外源有机改良剂施用与土壤淋溶的文献计量分析：60年研究趋势与未来展望

为解决有机改良剂(OA)农业应用中养分循环效率与环境污染风险的矛盾问题，研究人员通过文献计量学方法系统分析了1964-2024年间8430篇文献，揭示了N淋溶、重金属淋溶和生物炭缓解策略三大研究集群的演变规律，为可持续农业管理提供了重要理论依据。

　　

随着全球人口增长和城市化加速，农业生产面临提高产量与环境保护的双重挑战。外源有机改良剂(OA)如粪肥、堆肥和生物炭的应用，虽能改善土壤结构、提高养分利用效率，却也带来了氮磷淋溶、重金属迁移等环境风险。更令人担忧的是，近年来在OA中检测到的抗生素、微塑料等新兴污染物，可能通过淋溶作用进入地下水系统，威胁生态系统和人类健康。然而，关于OA施用与土壤淋溶关系的系统性研究仍显不足，缺乏对60年来该领域研究演变的全局视角。

中国农业科学院的研究团队通过文献计量学方法，对Web of Science核心合集中1964-2024年间的8430篇文献进行了深入分析。研究发现，相关研究可划分为三个阶段：萌芽期(1966-1991)、成长期(1992-2008)和成熟期(2008-2024)。中国和美国是主要研究力量，分别发表5210和3532篇论文。关键词共现分析揭示了四大研究集群：氮相关淋溶、重金属相关淋溶、养分淋溶以及生物炭的缓解作用。特别值得注意的是，研究重点已从OA的淋溶风险逐渐转向缓解策略，尤其是生物炭的应用。

研究采用了文献计量学分析技术，主要基于Web of Science核心合集数据库，运用"bibliometrix" R包和VOSviewer软件进行数据可视化和网络分析。通过布尔运算符构建高级检索策略，涵盖有机改良剂类型和淋溶相关术语。采用线性回归分析拟合年度发文量趋势，并运用共现分析方法识别研究热点。

3.1节显示，相关研究从1966年的2篇激增至2024年的503篇，环境科学领域占50%。欧盟硝酸盐指令(91/676/EEC)和废物框架指令(2008/98/EC)的实施显著影响了研究趋势。3.2节指出中国、美国和加拿大是主要贡献国家，其中中国在成熟期与62个国家建立了合作关系。3.3节确定了14种核心期刊，《Journal of Environmental Quality》以461篇文章成为最具影响力的期刊。3.4节显示，在被引次数最多的6篇文章中，4篇聚焦生物炭研究，其中Laird等(2010)关于生物炭减少N、P等元素淋溶的研究被引用207次。3.5节通过关键词聚类分析识别出四大研究主题，并发现生物炭相关研究在成熟期呈现爆发式增长。

讨论部分深入分析了几个关键问题。4.1节指出，氮淋溶是OA应用最显著的环境风险，硝酸盐因其在土壤中滞留性差而成为主要关注点。磷虽然移动性较低，但长期OA施用仍可能导致其向深层土壤迁移。4.2节强调，除传统重金属外，抗生素、ARGs和微塑料等新兴污染物的淋溶风险日益受到关注。4.3节详细探讨了生物炭的缓解机制，包括其多孔结构对养分的吸附能力，以及通过提高土壤pH和CEC来固定重金属的作用。4.4节提出了未来研究方向，包括加强脆弱地区研究、关注新兴污染物，以及开展长期田间试验验证生物炭的持续效果。

这项研究系统梳理了60年来OA与土壤淋溶研究的发展脉络，揭示了从风险识别到缓解策略的研究范式转变。生物炭作为一种有前景的缓解措施，其长期效果和老化影响仍需更多田间实验验证。研究特别指出，当前法规对新兴污染物的关注不足，建议更新监管框架以应对微塑料、抗生素等新型风险。这些发现为制定科学的OA施用策略提供了重要依据，对实现农业可持续发展具有重要指导意义。未来研究应着重解决区域不平衡问题，加强长期观测，并开发针对不同土壤-气候条件的定制化解决方案。