蘋果斑點落葉病研究的文獻計量學分析*

張寶東，冀志蕊，杜宜南，叢佳林，郭海萌，周宗山

（中國農業科學院果樹研究所，遼寧興城 125100）

蘋果斑點落葉病是發生在世界各蘋果產區的重要病害之一，是我國發生最嚴重的四大蘋果病害之一[1]。該病主要危害蘋果葉片，引起葉片脫落，影響樹勢，也能危害新梢和果實，造成果實品質的下降，是元帥、新紅星等蘋果品種的重要病害[2]。該病發生流行的必要條件是降雨及濕潤的天氣[3]。蘋果斑點落葉病是由鏈格孢蘋果專化型（Alternaria alternataf.sp.mali）侵染引起的病害，該專化型利用專一性AM 毒素致使寄主發病[4]。近年來，國內外學者對蘋果斑點落葉病取得了許多研究成果，其發生流行、致病基因、病原菌特性等研究均有很大進展。然而，對蘋果斑點落葉病的研究現狀與進展尚缺乏有效的總結。因此，本文對國內外蘋果斑點落葉病科學研究進展進行比對分析，以期促進蘋果斑點落葉病科研工作的深入開展。

文獻計量學基于數學和統計學的方法，以文獻計量特征為研究對象，來評估某領域的研究現狀與發展[5]。近年來，文獻計量學被廣泛用于分析農業領域的發展，果樹研究領域目前已有番木瓜[6]、柑橘[7]、獼猴桃[8]、葡萄[9]等，也有對葡萄病毒[10]、葡萄真菌病害[11]、蘋果病害[12]等果樹病害現狀研究的報道。此外，一些學者對具體的某一種果樹病蟲害現狀進行研究，如蘋果褐斑病[13]、蘋果綿蚜[14]、蘋果蠹蛾[15]等。以往對具體的某一種果樹病蟲害分析研究都是對國內文獻的總結，國外文獻較少，局限性較強。本文通過系統地分析國內外的文獻，以期更好地了解蘋果斑點落葉病研究的文獻、研究人員和機構情況，分析研究的熱點和方向，比較國內外研究的差異，為研究蘋果斑點落葉病提供參考信息。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究數據來源于中國知網和Web of Science（WOS）。中國知網以蘋果斑點落葉病為主題詞進行檢索，檢索時間為1915—2022 年，檢索出最早關于此主題詞的時間為1981 年6 月30 日。因此，有效時間為1981—2022 年。通過檢索，得到677 篇期刊論文，去除重復及無效文獻，最終得到667 篇有效期刊論文。英文文獻選擇WOS 核心合集，檢索詞仍為蘋果斑點落葉病，即“TS=（apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot）”為條件進行高級檢索，對“Article”類型的文獻進行分析，發現最早的論文時間為1995 年7 月1 日。因此，英文文獻有效時間為1995—2022 年，得到89 篇有效期刊論文。

1.2 研究方法

本文利用Excel、CiteSpace v.6.1R2、VOSviewer v.1.6.18 分析相關數據。以中文667 篇、英文89 篇期刊論文為研究對象，利用Excel 對蘋果斑點落葉病年發文量情況、作者、研究機構、高引論文、國家發文量等國內外現狀進行了分析。同時，利用VOSviewer 和CiteSpace 對蘋果斑點落葉病國內外主要研究方向構建知識以及突現詞分析，形成對蘋果斑點落葉病較為全面的認知。

2 結果與分析

2.1 蘋果斑點落葉病論文年發表情況

由圖1 可知各數據庫關于蘋果斑點落葉病文獻數量的年度分布情況。總體來看，蘋果斑點落葉病相關的文獻數量，逐年之間雖有波動，但整體趨勢是平穩增加。自2006 年，蘋果斑點落葉病相關的中文和英文文獻均呈現增加的趨勢，但英文文獻的年發文量遠遠低于中文文獻。

圖1 中國知網和WOS 蘋果斑點落葉病相關文獻的年發文量

WOS 在1995 年開始出現蘋果斑點落葉病相關的文獻之后，出現過8 次波動，最高峰出現在2018年，發文量達到11 篇，占總量的12.36%。中國知網最早出現蘋果斑點落葉病相關的文獻的年份為1981 年，在1982 年出現過短暫的空白時期之后，出現多次波動，在2014 年達到最高峰，發文量為35 篇，占總量的5.25%。

2.2 作者發文量分析

根據普賴斯公式M=0.749（Nmax）1/2，其中Nmax 為最高產作者所發表論文的數量，M 值為區分核心作者和非核心作者，即發表論文數量大于M值為核心作者[16]。本研究中文發文最多的作者為河北農業大學的曹克強，發文量為27 篇，帶入公式，計算得到M=3.89。因此，發文量≥4 篇的作者即為國內核心作者。在中國知網共檢索出756 位作者，其中核心作者為42 位，將其中發文量前10 位的作者情況匯總為表1。英文發文最多的作者為南京農業大學的王三紅，發文量為9 篇，M=2.25。因此，發文量≥3 篇的作者即為國際核心作者。在WOS 共檢索出208 位作者，其中核心作者為18 位，前10位作者具體情況如表1 所示。

表1 中國知網和WOS 數據庫排名前10 位作者發文量及所屬機構

此外，參照楊璦嘉等[15]的方法，將上述提到全部作者出現的頻次劃分成四部分，具體如圖2 所示。中文發文量≥10 篇的作者7 人，占總量的1%；發文量為1 篇的作者最多，達528 人，占總量的70%。英文發文量5～9 篇的作者6 人，占總量的3%；英文發文量1 篇的作者達到155 人，占總量的74%。

圖2 中國知網和WOS 中關于蘋果斑點落葉病文章的發文量作者人數及其占比

2.3 研究機構發文數量

在中國知網和WOS 中發文的各研究機構情況如圖3 所示。在中國知網中共檢索出615 家研究機構參與過蘋果斑點落葉病有關的研究，排名前10位的研究機構的總發文量為89 篇，占總量的13.34%。與蘋果斑點落葉病相關的發文量最多的機構是中國農業科學院果樹研究所和河北農業大學植物保護學院，均發表21 篇論文，兩者共占總量的6.30%。其余8 個研究機構發文量在5～7 篇，占總量的0.75%～1.05%。

圖3 中國知網和WOS 關于蘋果斑點落葉病的發文量排名前10 位的機構

在WOS 中共檢索出99 家研究機構曾發表有關蘋果斑點落葉病的論文，排名前10 位的研究機構發表論文數量為50 篇，占總量的56.18%。根據圖3可知，發文量最多的研究機構是南京農業大學，數量為8 篇，占總量的8.99%；其次為Tottori University（鳥取大學），發文量為7 篇，占總量7.87%；中國農業大學位居第3 位，發表論文數量為6 篇，占總量6.74%；其余7 家機構發文量在3～5 篇，占總量的3.37%～5.62%。

2.4 來源出版物發文數量

各出版物的發表論文情況如圖4 所示。在中國知網中共檢索出149 個出版物發表過蘋果斑點落葉病相關的研究，排名前10 位的出版物共發表論文數量為275 篇，占總量的41.23%。《煙臺果樹》發表論文最多，為51 篇，占總量的7.65%；其次為《中國果樹》，發文量為48 篇，占總量的7.20%；《河北果樹》居第3 位，發文量為37 篇，占比為5.55%；其余7 個出版物發文量在11～31 篇，占比在1.65%～4.65%。在WOS 中共檢索出61 個出版物，排名前10 位的出版物發文量達到35 篇，占總量的39.33%。European Journal of Plant Pathology（歐洲植物病理學雜志）和Plant Disease（植物病害）為最多發文量的出版物，發文量均為7 篇，均占總量的7.87%。其次，Molecular Plant-Microbe Interactions（分子植物微生物互作）和Phytopathology（植物病理學）并列位居第3 位，發文量均為4 篇，均占總量的4.49%；其余出版物發文量在2～3 篇，占總量的2.25%～3.37%。

圖4 中國知網和WOS 關于蘋果斑點落葉病的發文量排名前10 位的出版物

2.5 各庫被引頻次排名前10 位的文章

在中國知網和WOS 中被引頻次排名前10 位的文獻如表2 和表3 所示。中國知網的前10 篇文章被引頻次均超過30 次，最高被引頻次為69 次，分別是王樹桐發表于《植物保護》的題目為“近年我國重要蘋果病害發生概況及研究進展”和馮建國發表于《中國果樹》的題目為“蘋果園的污染和病蟲無公害防治技術研究”的文章。其中，王樹桐此篇論文的參與者還有王亞楠和曹克強，均來自河北農業大學植物保護學院；馮建國此篇論文的參與者還有陶訓、于毅、張安盛，均來自山東省農業科學院植物保護研究所；第3 名是胡同樂發表于《植物病理學報》的題目為“生長季蘋果斑點落葉病流行主導因素的確定”的文章，被引頻次為57 次，參與作者還有曹克強、王樹桐、甄文超，均來自河北農業大學植物保護學院。

表2 中國知網關于蘋果斑點落葉病的被引頻次排名前10 位的文獻

表3 WOS 關于蘋果斑點落葉病的被引頻次排名前10 位的文獻

在WOS 中單篇被引頻次均超過50 次，被引頻次最高的是Woudenberg J H C 發表于《Studies in Mycology》的題目為“Alternaria section alternaria：species,formae speciales or pathotypes?”的文章，被引頻次為276 次，參與作者還有Seidl M F、Groenewald J Z、Vries M、Stielow J B、Thomma B P H J、Crous P W，其中僅Crous P W 來自南非，其他作者均來自荷蘭；排名第2 位的是Liu B 發表于《Symmetry-Basel》的題目為“Identification of apple leaf diseases based on deep convolutional neural networks”的文章，被引頻次為216 次，本篇除了第一作者，還有Zhang Y、He D、Li Y X 參與了相關工作，其中Li Y X 來自河南科技大學，其他作者均來自西北農林科技大學；第3 位是Peever T L 發表于《Mycologia》的題目為“Molecular systematics of citrus-associatedAlternariaspecies”的文章，被引頻次為156 次，參與作者還有Su G、Carpenter-Boggs L、Timmer L W，除了Timmer L W 來自佛羅里達大學，其余作者均來自華盛頓州立大學（表3）。

2.6 國家發文數量

WOS 共檢索出23 個國家（以通訊作者國家計量）曾發表與蘋果斑點落葉病相關的文獻。根據圖5 可知，排名前10 位的國家總發文量為74 篇，占總量的83.15%。其中，中國的發文量最多，數量為28 篇，占總量的31.46%；其次是日本，發文量為13 篇，占總量的14.61%；第3 名是美國，發文量為10 篇，占總量的11.24%；其余20 個國家發文量均在1～5 篇，占總量的1.12%～5.62%。

圖5 WOS關于蘋果斑點落葉病總發文量排名前10位的國家

2.7 蘋果斑點落葉病主要研究方向

2.7.1 國內外蘋果斑點落葉病相關研究的文獻信息與共現圖譜分析

對中國知網以蘋果斑點落葉病為主題詞進行檢索，具體數據如表4 所示，共檢索出735 篇有效文獻，其中期刊論文667 篇，會議論文24 篇，最早報道的時間是1981 年6 月30 日。

表4 中國知網中蘋果斑點落葉病相關研究的文獻信息

與蘋果斑點落葉病關聯度最高的3 個主題詞分別為防治、病原菌、發生規律（圖6）。為進一步明確具體的研究熱點，對復合檢索的3 個結果進行共線分析，結果如圖7 所示。目前蘋果斑點落葉病的防治仍以化學防治為主，常見的藥劑有甲基硫菌靈、多抗霉素、戊唑醇等。同時對蘋果斑點落葉病的綜合防治和生物防治也在加強。

圖6 中國知網中蘋果斑點落葉病研究主題詞共現圖譜

圖7 中國知網中蘋果斑點落葉病與發生規律、病原菌、防治為主題的研究內容

對 WOS 以 apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot 為主題詞進行檢索，具體數據如表5 所示，共檢索出104 篇論文，其中“Article”類型的為89 篇，會議論文10 篇，最早報道的時間為1995 年7 月1 日。為更好理解其研究現狀，對“Article”類型的文章進行圖譜共線分析，由圖8可知，與apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot 主題關聯度最高的3 個主題詞分別是identification or causal agent or first report、gene or expression、toxin，對這3 個主題詞進行復合檢索，復合檢索結果中apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot and gene or expression 為英文文獻中蘋果斑點落葉病的主要研究方向。為進一步把握研究熱點，對3 個復合檢索結果進行圖譜共線分析，結果如圖9 所示，目前英文文獻中對蘋果斑點落葉病的抗性基因研究是一個研究熱點。

表5 WOS 中蘋果斑點落葉病相關研究的文獻信息

圖8 WOS 中蘋果斑點落葉病研究主題詞共現圖譜

圖9 WOS 中蘋果斑點落葉病與Gene or expression、Identification or causal agent or first report、Toxin 為主題的研究內容

2.7.2 關鍵詞突現分析

關鍵詞是文章核心內容的高度概括，關鍵詞出現頻次的增加，能夠反映該領域是學者比較關注的研究熱點[17]。而關鍵詞突現是某個關鍵詞在某個時間段出現頻次大量的增加，常常表明某個關鍵詞異常活躍，代表研究的前沿話題[18-19]。

國內和國外蘋果斑點落葉病研究論文的關鍵詞突現分析如圖10 和圖11 所示。國內蘋果斑點落葉病的研究始終貫徹著防治相關的工作，且大多關注在化學藥劑的防治上。例如，波爾多液關鍵詞的突現開始于1984 年，在2000 年結束，突現強度達到10.56，表明這16 年國內對波爾多液防治蘋果斑點落葉病的效果是一個重要的話題。需要說明的是，盡管波爾多液的防治效果較差，但由于其殘效期較長，對褐斑病等有防治效果，仍為這段時間一個重要研究前沿。此外，與化學防治相關的突現詞還有寶麗安、綠乳銅、戊唑醇等。而金紋細蛾關鍵詞的突現始于2001 年，終于2009 年，突現強度為6.60，表明人們開始關注造成蘋果落葉的病蟲害因素。2015—2022 年病蟲害關鍵詞的突現也驗證了這一轉變。

圖10 中國知網中蘋果斑點落葉病研究論文的前12 位大突現關鍵詞

圖11 WOS 中蘋果斑點落葉病研究論文的前12 位大突現關鍵詞

國外關于蘋果斑點落葉病的研究更傾向關注病原菌的致病過程。例如，host-specific toxin 關鍵詞的突現，開始于1999 年，結束于2008 年，突現強度為2.52，表明學者們關注鏈格孢蘋果專化型在侵染蘋果過程中毒素的研究。與此研究相關的關鍵詞突現的還有host selective toxin、ak toxin。而在2017—2018 年出現expression 關鍵詞的突現，表明學者們對蘋果斑點落葉病致病基因表達量進行研究。

3 討論與結論

本文基于文獻計量學對蘋果斑點落葉病進行了分析，與傳統定性綜述類研究相比，本文利用定量的計量分析和可視化，能夠快速有效幫助學者了解該領域的研究現狀與進展。關于蘋果斑點落葉病的相關研究，從整體發表論文數量的趨勢分析，國內外對該病的研究呈現上升狀態。自1981 年以來，國內外總發表論文756 篇，其中667 篇中文期刊論文（有效文獻），89 篇“Aritle”類型論文。第1篇中文文獻是1981 年王煥玉發表于《中國果樹》的題目為“蘋果斑點落葉病的發生及防治”的文章；第1 篇英文文獻是1995 年，Filajdic N 發表于《Plant Disease》題目為“The influence of European red mites on intensity of Alternaria blotch of apple and fruit-quality and yield”的文章。在2016 年胡清玉等報道了蘋果斑點落葉病為危害我國蘋果的四大病害之一后[1]，出現了2 次波動，說明學者對蘋果斑點落葉病的研究更加關注。

從本文作者發文量的數據來看，在該領域隸屬于河北農業大學的曹克強、胡同樂、王樹桐，山東省農業科學院的吳桂本、劉志堅、鹿世晉、姜瑞德、于毅，中國農業科學院果樹研究所的周宗山等一直從事著相關的工作，在國內發表了大量文獻，在蘋果斑點落葉病的發生規律與防治方面的工作舉足輕重。同時在該領域隸屬于南京農業大學的王三紅、程宗明、蔡斌華，中國農業大學的李天忠，鳥取大學的Kodama M、Otani H，昆士蘭大學Akinsanmi O A、Drenth A、Harteveld D O C 等在國際上發表了大量文章，在蘋果斑點落葉病的抗性基因以及致病機制方面的研究取得一些成果。

從各庫被引頻次排名前10 位的文章角度來分析，目前國內該領域的研究內容主要集中在病害田間調查、發生規律、流行因素以及防治這4 個方面。國際對該領域的研究更傾向基于神經網絡檢測病害、致病性、抗性基因以及病原菌4 個方面。國內外研究的重點各有不同，這與研究目標有著密切關系，國內學者對田間工作更有敏感性，研究目標傾向宏觀防控病害的發生，從而推動蘋果產業的高質量發展；國際學者的研究目標更加傾向微觀機制的解析，從而為病害的防控提供有效的策略。

從本文對蘋果斑點落葉病主要的研究方向來看，國內對該領域的研究體現在病害的發生規律、病原菌的鑒定以及防控方面，這與被引頻次有著一定的關聯，說明國內研究重點與研究熱點是相重合的。關于蘋果斑點落葉病發生規律的研究，學者最終明確降雨為其主導流行因素[3]，天氣情況需滿足相對濕度＞90%且持續時間＞10 h[20]，降雨與發病之間常常有10～15 d 的間隔[21]。此發病規律的明確，對為提高化學防治效果、減少用藥有著重要的價值。蘋果斑點落葉病的防治是實際生產過程中一個重要問題，目前化學防治仍為主要的方式，但化學藥劑帶來的農藥問題、環境問題，迫使我們需要減少化學藥劑的使用。因此，綜合防治和生物防治是接下來的一個研究重點，對于生防菌的研究是研究的熱點。而國際對該領域的研究體現在病原菌的致病性、抗性基因、毒素以及病原菌方面，與從被高頻次引用的文章角度來看是一致的。關于抗性基因（Resistance Gene）的研究是該領域的一個重要方向，R 基因在植物防御過程中是必需的[22]。如，Meng等[23]報道了山梨糖醇作為碳轉運形式來調節R 基因MdNLR16，進而與效應蛋白Hrip1 互作，來實現鏈格孢蘋果專化型的監測。Zhang 等[24]報道了R 基因調節的另外一種形式，即產生一個發夾RNA（MdhpRNA277），來實現R 基因產生小干擾RNA，進而導致鏈格孢蘋果專化型易感性增加。

未來的研究中，應在防治方法中加強對生物防治的研究，加強生防菌對蘋果斑點落葉病的防治，以期實現綠色高效可持續地防治蘋果斑點落葉病。同時，也應加強抗病基因的研究，為蘋果育種提供新的抗病資源和分子標記，加快蘋果抗病育種的步伐。