耕整地农机装备研究现状、热点与展望——基于文献计量学

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0607

中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (10): 179-194.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0607

• 工程·机械·水利·装备 • 上一篇下一篇

耕整地农机装备研究现状、热点与展望——基于文献计量学

李荣¹(), 胡婷婷¹, 韦持章²(), 李茜茜¹, 闭吉圆¹, 孙宇³

¹ 广西壮族自治区科学技术情报研究所，南宁 530022
² 广西壮族自治区农业科学院，南宁 530007
³ 广西大学，南宁 530004

收稿日期:2025-07-18 修回日期:2026-01-07 出版日期:2026-05-25 发布日期:2026-05-27
通讯作者:
韦持章，男，1977年出生，广西宾阳人，研究员，硕士，研究方向：果园及茶园农机装备技术。通信地址：530007 广西南宁市大学东路174号，Tel：0771-3242001，E-mail：wayne8040@163.com。
作者简介:
李荣，男，1990年出生，广西平南人，助理研究员，硕士，研究方向：农机装备技术、产业情报研究。通信地址：530022 广西南宁市星湖路24号，Tel：0771-5325507，E-mail：490459965@qq.com。
基金资助:
广西重点研发计划项目“广西丘陵山区茶园农机装备关键技术研究及应用示范”(桂农科AB241484030); 广西科技发展战略研究专项“广西高端装备产业发展战略研究”(桂科ZL25052003)

Research Status, Hotspots and Prospects of Tillage and Land Preparation Agricultural Machinery and Equipment: A Bibliometric-based Analysis

LI Rong¹(), HU Tingting¹, WEI Chizhang²(), LI Xixi¹, BI Jiyuan¹, SUN Yu³

¹ Institute of Scientific and Technical Information of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530022
² Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007
³ Guangxi University, Nanning 530004

Received:2025-07-18 Revised:2026-01-07 Published:2026-05-25 Online:2026-05-27

摘要/Abstract

摘要：

耕整地农机装备是农业生产的重要基础装备，在提升耕作效率、改善土壤质量及推动农业可持续发展方面发挥着关键作用。为揭示国际耕整地农机装备领域的研究态势、合作格局、研究热点及未来发展方向，为该领域学者与行业实践者提供参考，以Web of Science(WoS)核心合集数据库2005—2024年的709篇相关文献为数据源，采用文献计量学方法和科学知识图谱工具进行系统分析。结果发现，国际耕整地农机装备研究发文量近20年来总体保持增长趋势，2011年后进入快速发展阶段，2021年达到峰值77篇。中国在研究产出和学术影响力方面均处于主导地位，形成了以西北农林科技大学、吉林大学等为核心的研究集群，但作者、机构与国家层面的合作网络普遍呈现“内聚”特征，跨国合作仍待加强。研究热点早期主要集中在基础作业效果与关键部件性能优化，中期转向“装备-土壤-作业效果”协同优化，近期引入离散元法(DEM)等数值模拟技术，深入解析土壤-机具互作机理并优化关键部件，并聚焦作业能效、土壤扰动与土壤健康，以及机器视觉、智能仿真等数字化技术的融合应用。当前，国际耕整地农机装备研究正以“性能优化、土壤健康、智能技术”为核心快速发展。未来应重点围绕数字孪生虚实融合设计、具备认知决策能力的智能自主装备，以及与可持续精准农业深度融合的绿色耕作装备技术体系等方向展开深入探索。

关键词: 耕整地农机, CiteSpace, 文献计量学, 知识图谱

Abstract:

Tillage and land preparation machinery are fundamental to agricultural production. They play a crucial role in improving farming efficiency, enhancing soil quality, and promoting sustainable agricultural development. This study aims to reveal the research trends, collaboration landscape, key research topics, and future directions in the field of international tillage and land preparation machinery to provide a valuable reference for scholars and industry practitioners. This study used relevant literature from 2005 to 2024 in the Web of Science (WoS) Core Collection database as the data source, and a total of 709 valid sample papers were obtained after sorting and screening. Using bibliometric methods combined with various scientific knowledge mapping tools, we systematically analyzed the annual publication trends, research entities, collaboration networks, and the evolution of research topics and themes. The number of publications in international tillage and land preparation machinery research showed an overall upward trend over the last two decades. It entered a rapid development phase after 2011, peaking in 2021. China dominated in both research output and academic influence, forming research clusters centered on institutions like Northwest A&F University and Jilin University. However, collaboration networks among authors, institutions, and countries generally showed ‘cohesion’ characteristic, and international cooperation still needed to be strengthened. Initial research hotspots mainly focused on the performance optimization of basic tillage operations and key components. The focus then shifted to the collaborative optimization of ‘implement-soil-tillage performance’. More recently, numerical simulation techniques, such as the discrete element method (DEM), were introduced to deeply analyze the soil-implement interaction mechanism and optimize key components. Current research also focuses on the integration and application of digital technologies like machine vision, intelligent simulation, and the optimization of tillage energy efficiency, soil disturbance, and soil health. International research on tillage and land preparation machinery has entered a rapid development stage centered on ‘performance optimization, soil health, and intelligent technologies’. Future explorations should focus on in-depth research into areas such as digital twin-based virtual-real integration design, intelligent and autonomous equipment with cognitive and decision-making capabilities, and green tillage equipment systems deeply integrated with sustainable and precision agriculture.

Key words: tillage and land preparation machinery, CiteSpace, bibliometrics, knowledge graph

中图分类号:

S22农业机械及农具

李荣, 胡婷婷, 韦持章, 李茜茜, 闭吉圆, 孙宇. 耕整地农机装备研究现状、热点与展望——基于文献计量学[J]. 中国农学通报, 2026, 42(10): 179-194.

LI Rong, HU Tingting, WEI Chizhang, LI Xixi, BI Jiyuan, SUN Yu. Research Status, Hotspots and Prospects of Tillage and Land Preparation Agricultural Machinery and Equipment: A Bibliometric-based Analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(10): 179-194.

图/表 15

参考文献 65

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描述性信息	数据
时间跨度/年	2005—2024
来源数量（期刊、书籍等）/种	310
文献数量/篇	709
发文年度平均增长率/%	8.55
文献平均年龄/年	7.29
篇均被引频次/次	10.93
参考文献数量/篇	14991
扩展关键词/个	913
作者关键词/个	2063
作者数量/人	2554
单作者文献作者数量/人	24
单作者文献数量/篇	31
篇均论文合著作者数量/人	4.52
国际合著比例/%	18.34

描述性信息	数据
时间跨度/年	2005—2024
来源数量（期刊、书籍等）/种	310
文献数量/篇	709
发文年度平均增长率/%	8.55
文献平均年龄/年	7.29
篇均被引频次/次	10.93
参考文献数量/篇	14991
扩展关键词/个	913
作者关键词/个	2063
作者数量/人	2554
单作者文献作者数量/人	24
单作者文献数量/篇	31
篇均论文合著作者数量/人	4.52
国际合著比例/%	18.34

序号	作者	最早发文年份	生产力		影响力			所属国家
序号	作者	最早发文年份	发文量/篇	发文量占比/%	H指数	GCS	LCS	所属国家
1	Sarauskis Egidijus	2011	11	1.55	6	188	16	立陶宛
2	Huang Yuxiang	2017	9	1.27	7	343	71	中国
3	Wang Xuezhen	2019	9	1.27	6	209	27	中国
4	Abbaspour-gilandeh Yousef	2009	8	1.13	6	121	10	伊朗
5	Romaneckas Kestutis	2011	7	0.99	5	170	13	立陶宛
6	Tong Jin	2014	6	0.85	8	267	42	中国
7	Ma Yunhai	2014	6	0.85	5	201	42	中国
8	Buragiene Sidona	2011	6	0.85	4	116	6	立陶宛
9	Al-kheer A Abo	2010	5	0.71	3	61	3	叙利亚
10	El-Hami A	2013	5	0.71	3	61	3	法国

序号	作者	最早发文年份	生产力		影响力			所属国家
序号	作者	最早发文年份	发文量/篇	发文量占比/%	H指数	GCS	LCS	所属国家
1	Sarauskis Egidijus	2011	11	1.55	6	188	16	立陶宛
2	Huang Yuxiang	2017	9	1.27	7	343	71	中国
3	Wang Xuezhen	2019	9	1.27	6	209	27	中国
4	Abbaspour-gilandeh Yousef	2009	8	1.13	6	121	10	伊朗
5	Romaneckas Kestutis	2011	7	0.99	5	170	13	立陶宛
6	Tong Jin	2014	6	0.85	8	267	42	中国
7	Ma Yunhai	2014	6	0.85	5	201	42	中国
8	Buragiene Sidona	2011	6	0.85	4	116	6	立陶宛
9	Al-kheer A Abo	2010	5	0.71	3	61	3	叙利亚
10	El-Hami A	2013	5	0.71	3	61	3	法国

序号	机构名称	生产力		影响力		所属国家
序号	机构名称	发文量/篇	发文量占比/%	GCS	LCS	所属国家
1	Jilin University（吉林大学）	29	4.09	460	65	中国
2	China Agricultural University（中国农业大学）	26	3.67	314	20	中国
3	Northwest A&F University（西北农林科技大学）	19	2.68	484	111	中国
4	Vytautas Magnus University	13	1.83	107	4	立陶宛
5	INMA Bucharest	12	1.69	17	1	罗马尼亚
6	Henan University of Science & Technology（河南科技大学）	10	1.41	41	2	中国
7	Agricultural Research Service	9	1.27	132	33	美国
8	Indian Institute of Technology System (IIT System)	9	1.27	111	12	印度
9	Chinese Academy of Agricultural Sciences（中国农业科学院）	9	1.27	18	2	中国
10	Huazhong Agricultural University（华中农业大学）	9	1.27	167	5	中国

耕整地农机装备研究现状、热点与展望——基于文献计量学

Research Status, Hotspots and Prospects of Tillage and Land Preparation Agricultural Machinery and Equipment: A Bibliometric-based Analysis

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序号	国家	生产力			合作力			影响力
序号	国家	发文量/篇	年均发文量/篇	国际占比/%	单国发表/篇	多国发表/篇	多国发表占比/%	LCS	GCS
1	China	214	10.7	30.18	191	23	10.75	262	2240
2	Russia	55	2.75	7.76	48	7	12.73	13	198
3	India	51	2.55	7.19	45	6	11.76	53	402
4	USA	48	2.4	6.77	26	22	45.83	92	761
5	Poland	33	1.65	4.65	24	9	27.27	21	398
6	Brazil	31	1.55	4.37	23	8	25.81	15	295
7	Iran	30	1.5	4.23	19	11	36.67	84	498
8	Turkey	28	1.4	3.95	21	7	25.00	51	405
9	Romania	27	1.35	3.81	22	5	18.52	3	34
10	Lithuania	20	1	2.82	15	5	25.00	18	206

序号	年份	编号	作者	机构	论文题目	LCS	GCS
1	2018	308	Hang Chengguang	Northwest A&F Univ	Discrete element simulations and experiments of soil disturbance as affected by the tine spacing of subsoiler	26	93
2	2018	309	Sun Jiyu	Jilin Univ	DEM simulation of bionic subsoilers (tillage depth >40 cm) with drag reduction and lower soil disturbance characteristics	25	93
3	2017	277	Zeng Zhiwei	Univ Manitoba	Modelling the interaction of a deep tillage tool with heterogeneous soil	24	78
4	2015	193	Matin M A	Univ S Australia	Torque and energy characteristics for strip-tillage cultivation when cutting furrows using three designs of rotary blade	18	73
5	2017	278	Hang Chengguang	Northwest A&F Univ	Analysis of the movement behaviour of soil between subsoilers based on the discrete element method	18	46
6	2012	125	Celik Ahmet	Ataturk Univ	Design and evaluation of ground-driven rotary subsoilers	17	27
7	2014	164	Matin Md A	Univ S Australia	Furrow parameters in rotary strip-tillage: Effect of blade geometry and rotary speed	16	51
8	2014	165	Li Bo	Northwest A&F Univ	Distinct element method analysis and field experiment of soil resistance applied on the subsoiler	16	36
9	2010	76	Shahgoli Gholamhossein	Univ Mohaghegh Ardabili	Optimising oscillation frequency in oscillatory tillage	14	44
10	2005	6	Raper R L	USDA ARS	Subsoiler shapes for site-specific tillage	13	20

序号	关键词	共现次数/次	链接强度	序号	关键词	共现次数/次	链接强度
1	tillage	96	324	11	parameters	32	164
2	soil	92	286	12	quality	32	109
3	yield	58	249	13	management	31	120
4	subsoiler	56	197	14	draft	30	125
5	systems	46	197	15	model	30	130
6	conservation tillage	43	201	16	no-tillage	29	136
7	compaction	39	158	17	physical-properties	28	134
8	design	39	142	18	soil compaction	28	138
9	simulation	38	141	19	dem	27	130
10	performance	36	114	20	subsoiling	26	104

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[3]	秦小欢, 焦多朵, 金铁棚, 孙师, 郜坤媛, 胡建霖. 人参属植物根系微生态研究态势分析[J]. 中国农学通报, 2026, 42(2): 84-92.
[4]	周佳慧, 唐浦林, 张诗野, 张爱华, 汪树理, 魏航, 任新龙, 郜玉钢, 王艳芳. 基于CNKI数据库的土壤酸化调节措施文献计量分析[J]. 中国农学通报, 2026, 42(2): 203-210.
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