基于CiteSpace分析近10年中國食用菌栽培基質研究熱點與趨勢

中圖分類號：S646 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）08-238-12

Research hotspots and trends of edible fungus cultivation substrates in China in recent ten years based on CiteSpace analysis

GENG Li^′ ，BIXiaoru2，YE Zhongsen3，ZOUTong3，HUANGYaqin3，LIJinzhe （1.ModernAgiculturalvelopmenteviceCenterofingjinontyingjin34andongChina；2.andongZoging EdibleFungusgdinongfciure University，inyang464，Hennina

Abstract：WiththeaccelerationofChina’shigh-qualityeconomicdevelopmentandtheprocessof industrial structure adjustment，the subsequent growth of theedible fungus industy faced therisk of necesitatingadjustments toits foundationalformulations.Developingandapplyingnovelsubstrateformulationswithcost-efectiveandhigh-yield advantages，along with theircorrsponding cultivation techniques，has becomeacritical change for theindustry. Systematicallyreviewingtheresearch progressrelated toediblefungus cultivationsubstrates isof greatsignificance for moreaccurately solving thebottleneck problems related inthedevelopmentof the edible fungus industryand identifing forward-looking majorresearch topics inthefieldofcultivationsubstrate technology.Basedonthecore literaturedataof CNKI and WebofScience databases from2014 to 2023，theresearch progressofdomesticscholars inthe fieldof edible fungus cultivationsubstrates wassortedout，andthefrontiers，dynamicsanddevelopment trends intheresearch fieldof edible fungus cultivation substrates were explored in order to provide references for promoting relevant research on cultivation substrates and promoting the high-quality and sustainable development ofthe edible fungus industry.

KeyWords：Edible fungi; Cultivation matrix;Hotspots; Trend; CiteSpace

栽培基質是食用菌生產的基本原料，主要包括碳源、氮源、微量元素等類型。栽培基質的種類、來源、處理方式等，直接影響著食用菌的生產周期、產量、營養成分與經濟效益。近年來國內關于食用菌栽培基質的研究，主要集中于對單一基質的具體應用方式與效果進行試驗，以期優化栽培配方、提升產量和質量，卻始終缺乏立足于較廣闊時空視域的系統性研究。這種研究現狀制約著科研人員對于食用菌栽培基質領域研究熱點與發展趨勢的把握，妨礙了相關研究方向與具體課題的選擇；同時，也不利于食用菌產業內與栽培基質相關的上述重大問題之解決。可見，在當前產業發展背景下，極有必要系統梳理食用菌栽培基質相關研究進展，這對更加精準地破解食用菌產業發展中與基質相關的瓶頸問題，鎖定栽培基質技術領域具有前瞻性的重大研究課題，從而開辟食用菌產業技術進步新路徑、驅動食用菌產業技術躍遷，具有重要意義。

為此，采用CiteSpace6.2.R4軟件，從CNKI核心期刊與WebofScience核心合集數據庫篩選了近10a（年）國內具有代表性的核心期刊文獻數據，通過數據網絡可視化分析，捕捉食用菌栽培基質研究領域的熱點問題、研究機構和重要學者，通過突現詞分析探索食用菌栽培基質研究領域的前沿、動態與發展趨勢，并結合具體文獻對研究熱點進行詳盡的重點解析，以期為推進食用菌栽培基質相關研究、促進食用菌產業高質量可持續發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源

數據來源于CNKI核心期刊與WebofSci-ence數據庫。（1）在中國知網期刊高級檢索頁面，選擇檢索條件，“2014—2023年\"“來源類型：SCI來源期刊、EI來源期刊、核心期刊、CSCD”，依次檢索主題詞（模糊）“‘食用菌'并含‘基質'\"\"‘菇’并含‘基質'\"\"‘菇'并含‘栽培'\"\"‘耳'并含‘栽培”，2023年11月19日記為檢索日期。（2）在WebofScience核心合集數據庫檢索頁面，依次輸入“mushroom（菇）\"“ediblefungi（食用菌）\"\"sub-strate（基質）\"\"cultivationmedium（栽培培養基）”等為主題詞進行精確檢索，文獻發表年限為2014一2023，從中篩選第一作者工作單位為國內機構的文獻。共獲得中文文獻556篇、英文文獻173篇，通過在檢索結果頁面閱讀文章摘要，分別去除偏離主題的文獻67、35篇，篩選出相關中文文獻489篇、英文文獻138篇，作為分析的基礎數據；中、英文獻來源期刊分別為91、81種，其中發文量前10位的期刊見表1、表2。

1.2 分析方法

將檢索出的CNKI文獻數據導出為Refworks格式文件，WebofScience文獻導出為純文本格式文件，應用CiteSpace6.2.R4軟件，分別進行年度發文量統計、關鍵詞共現與聚類分析、關鍵詞時區分析和突現詞分析、機構共現分析與機構合作網絡分析、作者共現分析與作者合作網絡分析等可視化分析，并生成對應的知識圖譜。應用MicrosoftExcelv16.0繪制年度發文量變化趨勢圖。

表12014—2023年CNKI中文核心期刊食用菌栽培基質研究領域發文量（前10）Table1 Publication statistics of edible funguscultivationsubstrate researchinCNKI-indexed Chinesecore journals（Top10，2014 to 2023）

注：數據來源于CNKI。*《中國食用菌》被北京大學《中文核心期刊要目總覽》2020年版、2023年版移出，由于該刊在此前年份屬于北大核心期刊，且是我國食用菌領域重要的特色期刊，故本文仍將其作為文獻來源期刊。

Note：DatasourcedfromCNKI.EdibleFungiofChinawasremovedfromtheChineseCoreJouralDirectory（202and023editions）byPekingUniversityoweespreslaidsooulddsldainasib field，thisstudystill included itasasourcejournal.

表22014—2023年WebofScience期刊食用菌栽培基質研究領域發文量概況（前10）Table2Overview of publication outputs in edible fungus cultivation substrate researchfromWeb ofScience（Top10，2014to2023）

注：數據來源于WebofScience核心合集數據庫。 Note：Data sourced fromWeb of Science core collection database.

2 結果與分析

2.1文獻數量與年度分布

年度發文數量可反映國內食用菌栽培基質領域10a來的科研狀況，2014一2023年間，我國食用菌栽培基質領域研究中文期刊論文年發文量（圖1-A）呈穩中有降的趨勢，同期英文期刊論文發文量（圖1-B）總體呈增加趨勢。由此可見，近10a國內學者持續關注食用菌栽培基質領域的研究，中文核心期刊與英文核心期刊的發文量總體表現為此消彼長的趨勢，被SCI核心期刊收錄的高水平研究論文越來越多，未來食用菌栽培基質相關研究有望成為國外高水平期刊關注的領域。

2.2 CiteSpace知識圖譜分析

2.2.1高頻關鍵詞通過分析高頻關鍵詞，可以直觀地了解食用菌栽培基質領域的研究熱點分布。（1）基于CNKI數據，利用CiteSpace對關鍵詞進行可視化分析，并選擇Keyword作為節點進行聚類分析，時間跨度（TimeSlicing）為2014—2023年，時間分區（YearsperSlice）設置為1。運算后得到267個關鍵詞節點，681條連線；發現近10a國內食用菌栽培基質研究高頻關鍵詞為\"平菇、產量、營養成分、金針菇、栽培、雙孢蘑菇（雙孢菇）、大球蓋菇、培養基\"等（表3，圖2-A）。（2）基于WebofScience數據，運算后得到231個關鍵詞節點，1016條連線；高頻關鍵詞為“growth（生長）、Pleurotusostreatus（平菇）、yield（產量）、spentmushroomsubstrate（菌）、polysaccharide（多糖）、fermentation（發酵）\"等（表3，圖2-B）。使用對數似然法（LLR）對高頻關鍵詞進行聚類，得到關鍵詞聚類圖譜，以明確表現研究熱點的知識結構特征。通過聚類分析，中、英文文獻分別得到10個聚類（cluster）9個聚類，且聚類模塊值（Q值）分別為 0.495 3.0.511 2 ，均大于0.3，表明聚類結構顯著；聚類平均輪廓值（S值）分別為0.7536、0.8355，均大于0.7，表明聚類結果可靠。主要的中文關鍵詞聚類包括“平菇、產量、雙孢蘑菇、重金屬、食用菌、培養基、草菇、大球蓋菇、功能預測\"等（表4、圖2-C）；英文關鍵詞聚類包括“mechanismanalysis（機理分析）、different lignocel-lulosicsubstrate（不同木質纖維素底物）、excessiveoxalicacid（過量草酸）、genomesequence（基因組序列）、commercial production（商業生產）、compostedsawdust（堆肥鋸末）、agriculturalresidue（農業生產廢棄物）、porouscarbonmaterial（多孔碳材料）\"等（表4、圖2-D）。

關鍵詞時區分析和突現詞分析：關鍵詞時區視圖（圖3-A、圖3-B）和突現詞分析（圖3-C、圖3-D）結果顯示，10a來國內食用菌栽培基質研究熱點存在階段性演變的發展特征。從中文文獻來看，2014—2015年的突現詞為“培養基（culturemedium）、重金屬（heavymetal）、篩選（screening）”，安全高效的栽培基質配方篩選是該階段研究者們努力的方向；2016一2019年的突現詞為“雙孢蘑菇（Agaricusbisporus）、菌草（Juncao）、栽培技術（culti-vationtechnique）、胞外酶（exoenzyme）”，表明食用菌栽培基質研究深入到菌草為代表的新基質對傳統基質的替代研究，以及關于栽培基質降解利用生理生化方面；2020一2023年的突現詞為“碳源、羊肚菌、氨基酸”，該階段通過栽培基質相關的創新來提升食用菌的有效成分含量。

表32014—2023年國內食用菌栽培基質研究中前15位關鍵詞的詞頻和中心度統計

Table3Wordfrequencyandcentraldegreestatisticsof thetop15keywords inedible fungicultivationsubstrateresearcl from2014 to 2023

注：中心度值大于0.1，表明該節點在食用菌栽培基質相關研究領域知識演變中起到關鍵作用。 Note：ThecentralityvalueiseaterhanO.1hichidicatedthathisodeplaedakeyoleinteevolutionofowledgeintefeldofedi ble fungus cultivation substrate.

從英文文獻來看，關鍵詞的突現期集中在2016—2023年間。其中，2016一2018年突現詞為“Pleurotusostreatus（平菇）、Lentinulaedodes（香菇）、Cordycepsmilitaris（蛹蟲草）”，表明這幾個品種是栽培基質研究的主要試材，配方優化是主要研究方向；2019年突現詞為\"pretreatment（預處理）、medicinalmushrooms（藥用菌）、components（成分）”，該階段重點關注物理、化學或生物處理方法等食用菌栽培基質預處理技術，并探索能夠提高藥用菌有效成分的新型栽培基質的應用；2020—2021年突現詞為“biogasproduction（沼氣生產）”，表明研究從栽培基質的使用轉向基質廢棄物的能源化利用，契合了食用菌產業綠色可持續發展的趨勢。

圖2國內食用菌栽培基質研究文獻關鍵詞共現知識圖譜（A、B）、聚類知識圖譜（C、D） Fig.2Keywordsco-occurrence knowledge map（A，B），clustering knowledge map（C，D）inedible fungicultivation substrateresearchofChina

2.2.2研究機構與作者合作情況研究機構共現分析：研究機構共現分析能夠直觀地顯示出2014—2023年間我國哪些機構在食用菌栽培基質研究領域較為活躍，并處于研究成果產出較多的優勢地位。從研究機構共現圖譜（圖4-A、圖4-B）可見，中文文獻中10a間在食用菌栽培基質研究領域貢獻最大的機構為上海市農業科學院食用菌研究所（農業部南方食用菌資源利用重點實驗室、國家食用菌工程技術研究中心），英文文獻中貢獻最大的機構為JilinAgriculturalUniversity（吉林農業大學）。其他主要機構的發文情況見表5。

研究機構聚類分析：由圖4-C、圖4-D可見，基于中文文獻的研究機構聚類，得到228個節點、172條連線，其密度值（Density）僅為0.0066；英文文獻的研究機構聚類后，得到150個節點、220條連線，其密度值為0.0197。表明10a間國內食用菌栽培基質研究領域的機構合作度還極低。可能的原因如下，一是多數研究仍局限于省域內機構間的合作，限制了跨省（區、市）重大基質創新項目的立項和實施；二是栽培基質研究方面的產學研協同創新合作水平還較低，始終制約著高校、科研院所與食用菌生產企業之間的交流協作。

作者合作網絡分析：通過對可視圖譜的分析，發現近10aCNKI發文數量最多的作者是林占嬉，其次是陳明杰、彭衛紅、余昌霞、王燦琴、黃忠乾、劉斌、林輝、陳青君、于海龍等，以上學者構成了我國食用菌栽培基質研究領域的領軍人物群體。中文文獻作者共現分析圖譜顯示290個節點，506條連線，網絡密度較低，僅為0.0121（圖5-A）；英文文獻作者共現分析圖譜顯示226個節點，295條連線，網絡密度為0.0140（圖5-B）。具體來說，林占嬉與劉斌、林輝等作者間，陳明杰和余昌霞、汪虹、于海龍、尚曉冬、李玉等作者間，彭衛紅和黃忠乾、甘炳成等作者間，以及孔維麗和崔筱、劉芹等作者間連線緊密，分別組成了較緊密的食用菌栽培基質研究合作圈。

中文文獻作者聚類分析共得到營養成分、草菇、發酵料、商品性、羊肚菌、工廠化等6個主題（圖5-C），英文文獻作者聚類分析得到7個主題（圖5-D），分別為excessiveoxalicacid（過量草酸）、use（利用）、mushroom（蘑菇）、effect（效果）、screening（篩選）、microbialcommunity（微生物群落）、en-ablingefficientbioconversion（高效生物轉化）。結合表6可見，不同的作者合作圈，分別針對各自擅長的熱點主題進行特色鮮明的深度研究。如福建農林大學生命科學學院林興生等，主要從事菌草基質栽培食用菌的研究，而營養成分與有效功能性成分評價是其研究重點。上海市農業科學院食用菌研究所余昌霞等[34]，系統研究了不同培養基質對草菇子實體營養成分、呈味物質、揮發性風味成分的影響，以及在基質中添加植物激素、有機酸等對食用菌生長的影響。河南省農業科學院食用菌研究所孔維麗等研究員團隊，主要從事平菇發酵料栽培相關的品種篩選、發酵過程中的促生功能菌株分離鑒定[8與毒素降解變化規律[、發酵料抑菌機理[等相關研究。上海市農業科學院食用菌研究所于海龍等突出了對工廠化食用菌生產專用型基質的開發與應用研究，如不同木屑顆粒度對工廠化菇類生長的影響。

表42014一2023年國內食用菌栽培基質研究關鍵詞聚類結果

Table 4Clusteranalysis ofresearch key words inChina’sedible fungus cultivationsubstrate studies（2O14 to 2023）

注：S值為聚類平均輪廓值， Sgt;0.5～0.7 表明聚類合理， Sgt;0.7 表明聚類是令人信服的。 Note：The S-value represents the average silhouette coefficient of clusters.An S-value indicates reasonableclustering，whileS-value gt; 0.7 suggests convincing clustering.

圖4研究機構共現圖譜（A、B）和聚類圖譜（C、D）

Fig.4 Research institutionsnetwork map（A，B）and clustermap（C，D）

表52014—2023年國內食用菌栽培基質領域發文量排名前10研究機構

Table5Top10researchinstitutions in termsof publicationvolumeinthefieldofediblemushroomcultivationsubstrates in Chinafrom2014 to2023

圖5作者合作網絡圖譜（A、B）和聚類圖譜（C、D）Fig.5 Author cooperative network map（A，B）and cluster map（C，D）

表6作者合作關系聚類結果

Table6Authorcollaborationclusteringresults

2.3 研究熱點解析

2.3.1探索栽培基質來源盡管傳統的食用菌栽培基質如木屑、棉籽殼等在生產中仍占據重要地位，玉米芯、甘蔗渣、麩皮、米糠等成為工廠化生產的大宗原料，近10a來作物莖稈、菌草、食品加工業副產品、藥用植物等的應用領域不斷擴展；藥渣、養殖墊料、落葉、菌渣等也成為具有較大潛力的食用菌栽培基質來源[12-14]。

2.3.2添加外源因子優化基質配方添加外源因子類物質是目前配方優化研究的主要途徑。這些添加物可分為糖類、微量元素類、有機酸、植物生長調節劑、酶類、植物提取液、維生素等[15-20]。其中，糖類物質通常能有效促進菌絲體的生長，氨基酸在菌種復壯中表現出積極效果，曲酸、檸檬酸等有機酸對刺芹側耳和金針菇等菌絲生長有一定影響[18]。微量元素中，硒元素已廣泛應用于食用菌的富硒栽培，能顯著提高元素含量、改善營養品質和增強抗氧化能力，鈣、鋅、鍶、鉀元素對平菇等食用菌的生長發育也有促進作用[。維生素 ΔB₁ （硫胺素）維生素 B₂ （核黃素）等多種B族維生素，對菇類生長有積極影響[20]。IAA、NAA等植物生長調節劑，能調節食用菌的代謝過程、促進菌絲生長和提高酶活性，如添加NaAc（乙酸鈉）有利于草菇產量的提高[21]。大蒜、生姜、油茶枝等植物提取液，影響著多種菌類的酚類物代謝和抗氧化特性[22]。此外，菌糠提取液作為基質添加物的應用價值也被關注，如杏鮑菇菌糠提取液對平菇、秀珍菇、滑菇、毛木耳和金針菇等5種食用菌的菌絲生長有促進作用，而平菇、秀珍菇和毛木耳菌絲在添加金針菇菌糠提取液的培養基上生長旺盛[23]。

2.3.3胞外酶與基質物質降解利用規律食用菌對栽培基質中營養物質的降解、吸收過程主要包括大分子有機物（木質素、纖維素、半纖維素、蛋白質等）的降解、礦質元素（氮、磷、鉀等）的吸收、小分子有機物（氨基酸、肽類、脂質、維生素類、苯丙素類、聚酮類、吡喃酸、吡喃酮、植物類激素、抑菌物質等）的代謝等。其中，食用菌對大分子有機物的降解依賴于其分泌的大量胞外酶（纖維素降解酶、半纖維素降解酶、木質素降解酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶、過氧化物酶等）。近10a關于胞外酶與基質降解利用規律的研究主要涉及三個方面：一是胞外酶活性與食用菌產量的相關性分析，斑玉蕈鮮菇產量與羧甲基纖維素酶、木聚糖酶、濾紙酶、淀粉酶呈顯著正相關[2，羧甲基纖維素酶、木聚糖酶活性與雙孢蘑菇產量呈正相關[25]；二是胞外酶活性在食用菌生長發育過程中的階段性變化特征，如榆黃蘑菌絲細胞中的濾紙纖維素酶、羧甲基纖維素酶、 β. -葡萄糖苷酶、淀粉酶、半纖維素酶活性均呈現出前期上升后期下降的趨勢，至幼菇期酶活維持在較高水平；漆酶和過氧化物酶活性在菌絲生長初期較高，但隨著栽培時間的延長而下降[26-27]；三是基質組分對食用菌胞外酶活性的影響，如培養基添加適量麥麩能夠提升毛木耳漆酶活性[28]，又如棉籽殼發酵料栽培的平菇，其羧甲基纖維素酶、漆酶、中性蛋白酶的活性均高于玉米芯發酵料對照組[29]。

2.3.4基質中微生物群落變化通過探索栽培基質中微生物群落多樣性及其互作關系，可以揭示微生物對菌類菌絲生長和子實體形成的促進作用。該領域的研究主要關注3個問題：一是探索基質中微生物群落多樣性及結構變化規律，如不同生長發育階段基質中的細菌群落結構及優勢菌群變化規律[30]，不同食用菌覆土細菌結構組成、動態變化、生物功能，覆土細菌與食用菌互作的分子機制等31，以及發酵料發酵過程中細菌群落多樣性、相對豐度變化與病害發生之間的相關性[32；二是分離與鑒定基質中的功能菌株，如從不同時期的平菇發酵料中分離對平菇具有促生作用的菌株、對木霉具有抑制作用的菌株[33]、具有降解黃曲霉毒素能力的菌株；三是篩選出對野生食用菌具有促生作用的根際土壤微生物，為黃綠卷毛菇、正紅菇、玫瑰紅菇和灰肉紅菇等野生菌類的保育促繁與人工栽培提供依據[34]。2.3.5不同基質對子實體營養成分及呈味物質的影響基質種類對菇類子實體的營養成分、呈味物質及其含量變化的影響顯著，選擇合適的栽培基質是優化食用菌營養價值和風味特性的關鍵[35]。2014—2023年間關于不同基質對子實體營養成分及呈味物質影響的研究，具體內容如下：一是不同栽培基質對蛋白質、氨基酸、糖類、多糖肽、亞油酸、膳食纖維、脂肪酸、氨基丁酸、黃酮等子實體營養成分的影響。如不同的栽培基質會影響大球蓋菇子實體的多糖組成及抗氧化性質，不同基質影響猴頭菇子實體多糖的理化特性及其體外免疫活性[；此外，以姬菇、木耳、平菇、草菇、秀珍菇、巨大革耳和毛木耳等為試材的研究均顯示，不同的栽培基質都會影響其子實體中的氨基酸、蛋白質、多糖等基本營養成分的含量。二是不同栽培基質對子實體呈味物質的影響。一方面，某些栽培基質（如中藥渣）可能含有較豐富的呈味氨基酸，這些氨基酸在食用菌生長過程中被吸收，進而增加子實體中的呈味氨基酸含量（如鮮味和甜味氨基酸）[38]；另一方面，不同的栽培基質會引起子實體中揮發性化合物的種類和含量發生變化，如醇類、酯類、醛類等，因而特定的栽培基質可能促進某些香氣成分的生成，從而影響子實體的整體香氣品質[3；此外，不同栽培基質還可能影響食用菌的其他呈味物質，如可溶性糖醇、有機酸等，這些成分也對食用菌的口感和風味有重要作用[40]。

3展望

基于本文的研究成果與產業發展形勢，預期未來的食用菌栽培基質研究將呈現以下趨勢。

（1）基質來源多元化，外源添加物專用化，栽培配方復合化。未來，食用菌栽培基質的來源將更加豐富，更多的天然物料可能用于大規模生產，相關原料加工處理技術的進步將催生多種具有特定理化性質和功能的專用型基質的研發；標準化的碳源、氮源型基質可能由專業廠家統一生產，各種專用的營養補充劑及其復合型添加劑將層出不窮；針對不同的食用菌品種和生產需求，開發免拌料、免滅菌、可直接接種使用的“即用型基質”或“控釋型基質”，將更好地滿足市場的多樣化需求；基質原料選擇、加工處理工藝、質量檢測等相關標準將進一步完善。最終，食用菌的栽培配方將優化為包括多種基質的復合型配方，在營養更加全面、易吸收的同時，更能夠針對某個具體品種或菌株特性，促進食用菌生產的生物轉化率大幅提升，子實體的營養成分含量與風味進一步提高。

（2）基質降解酶相關研究將不斷深化，基因工程和合成生物學在食用菌栽培基質研究中的應用將不斷擴展。在改良菌種對基質的適應性能方面：通過導入特定基因，可以提升食用菌對基質中營養物質的利用效率，如優化木質素、纖維素分解酶系，使得食用菌能夠更好地分解和吸收培養基中的復雜碳源[4]。基質預處理與改性方面：合成生物學技術可以創造或改良特定微生物對某類基質進行預處理，如創制分泌高效酶類的新菌株，將難以降解的秸稈、木屑等有機物質轉化為易被食用菌菌絲分解利用的基質形態；又如，通過構建生物催化系統，可以在基質中引入功能性微生物群落，促進基質發酵過程，以減少基質中的有害物質并增加有益代謝產物[42]。

（3）基質研究將為食用菌產業綠色發展提供更強助力。未來，畜禽糞便用作食用菌栽培基質的無害化集中處理技術，以及適用菇類篩選、配套栽培技術等，可能成為未來食用菌產業科技創新助力綠色發展的重要方向；多種植物提取液用于基質預處理，逐步替代化學農藥，實現食用菌病蟲害綠色防治；利用外源因子和大型真菌聯合修復環境污染，將成為未來研究中具有重大生態效益和社會價值的前沿問題[43]。此外，菌渣作為土壤改良劑或生物修復劑，在促進土壤健康與降低碳排放方面作出更大貢獻；菌渣作為生物乙醇、生物氫、生物油等可再生能源生產底物以及包裝材料等方面的應用將進一步擴展[45-46]。

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