涂 祥 ,王廣海
(廣東機電職業技術學院,廣東 廣州 510515)
我國有著上千年的養豬歷史,在各種肉類中,豬肉是我國居民餐桌上出現次數最多的食材,根據國家統計局公布的數據,2021 年我國豬肉產量占全球比重為44.09%,居全球第一,我國豬肉消費量約占世界豬肉消費量的46%,中國人均消費量約為世界人均消費量的2 倍,因此,生豬養殖關乎國家食品安全。生豬養殖環境是指對豬產生影響的所有外部因素,主要指標有豬舍結構、生豬飼養密度、豬舍內的空氣成分,包括溫度、濕度及有害氣體,氣流及太陽輻射等氣象因子[1]。遺傳、營養和豬舍環境是影響生豬生活和生產的關鍵因素,只有在最佳的豬舍環境和良好的飼養條件下,才能讓豬以最低成本快速出欄。主要采取自然散養和密閉式舍內養殖方式,良好的養殖環境可以保證生豬的健康,推動豬的快速生長發育。而國內豬肉需求旺盛,勢必要求我國的生豬養殖逐步轉向規模化養殖,對豬舍環境的控制要求更為嚴格。因此,對豬舍環境控制技術進行應用和研究將有利于生豬健康,是生豬環境管理的基本任務。
文獻計量學是用統計學和數學的方法對某一領域的文獻進行定量分析、評價及預測,屬于圖書情報學的一個分支,主要用于總結某一領域的研究現狀和發展趨勢,對各行各業的研究領域具有十分顯著的指導意義[2]。目前中國知網最早的關于豬舍環境控制的文獻發表于1998年1月,本研究利用中國知網檢索系統,對1998—2023 年關于豬舍環境控制的研究開展文獻計量學分析,全面介紹我國豬舍環境控制研究領域現狀和發展趨勢。
本研究文獻數據來源于中國知網,檢索主題為“豬舍環境控制+豬場環境控制”,發表時間從1998年1 月20 日至2023 年2 月28 日,選擇學術期刊、學位論文和會議中文論文三個中文文獻數據庫,利用中國知網自帶的可視化分析數據和Microsoft Office Excel 軟件,對檢索到的524 篇中文文獻數據的年度發文數量、文獻發布機構、基金資助情況、文獻作者分布、被引頻次等進行文獻計量學統計分析,數據統計主要采用百分數統計和頻次分析[3]。
截至2023年2月28日,知網上共有豬舍環境控制相關文獻524 篇,其中有學術期刊論文428 篇,占比82%;博士學位論文11 篇,碩士學位論文51 篇,會議論文13 篇。1998—2022 年豬舍環境控制研究相關文獻的年發文量如圖1 所示,可以看到,1998—2004 年屬于研究初期,年均相關文獻較少,每年公開的文獻數量都小于10 篇;2005—2010 年豬舍環境控制開始引起國內學者關注,年平均公開文獻數量接近20 篇;2011 年之后,由于國內豬肉價格大幅上漲,養豬方式逐漸由散戶、中小養豬場養殖為主轉為大規模養殖為主,國內的豬舍環境控制研究進入快速發展階段。從2011 年開始,年均公開文獻突破30 篇,并于2017 年達到峰值45 篇,近幾年由于新冠疫情的影響小幅下滑。從很多養豬規模企業的未來發展規劃和年報中可以看到,生豬行業的規模化養殖還會進一步擴大,因此,對豬舍環境控制技術及設備的需求也會持續增長,豬舍環境控制還有著較大的研究和發展空間。

圖1 1998—2022年豬舍環境控制研究相關文獻的年發文量
豬舍環境控制領域發文量在10 篇以上的中文期刊如圖2 所示,從發文量來看,發文量在10 篇以上的期刊集中在畜牧與動物醫學學科,發文數量排名前3位且都突破20 篇的期刊分別為《豬業科學》《中國畜禽種業》和《現代畜牧科技》。從期刊來源來看,核心以上的期刊只有《農業工程學報》(14 篇),《黑龍江畜牧獸醫》(12 篇),其余發文量10 篇以上的期刊均是普通期刊,這說明當前豬舍環境控制高水平研究還有很大的發展空間。

圖2 豬舍環境控制領域發文量在10篇以上的中文期刊
對各機構關于豬舍環境控制研究的發文量進行統計,論文發表單位和發文量信息排名如圖3 所示,可知,發文量排名靠前的機構分別是中國農業大學(19 篇)、東北農業大學(16 篇)、內蒙古農業大學(12篇)、江蘇大學(12 篇)、黑龍江八一農墾大學(8 篇)、華中農業大學(8 篇),排名前10 位的研究機構中有8所農業類大學,說明農業院校是豬舍環境控制研究的主體機構。

圖3 論文發表單位和發文量信息
從檢索到的524 篇文獻的基金支持來源可以看到,如表1 所示,共有53 篇文獻得到了不同級別的基金支持,占豬舍環境控制研究文獻總量的10.11%。其中,國家自然科學基金、國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃、現代農業產業技術體系建設專項資金等7 個基金項目屬于國家級,共資助文獻37 篇,占資助文獻的69.8%,這表明豬舍環境控制研究項目得到了國家相關部門的大力支持。省部級的11 項基金分布在9 個省,共資助論文15 篇,占比28.3%,由此可見,當前省部級基金對豬舍環境控制的支持力度沒有國家相關部門的支持力度大。

表1 豬舍環境控制研究基金資助分布表
從中國知網數據庫的豬舍環境控制研究文獻所依托的學科來看,相關文獻主要集中在排名靠前的4個學科:畜牧與動物醫學(472 篇)、自動化技術(56篇)、環境科學與資源利用(31 篇)、農業基礎科學(30 篇)。由此可以看出,目前國內豬舍環境控制研究高度集中在畜牧與動物醫學領域的學科,而跨學科研究將是未來的重點突破方向。
從豬舍環境控制研究者發表的文獻數量來看,排名靠前的學者有:中國農業大學的劉繼軍、王美芝、吳中紅,發文量最多,都是10 篇;其次是東北農業大學的謝秋菊,8 篇;山東省膠州市畜牧局的劉忠琛,6篇;內蒙古農業大學的武佩和宣傳忠、湖南農業大學的文利新和許道軍、湖南省長沙市綠葉生物科技有限公司的蔣政云,都是5 篇。對豬舍環境控制研究中發文量≥5 的作者進行統計分析,發現研究人員絕大部分來自高校,再次驗證了當前高校是豬舍環境控制研究主要力量的事實。
文獻被引頻次被許多學者認為能夠評估研究人員的關注度和學術影響力,因此,被引頻次可以作為科研工作的合理代表[4]。根據中國知網的檢索結果,對豬舍環境控制研究文獻被引頻次進行統計分析,發現共有314 篇文獻被引用,占有效文獻總量的59.92%,豬舍環境控制研究中被引頻次排名前12 位的中文文獻如表2 所示,其中,排名最后的三篇文獻被引頻次都是27 次。2012 年朱偉興等發表于《農業工程學報》的研究論文《基于物聯網的保育豬舍環境監控系統》和2011 年李立峰等發表于《農業工程學報》的研究論文《基于組態軟件和模糊控制的分娩母豬舍環境監控系統》合計被引206 次,這兩篇論文被引量占前12 名論文被引頻次的37.32%,遠高于其他文獻的被引頻次[5-6]。分析兩篇論文的作者和研究學科分布,可以看到兩位作者在豬舍環境控制領域的發文量均小于等于4 篇,江蘇大學的朱偉興的研究學科集中在計算機軟件、計算機應用和自動化技術,而內蒙古機電職業技術學院的李立峰的研究學科則是自動化技術和畜牧與動物醫學,由此可以看出,在豬舍環境控制研究中,交叉學科研究成果的質量較高,影響力更大。

表2 豬舍環境控制研究被引頻次較高的中文文獻
本研究檢索了中國知網數據庫1998—2023 年收錄的關于“豬舍環境控制”的學術期刊、學術論文及會議論文中文文獻,對共計524 篇文獻進行了文獻計量學分析。以前國內生豬養殖以農戶和中小養豬戶散養為主,從總體趨勢來看,散養模式在我國目前的占比在加速下滑,規模養殖占比在快速增加,豬舍環境控制也成為影響生豬養殖效益的熱點研究內容,隨著政府對畜牧業的投資增長和大力推廣,我國生豬養殖行業在引進國外先進養殖設備及技術的同時也在不斷加大自主研發力度,生豬養殖由人為控制和半自動化方式逐步轉為全自動化的控制及管理。
目前國內許多高校和科研院所如中國農業大學、東北農業大學、江蘇大學、內蒙古農業大學等也加大了對豬舍環境控制技術的研究力度。部分研究人員將控制理論、無線傳感網絡和傳感器技術引入到豬舍環境控制的研究中,取得了一定的研究成果[7-10],但當前大多數研究人員只是針對現有的豬場進行豬舍環境控制方法和控制對象的研究,對豬舍本身結構尺寸和控制設備的尺寸、安裝位置等多參數耦合對豬舍環境的影響研究較少,這主要是由目前豬舍建設和后期環境控制割裂所導致的,而這也將成為未來大規模養殖豬舍環境控制的重點研究方向。