全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中鎂營養(yǎng)研究趨勢分析

□中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、國際鎂營養(yǎng)研究所 王正

鎂在1839年被確定為植物生長的必需營養(yǎng)元素。但長期以來在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，鎂肥的使用沒有得到應(yīng)用的重視。據(jù)Web of Science近100年鎂營養(yǎng)研究發(fā)表文獻(xiàn)可知，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的鎂營養(yǎng)研究從20世紀(jì)30年代開始首先在土壤科學(xué)方向得到關(guān)注，并逐漸向其他科學(xué)拓展。其中與化工鎂產(chǎn)品結(jié)合的生產(chǎn)應(yīng)用研究最多，在土壤、植物、食品、化學(xué)分析、環(huán)境、分子生物、化肥工業(yè)、園藝等方向也有了較多的發(fā)展，同時(shí)在營養(yǎng)健康、藥理學(xué)、細(xì)胞生物、分泌代謝及動(dòng)物科學(xué)等研究方向也開展了鎂營養(yǎng)研究，并有相關(guān)文章發(fā)表。

從全球來看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的鎂營養(yǎng)研究在歐美地區(qū)較多，亞非地區(qū)較少。美國農(nóng)業(yè)鎂營養(yǎng)研究發(fā)表的文章居世界之首，在農(nóng)學(xué)、土壤、植物和食品科學(xué)4個(gè)方向占所有研究成果的53%。近10年來，波蘭的研究成果超越美國，其中接近一半在環(huán)境科學(xué)方向。德國50%的研究文章聚焦土壤、植物和農(nóng)學(xué)方向，在農(nóng)業(yè)鎂營養(yǎng)研究歷史較長。巴西關(guān)于鎂的研究起步晚，但發(fā)展快，以生產(chǎn)應(yīng)用為主。這期間，中國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的鎂營養(yǎng)研究發(fā)文總量呈上升趨勢，居全球第三，僅次于美國、波蘭。

對Web of Science農(nóng)業(yè)領(lǐng)域鎂營養(yǎng)研究文章的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，出現(xiàn)頻次較高的前15個(gè)關(guān)鍵詞分別是：鎂、鈣、鉀、產(chǎn)量、氮、植物、養(yǎng)分、生長、磷、土壤、施肥、玉米、缺素、吸收和品質(zhì)?？煽闯觯c“鎂”研究密切的營養(yǎng)元素是“鈣”和“鉀”，其次為“氮”和“磷”。作物生長通過根系從土壤中獲取礦質(zhì)營養(yǎng)，鎂、鈣和鉀均為陽離子，在根系吸收鎂離子過程易出現(xiàn)競爭拮抗，所以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中鎂營養(yǎng)的研究與鈣和鉀元素密不可分。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量使用氮磷鉀的現(xiàn)象較為普遍，過量使用的氮磷也會(huì)以不同方式影響植物對鎂的吸收，因而得到較多關(guān)注。根據(jù)前15個(gè)熱點(diǎn)詞之間的關(guān)系可以看出，缺鎂影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究的焦點(diǎn)，科學(xué)施肥提高養(yǎng)分吸收是作物產(chǎn)量和品質(zhì)的保證。

鎂從土壤到植物體的吸收過程中，土壤條件、作物類型以及施肥等因素均會(huì)影響鎂的有效性，從而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。各關(guān)鍵詞出現(xiàn)的熱度和時(shí)間也能反映出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域鎂營養(yǎng)研究的趨勢，研究關(guān)鍵詞在近20年熱度最高，從其出現(xiàn)時(shí)間來看，鎂營養(yǎng)研究在2005年前與鋁、鈣、鐵、鋅等中微量元素間關(guān)系關(guān)注較多，之后10年是鎂研究的高峰期，高熱度關(guān)鍵詞數(shù)量最多，通過對“土壤—作物—施肥”進(jìn)行系統(tǒng)性探究，實(shí)現(xiàn)提高養(yǎng)分利用效率及作物產(chǎn)量的目的。2015年之后，作物品質(zhì)受到更多關(guān)注。如何提高鎂元素的有效性及作物的養(yǎng)分利用效率是關(guān)注的重點(diǎn)，追求農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展是未來農(nóng)業(yè)鎂營養(yǎng)的研究趨勢。