造板材、復(fù)合材料等（靳璇等，2016）；而“基料化”是指以秸稈為主要原料，加工或制備為動物、植物及微生物生長提供良好條件和一定營養(yǎng)的有機(jī)固體物料，如食用菌生產(chǎn)栽培基質(zhì)、植物育苗與栽培基質(zhì)、動物飼養(yǎng)過程中所使用的秸稈墊料等（石祖梁等，2016）。

文獻(xiàn)計量是指利用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的方法來了解某個研究領(lǐng)域的發(fā)展概況和趨勢，通過系統(tǒng)地總結(jié)該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、熱點和前沿問題，科學(xué)地評價科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者的科研能力，對于把握學(xué)科發(fā)展方向，跟蹤最新進(jìn)展，提高科研效率具有重要意義。為了解秸稈綜合利用的研究發(fā)展態(tài)勢，都華等（2017）采用文獻(xiàn)計量的方法，對秸稈利用相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)表時間、作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、涉及的學(xué)科類別、基金項目資助情況以及研究熱點等做了統(tǒng)計和分析。但總的來看，國內(nèi)外采用文獻(xiàn)計量法研究秸稈綜合利用的報道較少，且就秸稈應(yīng)用方向做分類探討的還未報道過。本文從肥料化、燃料化、飼料化、原料化、基料化的秸稈利用“五料化”應(yīng)用入手，分別收集秸稈綜合利用領(lǐng)域5個應(yīng)用方向發(fā)表的相關(guān)中文和英文文獻(xiàn)，分析文獻(xiàn)的分布特征、機(jī)構(gòu)、作者、研究熱點及前沿等情況，從而了解整個領(lǐng)域近 20年來的研究概況，為制定并優(yōu)化秸稈資源化的政策提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)的獲取與處理

1.1 研究數(shù)據(jù)的來源

分別在CSCD數(shù)據(jù)庫和Web of Science核心合集的 Science Citation Index Expanded （SCIEXPANDED）數(shù)據(jù)庫中通過主題檢索的方式檢索獲得秸稈綜合利用領(lǐng)域1999—2019年度的所有相關(guān)中文和英文論文（其中，CSCD論文8314篇，SCI-E論文20899篇），并結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜业膶I(yè)辨別，對獲得的論文進(jìn)行肥料化利用、燃料化利用、飼料化利用、原料化利用和基料化利用5個應(yīng)用方向分類（檢索時間為2019年10月，未限定文獻(xiàn)類型）。

1.2 數(shù)據(jù)可視化

利用社會網(wǎng)絡(luò)分析工具 Gephi 0.9.2開展高頻關(guān)鍵詞聚類分析與可視化展示。在網(wǎng)絡(luò)圖中，節(jié)點代表關(guān)鍵詞，節(jié)點越大說明與其共同出現(xiàn)在相同論文中的關(guān)鍵詞數(shù)越多，那么該關(guān)鍵詞在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的地位也就越關(guān)鍵。節(jié)點之間的連線的粗細(xì)則體現(xiàn)了關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)強(qiáng)度，連線越粗，表示兩個關(guān)鍵詞同時出現(xiàn)在相同論文中的次數(shù)越多，這兩個關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系越緊密。聚類分析中，聯(lián)系最緊密的關(guān)鍵詞被歸為一類，并以一個相同的顏色加以表示，代表一個研究熱點。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈綜合利用領(lǐng)域近20年論文發(fā)表趨勢

如圖1所示，近20年來秸稈綜合利用領(lǐng)域的發(fā)文總量和中文發(fā)文量的變化趨勢基本吻合，整體呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。從發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量變化情況來看，1999—2007年間，發(fā)文基數(shù)較小，發(fā)文總量在1000篇以下，其中中文發(fā)文量在400篇以下；2008—2018年間，發(fā)文總量與中文發(fā)文量除了2017年之外，其余年份均保持逐年增長的態(tài)勢，2018年發(fā)文總量已達(dá)到2644篇，中文發(fā)文量也達(dá)到了1500篇（2019年數(shù)據(jù)在獲取時并非全年完整數(shù)據(jù)，因此暫不列入?yún)⒖迹?。從發(fā)文總量和中文發(fā)文量對比來看，1999年中文發(fā)文量僅占領(lǐng)域論文總數(shù)的9%左右，連年增長至2014年時占比已超過50%，2018年的占比已增長至56.7%，說明秸稈綜合利用領(lǐng)域的中文和英文發(fā)表論文數(shù)量均處于增長狀態(tài)，且中文發(fā)文量的增長速度較英文發(fā)文量要快得多，已逐步占據(jù)領(lǐng)域主導(dǎo)地位。

圖1 秸稈綜合利用領(lǐng)域近20年論文發(fā)表趨勢Fig. 1 The trend of publication articals in the field of comprehensive utilization of straw in the past 20 years

2.2 中、英文發(fā)文主要機(jī)構(gòu)

秸稈綜合利用領(lǐng)域中文發(fā)文量排名前 15位的機(jī)構(gòu)及其發(fā)文情況如圖2所示，發(fā)文量前15位的高產(chǎn)機(jī)構(gòu)中有11所農(nóng)林類高校，3個研究所以及1個國家重點實驗室。其中，有4個機(jī)構(gòu)的發(fā)文量在300篇以上，分別是西北農(nóng)林科技大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，尤以西北農(nóng)林科技大學(xué)的發(fā)文量為最高，達(dá)583篇，優(yōu)勢明顯。

圖2 秸稈綜合利用中文發(fā)文量前15的機(jī)構(gòu)Fig. 2 Top 15 institutions with the number of Chinese publication articals on the comprehensive utilization of straw

秸稈綜合利用領(lǐng)域英文發(fā)文量排名前 15位的機(jī)構(gòu)及其發(fā)文情況如圖3所示。發(fā)文量前15位的高產(chǎn)機(jī)構(gòu)中有10所大學(xué)和5個科研院所。有4個機(jī)構(gòu)的發(fā)文量在300篇以上，分別為Chinese Acad Sci、ARS、China Agr Univ、Agr & Agri Food Canada。其中，以中國科學(xué)院（Chinese Acad Sci）發(fā)文量最高（1156篇），其余機(jī)構(gòu)的發(fā)文量在199—300篇之間。在15個高發(fā)文機(jī)構(gòu)中，中國機(jī)構(gòu)有7個，表明國內(nèi)的秸稈綜合利用研究在國際上被重視。

圖3 秸稈綜合利用英文發(fā)文量前15的機(jī)構(gòu)Fig. 3 Top 15 institutions with the number of English publication articals on the comprehensive utilization of straw

2.3 中、英文發(fā)文主要研究者

表1反映了秸稈綜合利用領(lǐng)域近20年來中文發(fā)文量排名前 15位的高產(chǎn)作者及其發(fā)文情況。16位高產(chǎn)作者來自于 15個機(jī)構(gòu)，其中，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)有4位高產(chǎn)作者，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)和西北農(nóng)林科技大學(xué)各有3位高產(chǎn)作者。發(fā)文量50篇及以上的作者共有4位，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的張仁陟和江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的常志州兩位的發(fā)文量超過了 70篇，優(yōu)勢明顯；余下兩位分別是吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)的竇森和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院的趙立欣。

表1 秸稈綜合利用中文發(fā)文量前15的作者Table 1 Top 15 authors with the number of Chinese publication articals on the comprehensive utilization of straw

表2反映了秸稈綜合利用近20年來英文發(fā)文量排名前15位的高產(chǎn)作者及其發(fā)文情況。15位高產(chǎn)作者來自 13個不同的機(jī)構(gòu)。其中，密歇根州立大學(xué)（Michigan State Univ）、中國科學(xué)院（Chinese Acad Sci）各有2位高產(chǎn)作者。發(fā)文量在60篇及以上作者共有4位，其中來自魯汶大學(xué)（Khon Kaen Univ）的Wanapat發(fā)文量高達(dá)126篇，優(yōu)勢明顯；余下3位為俄亥俄州立大學(xué)（Ohio State Univ）的Lal、密歇根州立大學(xué)（Michigan State Univ）的Dale以及中國科學(xué)院的Chen Hongzhang（陳洪章）。

表2 秸稈綜合利用英文發(fā)文前15的作者Table 2 Top 15 authors with the number of Chinese publication articals on the comprehensive utilization of straw

2.4 中英文高被引論文

通過分析高被引論文，可以找出推動學(xué)科發(fā)展、處于領(lǐng)域領(lǐng)軍位置的作者。表3是秸稈綜合利用領(lǐng)域被引用頻次排名前 10位的中文文獻(xiàn)。從表中可以看出，韓魯佳等（2002）的《中國農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀》被引用頻次最高，該論文詳細(xì)介紹了農(nóng)作物秸稈作為工業(yè)造紙原料、畜牧飼料、造肥還田以及農(nóng)村生活能源的利用現(xiàn)狀和秸稈綜合利用新技術(shù)。其次是勞秀榮等（2003）的《秸稈還田與化肥配合施用對土壤肥力的影響》，提出了長期秸稈還田并配施適量的化肥，是培肥地力，提高產(chǎn)量的有效措施之一。高引用論文不僅豐富了秸稈綜合利用各個應(yīng)用方向的理論基礎(chǔ)，還為如何高效利用農(nóng)作物秸稈提供了依據(jù)。

表3 秸稈綜合利用被引頻次前10的中文文獻(xiàn)Table 3 Top 10 Chinese publication articals cited for comprehensive utilization of straw

表 4是秸稈綜合利用領(lǐng)域被引用頻次排名前10位的英文文獻(xiàn)。其中，被引用頻次最高的是Mohan et al.（2006）的《Pyrolysis of wood/biomass for bio-oil: A critical review》，該論文闡明了通過快速熱解利用生物質(zhì)，可以生產(chǎn)既可用作能源又可作為化工生產(chǎn)原料的產(chǎn)品，即秸稈的燃料化應(yīng)用途徑。其次 Kumar et al.（2009）的《Methods for pretreatment of lignocellulosic biomass for efficient hydrolysis and biofuel production》和Weiland et al.（2010）的《Biogas production: Current state and perspectives》，其分別闡述了木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的各種預(yù)處理方法和利用秸稈生產(chǎn)沼氣的現(xiàn)狀、前景。英文高引用頻次論文打破了秸稈傳統(tǒng)肥料化利用途徑，為秸稈綜合利用指提供了新思路。

表4 秸稈綜合利用被引頻次前10的英文文獻(xiàn)Table 4 Top 10 English publication articals cited for comprehensive utilization of straw

2.5 中、英文發(fā)文關(guān)注度

根據(jù) 4個年段（1999—2003、2004—2008、2009—2013和2014—2019年）中5個技術(shù)應(yīng)用方向（肥料化、燃料化、飼料化、原料化和基料化）所包含文獻(xiàn)的占比分布情況，分析中文和英文發(fā)表論文關(guān)注方向隨時間演變規(guī)律。

2.5.1 不同應(yīng)用方向中文發(fā)文量的演變規(guī)律

中文發(fā)文在不同應(yīng)用方向的數(shù)量占比隨時間演變規(guī)律如圖 4所示，肥料化應(yīng)用方向在 2004—2008、2014—2019年兩個年段發(fā)文量占比均達(dá)到60%以上，而在1999—2003、2009—2013年兩個年段的發(fā)文量占比也均超過50%，為近20年來秸稈綜合利用領(lǐng)域研究最熱的應(yīng)用方向。燃料化應(yīng)用方向在1999—2003年段發(fā)文量占比最低，但從2004年開始發(fā)文量占比顯著遞增，雖于 2014—2019年段有所回落，仍是自 2003年以來秸稈綜合利用領(lǐng)域的第二大研究熱點方向。飼料化應(yīng)用方向在1999—2003年段為秸稈綜合利用領(lǐng)域第二大研究熱點方向（發(fā)文量占比15.29%），但從2004年開始關(guān)注度低于燃料化應(yīng)用方向。原料化應(yīng)用方向在各個年段的發(fā)文量占比變化趨勢跟飼料化應(yīng)用方向相同，但從 2004年開始發(fā)文量占比要高于飼料化應(yīng)用方向，是秸稈綜合利用領(lǐng)域第三大研究熱點方向?；匣瘧?yīng)用方向的發(fā)文數(shù)量雖然逐年上升，但在各個年段的占比基本保持 5%左右，整體關(guān)注熱度相對較低。

圖4 秸稈綜合利用中文發(fā)文5個應(yīng)用方向的研究關(guān)注度演變Fig. 4 Research attention evolution of five application of Chinese publication articals for comprehensive utilization of straw

2.5.2 不同應(yīng)用方向英文發(fā)文量的演變規(guī)律

英文發(fā)文在不同應(yīng)用方向的數(shù)量占比隨時間演變過程如圖5所示。從圖中可以看出，近20年來秸稈綜合利用領(lǐng)域的英文發(fā)文量雖然在逐年增長，但肥料化應(yīng)用方向和飼料化應(yīng)用方向的發(fā)文量占比卻在不斷降低，而燃料化應(yīng)用方向的發(fā)文量占比則處于遞增狀態(tài)，并于 2009年后成為秸稈綜合利用領(lǐng)域研究相對最熱的應(yīng)用方向（發(fā)文量占比超過40%）。在2009年之前，肥料化應(yīng)用方向是秸稈綜合利用領(lǐng)域研究英文文獻(xiàn)最熱的應(yīng)用方向，1999—2003年和2004—2008年兩個年段的發(fā)文量占比分別為51.71%和48.56%；而飼料化應(yīng)用方向的發(fā)文量占比則低于肥料化應(yīng)用方向，在 1999—2003年和2004—2008年兩個年段的發(fā)文量占比分別為31.1%和23.18%，為秸稈綜合利用研究領(lǐng)域英文文獻(xiàn)第二大熱點方向。從近 20年來的發(fā)文數(shù)據(jù)來看，原料化應(yīng)用方向和基料化應(yīng)用方向的發(fā)文量占比始終低于 5%，在秸稈綜合利用領(lǐng)域英文文獻(xiàn)中處于相對較低的關(guān)注水平。

圖5 秸稈綜合利用英文發(fā)文5個應(yīng)用方向的研究關(guān)注度演變Fig. 5 Research attention evolution of five application of English publication articals for comprehensive utilization of straw

2.6 中、英文研究熱點

對4個年段（1999—2003、2004—2008、2009—2013和2014—2019年）發(fā)表的中文和英文論文關(guān)鍵詞進(jìn)行提取、清洗、整理與統(tǒng)計，得到發(fā)表論文中的高頻關(guān)鍵詞，通過分析高頻關(guān)鍵詞在各個年段中的分布情況，來剖析秸稈綜合利用領(lǐng)域中文和英文研究熱點隨時間演變規(guī)律。

2.6.1 中文研究熱點

通過分析中文論文高頻關(guān)鍵詞在各個時間段的分布情況，可以看出中文研究熱點的變化規(guī)律變化（圖6）。結(jié)果表明：關(guān)于秸稈還田、秸稈覆蓋、長期施肥、土壤理化性質(zhì)、土壤水分、土壤微生物、土壤養(yǎng)分、土壤酶活性、小麥、水稻和產(chǎn)量等問題的研究是秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)長期的研究熱點。其中，在 1999—2003年段比較獨特的研究關(guān)注點有鹽堿土、胡敏酸等；2004—2008年段比較獨特的研究關(guān)注點有好氧堆肥、節(jié)水等；2009—2013年段比較獨特的研究關(guān)注點有微生物生物量碳/氮等；2014—2019年段比較獨特的研究關(guān)注點有生物炭、群落結(jié)構(gòu)等。綜合來看，在 2009年之前，中文文獻(xiàn)比較關(guān)注秸稈綜合利用對土壤改良和培肥的影響；而在 2009年之后，更多的研究焦點轉(zhuǎn)向了保護(hù)性耕作和作物產(chǎn)量變化以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)等（王秋菊等，2019；葉新新等，2019；查良玉等，2015）。

2.6.2 英文研究熱點

通過分析英文論文高頻關(guān)鍵詞在各個時間段的分布情況，可以看出英文研究熱點的變化規(guī)律（圖7）。結(jié)果表明：關(guān)于tillage（耕作）、no-tillage（免耕）、conservation tillage（保護(hù)性耕作）、fertilization（施肥）、decomposition（分解）、growth performance（生長性能）、yeild（產(chǎn)量）、biomass（生物質(zhì)）、rumen fernentation（瘤胃發(fā)酵）等問題的研究是英文文獻(xiàn)長期的研究熱點。其中，在1999—2003年段比較獨特的研究關(guān)注點有urea（尿素）、feed intake（采食量）、nitrogen mineralization（氮礦化）和soil erosion（土壤侵蝕）等；2004—2008年段比較獨特的研究關(guān)注點有straw mulch（秸稈覆蓋）等；2009—2013年段比較獨特的研究關(guān)注點有hemicellulose（半纖維素）、hydrolysis（水解）和simultaneous saccharification and fermentation（同步糖化發(fā)酵）等；2014—2019年段比較獨特的研究關(guān)注點有bio-oil（生物油）、anaerobic digestion（厭氧消化）、methane（甲烷）和microbial community（微生物群落）等。綜合來看，在2009年以前，秸稈綜合利用領(lǐng)域英文文獻(xiàn)的關(guān)注點聚焦在飼料可消化性、對牲畜生長性能等影響的飼料化應(yīng)用和對作物產(chǎn)量、土壤有機(jī)碳等影響的肥料化應(yīng)用上；而在 2009年以后關(guān)注點開始轉(zhuǎn)向制備生物乙醇（Ogura et al.，2013；Nakhshiniev et al.，2014；Parushi et al.，2018）、沼氣（Plaimein et al.，2016；Paritosh et al.，2019）、秸稈生物質(zhì)熱解（Tabakaev et al.，2018；Yukesh et al.，2019）等燃料化應(yīng)用和土壤微生物、氮磷有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分管理等肥料化應(yīng)用上（Benbi et al.，2012；Mehmet et al.，2018）。

圖7 秸稈綜合利用英文文獻(xiàn)分年段高頻關(guān)鍵詞分布Fig. 7 High frequency keywords on comprehensive utilization of straw collected from English publication articals by year

2.7 中、英文研究前沿

對2016—2019年段發(fā)表的中文和英文論文關(guān)鍵詞進(jìn)行提取、清洗、整理與統(tǒng)計，得到發(fā)表論文中的高頻關(guān)鍵詞，通過分析高頻關(guān)鍵詞的聚類情況，發(fā)掘秸稈綜合利用領(lǐng)域中文和英文的研究前沿。

2.7.1 中文研究前沿

利用高頻關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)中的共現(xiàn)關(guān)系，通過聚類分析方法描述中文研究前沿（圖 8），結(jié)果表明秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)主要有6個研究前沿。其中，肥料化應(yīng)用方向有3個研究前沿，分別是涉及秸稈還田相關(guān)的土壤養(yǎng)分、土壤微生物相關(guān)的研究（李棟宇等，2018；茍麗瓊等，2019；羅熳麗等，2020），秸稈還田、長期施肥等對土壤有機(jī)碳等土壤特性的影響作用研究（劉哲等，2018；王秋菊等，2019）和秸稈覆蓋、耕作方式等對作物產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益等影響的相關(guān)研究（任江波等，2018；李昊昱等，2019；葉新新等，2019）；燃料化有應(yīng)用方向有2個研究前沿，分別是秸稈生物炭相關(guān)的吸附、熱解等問題的相關(guān)研究（何佳聞等，2019）和秸稈發(fā)酵、預(yù)處理等問題的相關(guān)研究（丁紹蘭等，2018）；原料化有1個研究前沿，即秸稈復(fù)合材料力學(xué)性能、合成方法等相關(guān)問題的研究（朱士強(qiáng)等，2019；曾哲等，2019）。

圖8 秸稈綜合利用中文文獻(xiàn)研究前沿高頻關(guān)鍵詞聚類Fig. 8 Clustering map of high frequency keywords on comprehensive utilization of straw collected from Chinese publication articals research frontiers

2.7.2 英文研究前沿

利用高頻關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)中的共現(xiàn)關(guān)系，通過聚類分析方法描述英文研究前沿（圖 9）。結(jié)果表明秸稈綜合利用領(lǐng)域英文文獻(xiàn)主要有8個研究前沿：分別是涉及秸稈生物質(zhì)熱解燃燒相關(guān)問題的研究（Singh et al.，2018；Teresa et al.，2019），保護(hù)性耕作等對作物產(chǎn)量、土壤碳環(huán)境等影響的相關(guān)研究（Sarker et al.，2019），秸稈纖維素酶解、同步糖化發(fā)酵等方法制備生物乙醇的相關(guān)研究（Procentese et al.，2019；Tantayotai et al.，2019），秸稈堆肥等過程中甲烷、一氧化二氮、二氧化碳等環(huán)境氣體排放問題的相關(guān)研究，秸稈發(fā)酵制備沼氣應(yīng)用的相關(guān)研究（Kilic et al.，2019），土壤微生物、氮磷養(yǎng)分等問題的相關(guān)研究（Akhtar et al.，2019），土壤有機(jī)質(zhì)激發(fā)效應(yīng)的相關(guān)研究（Kumar et al.，2019）以及效應(yīng)面優(yōu)化法的相關(guān)研究（Jafari et al.，2017）。

圖9 秸稈綜合利用英文文獻(xiàn)研究前沿高頻關(guān)鍵詞聚類Fig. 9 Clustering map of high frequency keywords on comprehensive utilization of straw collected from English publication articals research frontiers

3 結(jié)論

本文對近20年來在CSCD和SCI-E中收錄的以“秸稈綜合利用”為主題發(fā)表的中英文文獻(xiàn)進(jìn)行分析，通過高引論文、發(fā)文單位、發(fā)文作者等關(guān)鍵信息了解秸稈綜合利用領(lǐng)域研究現(xiàn)狀，5個應(yīng)用方向在不同年段的發(fā)文量占比了解中英文發(fā)文量的演變規(guī)律，并經(jīng)聚類高頻關(guān)鍵詞了解 5個應(yīng)用方向的中、英文研究熱點與前沿情況，能在一定程度上反映出秸稈綜合利用的技術(shù)發(fā)展歷程。主要結(jié)論如下：

（1）近 20年來，秸稈綜合利用領(lǐng)域的中英文發(fā)文量呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。在 2008年以后，秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)研究熱度開始處于快速升溫狀態(tài)，且中文研究已逐步占據(jù)領(lǐng)域主導(dǎo)地位。

（2）Wanapat、Mohan和張仁陟等學(xué)者，以及中國科學(xué)院、魯汶大學(xué)和西北農(nóng)林科技大學(xué)等機(jī)構(gòu)為推動秸稈綜合利用研究，做出了巨大貢獻(xiàn)。

（3）近 20年來，肥料化應(yīng)用方向始終是秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)最主要的研究方向。在2004年之前，秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)的研究應(yīng)用方向相對強(qiáng)弱表現(xiàn)為肥料化>飼料化>原料化>燃料化>基料化；在2004年之后，秸稈綜合利用領(lǐng)域中文文獻(xiàn)的研究應(yīng)用方向相對強(qiáng)弱表現(xiàn)為肥料化>燃料化>原料化>飼料化>基料化。與秸稈綜合利用領(lǐng)域中文研究關(guān)注方向不同，近 20年來在肥料化應(yīng)用方向和飼料化應(yīng)用方向的英文發(fā)文量占比處于不斷下降趨勢，而燃料化應(yīng)用方向的英文發(fā)文量占比處于不斷上升趨勢。在 2009年之前，英文文獻(xiàn)對肥料化和飼料化應(yīng)用給予了相對較高的關(guān)注度；而在 2009年以后，更多的研究關(guān)注方向轉(zhuǎn)移到了燃料化應(yīng)用。中文和英文文獻(xiàn)對于秸稈原料化和基料化應(yīng)用研究始終關(guān)注度較低。

（4）近 20年來秸稈綜合利用中英文研究熱點的變化契合秸稈綜合利用研究方向的變化規(guī)律。在2009年之前，中文文獻(xiàn)比較關(guān)注秸稈綜合利用對土壤改良和培肥的影響；而在 2009年之后，更多的研究焦點轉(zhuǎn)向了保護(hù)性耕作和作物產(chǎn)量變化以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)等。與中文研究焦點不同的是，在 2009年以前，英文文獻(xiàn)對秸稈綜合利用的關(guān)注點聚焦在飼料可消化性、對牲畜生長性能等影響的飼料化應(yīng)用和對作物產(chǎn)量、土壤有機(jī)碳等影響的肥料化應(yīng)用上；而在 2009年以后關(guān)注點開始轉(zhuǎn)向制備生物乙醇、沼氣、秸稈生物質(zhì)熱解等燃料化應(yīng)用和土壤微生物、氮磷有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分管理等肥料化應(yīng)用上。

（5）秸稈綜合利用領(lǐng)域中文研究前沿主要涉及秸稈肥料化、燃料化和原料化3個應(yīng)用方向，共有秸稈還田對土壤特性的影響作用、秸稈覆蓋對作物的影響、秸稈熱解和發(fā)酵應(yīng)用、秸稈復(fù)合材料力學(xué)性能及合成方法等 6個重要前沿。與中文文獻(xiàn)不同，英文文獻(xiàn)近年來的研究比較傾向于秸稈綜合利用對環(huán)境的影響，如保護(hù)性耕作等對土壤碳環(huán)境的影響和秸稈堆肥過程中甲烷和一氧化二氮等環(huán)境氣體排放問題等；除此之外，還有秸稈生物質(zhì)熱解燃燒、秸稈發(fā)酵制備生物乙醇和沼氣等涉及秸稈燃料化應(yīng)用方向的前沿研究，同時還有肥料化應(yīng)用對土壤微生物及氮磷養(yǎng)分影響等，研究的點較多，面較廣。

4 展望

如何將秸稈資源變成寶，將農(nóng)業(yè)的另一半利用的更好，是我們下一步的工作和研究方向。建議要明確發(fā)展方向，充分發(fā)揮好秸稈的“四大功能”：

一是聚焦肥料化利用，促進(jìn)耕地保育。耕地是糧食生產(chǎn)的命根子，秸稈是土壤有機(jī)質(zhì)的重要來源，要因地制宜推進(jìn)秸稈直接還田、有機(jī)肥還田、炭化還田，發(fā)揮好秸稈在改善土壤性狀、優(yōu)化土壤功能、提高耕地質(zhì)量等方面的重要作用，為落實“藏糧于地”戰(zhàn)略、夯實國家糧食安全基礎(chǔ)提供有力支撐。

二是聚焦飼料化利用，促進(jìn)種養(yǎng)循環(huán)。農(nóng)作物秸稈上聯(lián)種植業(yè)，下聯(lián)養(yǎng)殖業(yè)，是草食動物不可或缺的“五谷雜糧”。要進(jìn)一步推進(jìn)秸稈青黃貯、膨化、壓塊等飼料化利用，充分發(fā)揮秸稈的聯(lián)結(jié)紐帶作用，推動種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)高效結(jié)合。

三是聚焦燃料化利用，促進(jìn)節(jié)能減排。秸稈是“零碳排放”的生物質(zhì)能源，具有清潔可再生的特點。要推進(jìn)成型燃料、打捆直燃、秸稈燃?xì)獾热剂匣?，大力發(fā)展秸稈供熱、秸稈供氣、秸稈供暖，不斷優(yōu)化農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)、推動節(jié)能減排。

四是聚焦基料化、原料化利用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。秸稈是開啟農(nóng)尾工頭的“金鑰匙”，是農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長點。要通過壯大秸稈育秧基質(zhì)、食用菌基料、清潔制漿造紙、零甲醛板材等規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，將豐富的秸稈資源轉(zhuǎn)化為高附加值的綠色產(chǎn)品，實現(xiàn)秸稈全值利用、梯次利用，發(fā)揮秸稈在拓展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、解決農(nóng)村就業(yè)等方面的重要作用，為農(nóng)民增收、為農(nóng)業(yè)增效。