摘 要：硒（Se）元素是人體必需的微量元素之一，富硒小麥?zhǔn)侨蔽后w最有效、最重要的一種補(bǔ)硒食物，因而備受全球關(guān)注。為了全面了解富硒小麥的研究現(xiàn)狀，并預(yù)測(cè)未來發(fā)展趨勢(shì)，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)法對(duì)Web of Science（WOS）數(shù)據(jù)庫中涉及硒和小麥的901篇研究文獻(xiàn)進(jìn)行歸納分析。研究結(jié)果表明，全球該領(lǐng)域的文獻(xiàn)呈逐年增長的趨勢(shì)，且資源環(huán)境科學(xué)和植物營養(yǎng)學(xué)是該領(lǐng)域發(fā)文量最多的學(xué)科方向?；赪OS檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)和關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析，總結(jié)出該領(lǐng)域的2個(gè)熱點(diǎn)研究內(nèi)容，即硒元素在小麥中的生物強(qiáng)化作用、硒元素對(duì)脅迫條件下小麥的緩解作用，以期為未來富硒小麥的科研探索和推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：硒；小麥；文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)；Web of Science數(shù)據(jù)庫；VOSviewer軟件；Bibliometric軟件

中圖分類號(hào)：S154.4；S512.1+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-7909（2024）12-60-7

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.12.013

0 引言

作為抗氧化性元素，硒元素具有保護(hù)心血管、抗肝細(xì)胞壞死、延緩衰老和提高人體免疫力等功效［1-2］。據(jù)報(bào)道，全世界有42個(gè)國家和地區(qū)缺硒，而我國是缺硒和貧硒的重災(zāi)區(qū)之一［3］。世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）規(guī)定，健康人群的膳食硒供給量為50～250 μg/d，而我國居民平均硒攝入量（26～32 μg/d）遠(yuǎn)低于該標(biāo)準(zhǔn)［4］。據(jù)了解，食用富含硒元素的食品是一種最有效的補(bǔ)硒方式。為此，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》明確指出，國家有關(guān)部門正在積極組織與富硒農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制度的制定和修訂，為多地富硒農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《全國鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020—2025年）》明確指出，鼓勵(lì)開發(fā)包括富硒產(chǎn)品在內(nèi)的營養(yǎng)健康系列化產(chǎn)品。在谷類作物中，小麥對(duì)硒元素的富集能力最強(qiáng)［5］，可吸收環(huán)境中的硒元素，并將其轉(zhuǎn)化成富硒籽粒，是人體攝入硒元素的重要來源之一［6］。同時(shí)，小麥?zhǔn)鞘澜缟现匾募Z食作物，在保障國家糧食安全戰(zhàn)略方面發(fā)揮著重要作用，但有關(guān)富硒小麥的研究進(jìn)展尚不清晰。所以，筆者采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)法來對(duì)富硒小麥的研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行歸納分析，以期為未來富硒小麥的科研探索和推廣應(yīng)用提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究工具

1.1 數(shù)據(jù)來源

文中所有與富硒小麥有關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)全部來自科學(xué)網(wǎng)（Web of Science，WOS），利用高級(jí)檢索，輸入檢索式（TS=“selenium” AND TS=“wheat”），并將數(shù)據(jù)庫限制在WOS核心合集，共檢索出2009—2024年發(fā)表的、涉及硒元素和小麥內(nèi)容的研究文獻(xiàn)901篇，并用Excel、Bibliometric、VOSviewer等文本挖掘軟件工具對(duì)這些文獻(xiàn)的研究方向、出版年份、國家、作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等進(jìn)行綜合性可視化分析。

1.2 研究工具

用Excel軟件對(duì)“富硒小麥”的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并、統(tǒng)計(jì)、分析等處理，并繪制出相關(guān)圖表。用VOS viewer軟件、R語言（Bibliometric包）等文獻(xiàn)可視化工具對(duì)收集到的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行文本挖掘和精練處理，對(duì)文獻(xiàn)的研究方向、出版年份、國家、作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，并繪制出圖表，旨在系統(tǒng)地梳理該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、揭示該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 年度文獻(xiàn)產(chǎn)出分析

從WOS數(shù)據(jù)庫中共檢索到901篇與富硒小麥相關(guān)的文獻(xiàn)，如圖1所示。對(duì)這些文章按照年份進(jìn)行分類后可知，首次檢索到與富硒小麥相關(guān)的文章是在2009年。從整體來看，2009—2023年，相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)表量呈逐年上升趨勢(shì)；從2016年開始，每年發(fā)文量均在50篇以上，從2022年開始，每年發(fā)文量均在100篇以上。從歷年發(fā)文量及變化趨勢(shì)可知，富硒小麥?zhǔn)窃擃I(lǐng)域的熱門研究內(nèi)容，也能從側(cè)面反映出相關(guān)科學(xué)家對(duì)富硒小麥內(nèi)容的重視逐年增加。

2.2 發(fā)文期刊分析

從WOS中共檢索到308種刊登過富硒小麥相關(guān)文獻(xiàn)的期刊，對(duì)其中刊登該領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量大于10篇的期刊（見表1）進(jìn)行比較分析。其中，Plant and Soil為發(fā)文量最大的期刊，共發(fā)表39篇文章，占全部文獻(xiàn)數(shù)量的比例為4.33%；其次為Agronomy-Basel、Frontiers in Plant Science、Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry和Plants-Basel，這5個(gè)期刊刊登該領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量均大于或等于20篇，占全部文獻(xiàn)數(shù)量的比例均大于2%，主要集中在農(nóng)業(yè)科學(xué)、食品化學(xué)等領(lǐng)域；其余期刊的發(fā)文數(shù)量為10～20，占全部文獻(xiàn)數(shù)量的比例均小于2%，主要集中在資源環(huán)境、植物營養(yǎng)等領(lǐng)域。

2.3 作者及研究機(jī)構(gòu)分析

對(duì)WOS檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)的作者及研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行可視化分析，結(jié)果如圖2所示，主要機(jī)構(gòu)發(fā)文情況見表2。圖2（a）為作者共現(xiàn)圖，顯現(xiàn)出的作者發(fā)文量均大于6篇，且以Liang Dongli、Scott D. Young的發(fā)文量最多，其次是Broadley Martin R.、Bailey Elizabeth H.、Zhao Xiaohu、Liu Xinwei和Zhao Zhuqing（發(fā)文量為10～13篇），發(fā)文時(shí)間為2016—2020年。

由研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖和發(fā)文量前20名的研究機(jī)構(gòu)的發(fā)文情況可知，發(fā)文量前20名的研究機(jī)構(gòu)主要來自中國、巴基斯坦、英國、印度、巴西、波蘭、澳大利亞和沙特阿拉伯。其中，來自中國的研究機(jī)構(gòu)有11個(gè)。發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu)是西北農(nóng)林科技大學(xué)，共發(fā)表46篇文章，占全部發(fā)文量的5.11%，發(fā)文時(shí)間主要集中在2020年左右；其次是中國科學(xué)院、費(fèi)薩拉巴德農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、諾丁漢大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，發(fā)文量分別為33篇、31篇、29篇、28篇、27篇，分別占全部發(fā)文量的3.66%、3.44%、3.22%、3.11%、3.00%，發(fā)文時(shí)間主要集中在2020年以前。此外，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)、阿德萊德大學(xué)、紹德國王大學(xué)、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)的發(fā)文量為12～13篇，占全部比例的1.33%～1.44%，雖然這些機(jī)構(gòu)的發(fā)文量排名偏后，但發(fā)文時(shí)間主要集中在2022年左右，距今較近，有潛力成為今后幾年該領(lǐng)域的主要發(fā)文機(jī)構(gòu)。

2.4 關(guān)鍵詞分析

使用VOSviewer軟件對(duì)WOS檢索到的關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，除了selenium、wheat這2個(gè)搜索用的關(guān)鍵詞外，在2020年之前，wheat、biofortification、selenate、growth、accumulation、speciation、translocation等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻數(shù)較高，表明2020年之前的富硒小麥研究主要集中在使用硒酸鹽來促進(jìn)小麥對(duì)硒元素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及積累方面，即小麥硒元素生物強(qiáng)化。2020年以后，foliar application、deficiency、stress、Cd等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻數(shù)較高，表明2020年以后主要關(guān)注硒元素對(duì)逆境下的小麥的緩解作用。

3 熱點(diǎn)研究內(nèi)容

基于WOS檢索到的該領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析，整理歸納出目前與富硒小麥相關(guān)的2個(gè)熱點(diǎn)研究內(nèi)容，即硒元素對(duì)小麥具有生物強(qiáng)化作用、緩解重金屬脅迫的影響。

3.1 硒元素對(duì)小麥的生物強(qiáng)化作用

硒元素是一種有益元素，對(duì)保障人類、動(dòng)物和某些植物的健康起到至關(guān)重要的作用，但其在大陸地殼中的分布并不均勻，導(dǎo)致人體對(duì)硒元素的攝入量嚴(yán)重受限［4，7］。硒元素主要以硒酸鹽和亞硒酸鹽的形式被作物吸收［8-9］，而谷物（如小麥等）是人類攝入硒元素的主要來源之一，并最終進(jìn)入食物鏈［4］。

硒生物強(qiáng)化是一種采用農(nóng)藝和遺傳策略的農(nóng)業(yè)過程［10-12］，是提高硒元素在食物鏈中必需營養(yǎng)素含量的有效方法之一，通過增強(qiáng)作物吸收和積累外源硒的能力來提高外源硒在作物中的有效性，從而生產(chǎn)出富硒作物，提高硒元素在動(dòng)物或人體中的含量，保障動(dòng)物和人類的健康［13］。相關(guān)研究主要集中在近10 a，主要由中國、波蘭、巴基斯坦等國家開展優(yōu)化硒生物強(qiáng)化方法［14-15］、提高硒肥料效率［16-17］及作物硒元素含量［2，17］等方面的研究。大量研究已證實(shí)，適量施用硒肥能有效提高大部分作物的硒元素含量［18-19］。目前，根據(jù)成分的差異可將硒肥分為無機(jī)硒肥、有機(jī)硒肥和新型富硒肥［13，20-21］。其中，無機(jī)硒肥包括硒酸鈉、亞硒酸鈉［22-23］，有機(jī)硒肥包括氨基酸硒肥、腐殖酸硒肥、富硒酵母硒肥等，新型富硒肥包括納米硒肥等［20，24］。此外，常用的亞硒酸鹽和硒酸鹽葉面噴施處理均能促進(jìn)小麥各部位對(duì)硒元素的吸收［8］，但硒酸鹽處理以增加籽粒和根系中的硒元素積累為主，硒酸鹽處理以提高葉片和秸稈中硒元素的積累為主［25］。對(duì)施肥方式而言，土壤施硒肥的效果易受土壤吸附、作物各部位轉(zhuǎn)運(yùn)速度的影響，而葉面施硒肥的效果受作物葉面蒸騰作用的影響較大，且這2種施肥方式的應(yīng)用效果受作物種類、土壤類型、硒肥施用量、施用時(shí)期、氣候條件等因素的影響［22，26］。綜上所述，葉面噴施的富硒效果一般優(yōu)于土壤施硒，這可能是因?yàn)樽魑锶~片利用角質(zhì)層和氣孔來吸收硒元素，減少土壤吸附等因素的影響，從而提高對(duì)硒元素的吸收利用率［22］。

3.2 硒元素對(duì)小麥緩解重金屬脅迫的影響

對(duì)植物而言，施用適量硒肥不僅能促進(jìn)植株生長發(fā)育，還能緩解重金屬對(duì)小麥的脅迫作用。例如，硒元素能顯著減少小麥中鎘、砷、鉛等重金屬元素的積累［17，27-28］，能提高小麥對(duì)鎘、汞等重金屬元素脅迫的耐受性［28-31］。有研究表明，硒元素緩解重金屬對(duì)小麥的脅迫作用是一個(gè)包含多種生理機(jī)制的綜合效應(yīng)，主要包含以下3個(gè)方面：硒元素能促進(jìn)植物細(xì)胞在重金屬元素脅迫下去除過多的活性氧，從而減輕細(xì)胞的氧化損傷［1，32-33］；硒元素參與調(diào)控重金屬離子在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和分布，減輕重金屬脅迫造成的損害［17，34-36］；硒元素與重金屬元素結(jié)合會(huì)形成硒-重金屬復(fù)合物，促進(jìn)植物螯合素的生成，從而減少重金屬離子在植物體內(nèi)的積累［37-41］。

綜上所述，硒元素在植物對(duì)重金屬脅迫的響應(yīng)中發(fā)揮著重要作用，但目前的研究主要集中在生理機(jī)制方面，未來應(yīng)深入研究硒元素參與植物對(duì)環(huán)境脅迫響應(yīng)的分子機(jī)制，可為硒元素在環(huán)境修復(fù)和農(nóng)業(yè)開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用提供重要的理論支持。所以，施硒肥既能降低作物中的重金屬含量，也能提高作物食用部位的硒含量，建議在中、低污染土壤中施用硒肥。

4 結(jié)束語

富硒小麥?zhǔn)侨蔽后w最有效和最重要的一種補(bǔ)硒食物。近年來，富硒小麥產(chǎn)業(yè)受到國家的重視和扶持，同時(shí)隨著人們生活水平的提高，對(duì)功能活性食物的需求也在增加，富硒小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景，是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此，筆者采用文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來采集數(shù)據(jù)，并用Bibliometric、VOSviewer等文本挖掘軟件工具對(duì)富硒小麥相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性可視化分析。通過直觀知識(shí)圖譜的呈現(xiàn)，明確該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)，以期推動(dòng)富硒小麥產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

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