前言：
水产养殖在支持未来粮食安全和可持续发展方面具有巨大潜力。
虽然水产养殖产量大幅增加，但按照目前的速度，不足以满足预计的蛋白质需求。过去十年，产量增长了约50%，但年增幅仅为2.7%，大部分产出主要集中在发展中国家，主要产出来自粗放和半集约化养殖。
一、超集约化（高密度）养虾与传统养虾之间的争论。
前几年，亚洲（83.4％）和拉丁美洲（16.3％）国家占虾产量的大部分，主要是白对虾（Litopenaeusvannamei）占83％的产量，以及斑节对虾（Penaeus），占产出的12%。印度和厄瓜多尔的虾产量大幅增加，后者在十年内增长了约%，到年达到万吨以上，厄瓜多尔的半精养养虾平均产量仍约为公斤/公顷/作物（Marcillo，），但虾农现在可以稳定地每年养殖3造虾，并正在努力实施行业最佳水产养殖实践。然而，由于空间有限且环境受到严重影响，半集约化系统很难提高产量。
随着水产养殖产量的增加，更多的虾将成为商品虾，其价格一直下降，因此，行业需要提高成本效率才能经济生存，包括：供应链和深加工。年虾类产量为25万吨/年，主要来自粗养和半精养系统。当达到万吨大关时，虾主要来自集约化养虾系统。RAS系统可以持续生产超过40吨/公顷/周期的产量（Krummenauer等，），已发表的超过吨/公顷/周期的试验结果显示了超集约化耕作系统的可能性。然而，重大挑战仍然存在。过去20年来，虾业不断发展并克服了许多不同的挑战。
我们将南美白对虾超集约化养殖系统定义为，在生长过程中使用养殖池，养殖密度在只虾/㎡以上，并应用大量的技术。虽然我们进一步将高效系统定义为一种能够在不损害环境的情况下，最大限度地提高能产量，并最大限度地减少用水量的系统，通常每公斤产出的用水量低于升，只有在不换水的情况下才能完成。为了实现这一目标，大多数超集约化系统都使用育苗池。“开放式”池塘系统每年应生产2-3造虾，产量超过30吨/公顷，而跑道系统每年应以2.5kg/立方米以上的密度生产至少3造虾，温室系统每年应以4.5kg/立方米左右的密度生产3造以上虾。
为了始终如一地实现这一目标，了解养殖系统设计、生物安全策略、营养和虾苗质量之间的相互作用，以及技术发展、气候和管理至关重要，因为集约化养殖模式的投资资本是传统的半集约化系统5-10倍。
二、生物絮团养虾，能够改变整个养虾行业吗？
生物絮团是目前集约化养虾系统中最常用的技术。它依靠对有益细菌的有效操，从而最大限度地减少换水的需要，并促进池塘中养分的再利用，从而有助于最大限度地减少浪费和额外蛋白质的需求。有效的控制对于产生关键的细菌组合是必要的，而细菌组合是系统成功运行的关键，这需要适当的技术、供应和管理。
生物絮团占据了水体中的大部分空间，并在虾肠道中定植，从而限制了病原体生长的潜在空间，并提供了更多样化的营养基础，提高了消化率，提供了营养和吸收。Emerenciano等人()的研究表明，生物絮团系统的不同，具体取决于其组成是异养、化能自养、光合自养还是混合微生物。这些系统可用的科学信息有限，特别是在了解其动态以及生态系统和生物体之间的相互作用方面。虽然亚洲的商业集约化生物絮团养虾系统已显示出良好的成果（Taw，），但超集约化系统的经济可行性尚未得到证实。这些挑战涉及技术和价值链。我们仍在评估太多不同的技术，这减少了工作量，也给传统行业供应商带来了压力，他们需要满足这些系统的新需求。
三、虾病，依旧是虾行业最大的难题。
年至年，疾病导致虾产量大幅下降，损失约万吨，主要发生在亚洲和拉丁美洲。比如：白斑综合症、急性肝胰腺坏死病、肝对虾肠微孢子虫和白便综合症给行业造成了重大经济损失，因此生产商努力控制具有更高生物安全性的集约化系统，以最大限度地减少这种风险。然而，一些主要生产国依赖缺乏生物安全的半集约化或集约化系统。
滥用抗生素是一个严重的问题，疾病暴发已经变得如此普遍，以至于早期的方法，例如：使用无特定病原体（SPF）亲虾来预防和尽量减少疾病暴发，已经变得不太有效。疾病压力导致人们越来越将生存率置于生长速度之上。一些主要亲虾生产商将特定品系推销为具有抗病能力。随着时间的推移，生存的差异会变得更加明显，这一切大多基于遗传选择与个体生长。但是，面临的挑战将是获得更高的成活率，同时保持可接受的生长、饲料转化、生理弹性和繁殖力水平。
最近，DAbramo（）总结了水产养殖的营养进展。在超集约化系统中，仍然需要新的基因选择SPF品系，以便虾行业的中蓬勃发展。特别是在营养需求方面，更好地了解蛋白质和氨基酸的利用、替代蛋白质和脂质来源的影响，以及基于生物絮团的系统中与细菌和微藻的相互作用。
四、饲料行业需要进一步发展
尽管饲料行业方面取得了重大进展，但这些虾饲料仍然以鱼粉、大豆和大豆等现成的常量营养素以及面粉、鱼和植物油为基础，并辅以维生素和矿物质。一个挑战是开发替代蛋白质来源，其产量和成本代表一种可行的替代方案。现有的饲料替代品来源仍然有限，并且碳足迹较高，而新的替代品（例如昆虫粉）成本高昂且产量低。基于植物的蛋白质来源也具有巨大的潜力，但需要对菌株进行特定的遗传选择，其中酶活性被重新定向以用于蛋白质生产和碳水化合物化合物的优化利用。必须确定饲料维生素和矿物质需求量，并确定它们对生物絮团系统的重要性。蛋白质、氨基酸和维生素矿物质混合物的显着减少将显着降低成本。同样，目标是控制C：N比（15:1）常常会导致碳源的过度使用，导致池塘中有机物过多，必须将其去除。
需要对基于微生物的系统进行进一步分析，以最大限度地减少系统中的废物，具有讽刺意味的是，该系统最初是为了利用和清除废物而开发的。从环境和社会许可的角度来看，需要将这些大量的营养物质（包括：饲料残渣、粪便和其他有机物）转化为有效使用的微生物生物质、蛋白质和营养物质。
另一个需要评估的相关主题是总能量可用性与为超集约化生产系统之间的关系。一些生产商强调需要高溶解氧(DO)水平才能最大限度地提高产量(6mg/L)。高度适应特定养殖条件（盐度、温度、pH、密度、饲料类型...）是遗传选择至关重要。就DO而言，养殖系统所有因素都受此影响。Villarreal等人()提供的数据显示，即使DO水平恒定在3mg/L以上，对于没有换水的超密度异养系统，最终重量减少42%。在溶解氧充足的池塘中，虾的日常代谢需求增加了48%，这也导致虾临界氧饱和度的阈值更高。
五、育种技术的进步，对于养虾业会产生影响？
虾的生长不均匀，取决于蜕壳过程。这对集约化养虾系统构成了重大挑战，因为生物体需要大量能量来完成蜕壳过程，并使它们容易同类相食、疾病和因疲劳而死亡。特别是在无法维持足够的溶解氧水平或微生物中潜在有害细菌（或真菌和寄生虫）的系统，这些慢性压力对虾有重大影响。
高繁殖力和遗传性是驯化过程中水生物种选育的重要特征。为了确保这些虾非常适合超集约化系统的条件，
育种发挥着重要作用，并且可以通过遗传改良进行改进。Gjedrem等人()提到，大多数商业虾育种计划都是基于“sib”和“sib”结构，重点
