镁在1839年被确定为植物生长的必需营养元素。但长期以来在世界农业生产中，镁肥的使用没有得到应用的重视。据Web of Science近100年镁营养研究发表文献可知，农业生产中的镁营养研究从20世纪30年代开始首先在土壤科学方向得到关注，并逐渐向其他科学拓展。其中与化工镁产品结合的生产应用研究最多，在土壤、植物、食品、化学分析、环境、分子生物、化肥工业、园艺等方向也有了较多的发展，同时在营养健康、药理学、细胞生物、分泌代谢及动物科学等研究方向也开展了镁营养研究，并有相关文章发表。
从全球来看，农业生产中的镁营养研究在欧美地区较多，亚非地区较少。美国农业镁营养研究发表的文章居世界之首，在农学、土壤、植物和食品科学4个方向占所有研究成果的53%。近10年来，波兰的研究成果超越美国，其中接近一半在环境科学方向。德国50%的研究文章聚焦土壤、植物和农学方向，在农业镁营养研究历史较长。巴西关于镁的研究起步晚，但发展快，以生产应用为主。
这期间，中国在农业领域的镁营养研究发文总量呈上升趋势，居全球第三，仅次于美国、波兰。
对Web of Science农业领域镁营养研究文章的关键词进行分析，出现频次较高的前15个关键词分别是：镁、钙、钾、产量、氮、植物、养分、生长、磷、土壤、施肥、玉米、缺素、吸收和品质。可看出，与“镁”研究密切的营养元素是“钙”和“钾”，其次为“氮”和“磷”。作物生长通过根系从土壤中获取矿质营养，镁、钙和钾均为阳离子，在根系吸收镁离子过程易出现竞争拮抗，所以农业生产中镁营养的研究与钙和钾元素密不可分。
农业生产中过量使用氮磷钾的现象较为普遍，过量使用的氮磷也会以不同方式影响植物对镁的吸收，因而得到较多关注。根据前十五个热点词之间的关系可以看出，缺镁影响作物产量和品质是农业生产研究的焦点，科学施肥提高养分吸收是作物产量和品质的保证。
缺镁影响作物产量和品质是农业生产研究的焦点镁从土壤到植物体的吸收过程中，土壤条件、作物类型以及施肥等因素均会影响镁的有效性，从而影响农作物的产量和品质。
各关键词出现的热度和时间也能反映出农业领域镁营养研究的趋势，研究关键词在近20年热度最高，从其出现时间来看，镁营养研究在2005年前与铝、钙、铁、锌等中微量元素间关系关注较多，之后10年是镁研究高峰期，高热度关键词数量最多，通过对“土壤—作物—施肥”进行系统性探究，实现提高养分利用效率及作物产量的目的。2015年之后，作物品质受到更多关注。
如何提高镁元素的有效性及作物的养分利用效率是关注的重点，追求农业绿色可持续发展是未来农业镁营养的研究趋势。
农业生产领域镁营养研究关键词研究热度及趋势
注：图中每个圆代表一个与“镁”研究相关的关键词，圆的大小代表关键词研究热度，越大表示热度越高（即与镁研究主题越密切）；不同颜色表示主题词的研究时间过渡（蓝—红色代表时间1995—2020年）
供稿专家
供稿专家 | 王正，中国农业大学
文章转自 | 国际镁营养研究所
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