[发明专利]多阶段整合超密集虾生产系统

说明书

相关申请

不适用。

联邦资助研究

在本发明的开发中没有使用联邦资金。

联合研究协议

不适用。

序列表

不适用。

背景技术

水产养殖正处于十字路口。面对提高单位面积生产率的压力，水产养殖有机会从他人的错误中学习并采取可持续的管理实践。这个年轻产业的长期成功和经济可行性取决于与其当前全球需求驱动的爆发性扩张并行的旨在解决疾病、废物和饲料三重可持续发展挑战的创新和解决方案。世界范围的虾生产实践是不可持续的，因为：

·气候和地理限制

·生态限制-土地破坏

·饲料问题-鱼粉含量

·劳工虐待和社会动荡

·虾类疾病-急性肝胰腺坏死综合征(APNS)或早期死亡综合征(EMS)，桃拉(Taura)病毒，白斑病毒(WSSV)，由真菌导致的肝肠孢子虫(EHP)等

·人体健康问题(包括禁用化学品和抗生素的饲料添加剂)

·加工-卫生程序或者说缺乏卫生程序

·支持当地食品的运动和生活方式

承上所述，虾是美国最喜欢消费的海产品。然而，国内需求与国内供应之间存在巨大差距，这导致对进口虾产品的依赖和日益增长的联邦贸易逆差。除了进口到美国的虾的数量问题外，进口虾的质量可能会低于国内生长的虾，并且具有在某些进口产品中发现存在抗生素残留物的人体健康问题。美国食品和药物管理局负责检查进口到美国的海产品，但该机构只能检查进入美国市场的一小部分产品。

鉴于虾产品的联邦贸易逆差不断增加，以及对食品安全的担忧，存在迫切的理由来支持美国虾养殖业。由于对环境污染、疾病传播、生产成本和气候问题的担忧，使用传统方法扩大美国虾养殖业是不可行的。传统上，虾已经在沿海池塘中养殖，其中使用流经的水进行交换来保持可接受的水质。然而，流入水可成为病毒性虾病原体的载体，并且池塘流出水会不利地影响沿海水质。另外，扩大沿海地区的虾养殖场可能导致多种用途的冲突，并且由于虾对温水的要求，传统的虾养殖场限制于较南的纬度(Moss，SM，“Shrimp Aquaculture”，The Research,Education,and Economics Information System(REEIS)of the U.S.Department of Agriculture(USDA)，Oceanic Institute Makapuu Point，2010年8月1日，Web，2012年7月31日)。

关于陆基产业化虾养殖的可持续性，其在约三十多年前随着陆基水产养殖的引进(特别是东南亚和拉丁美洲地区)发生了巨变。考虑到海产品用于出口而不是当地使用，水产养殖过程从传统的小规模低环境冲击的生产方式转变为产业化大规模高环境冲击的生产方式。随着产业扩展到国际市场，对自然环境的破坏率和对当地社区的相关不良后果加快。生态足迹呈对数增加，随之而来的是破坏。伴随环境破坏而来的是疾病的发生：桃拉(Taura)病毒，白斑病毒(WSSV)，传染性皮下和血液坏死病毒(IHNNV)，由细菌导致的急性肝胰腺坏死综合征(APNS)或早期死亡综合征(EMS)，以及由真菌导致的肝肠孢子虫(EHP)等。

美国的虾养殖历史既短暂又不稳定。在三十年前美国展示了以产业规模养殖太平洋白虾(凡纳滨虾)的可行性，随着这一发展，虾养殖在20世纪80年代初在美国变得商业上可行，且直到21世纪初生产水平保持增加。实现在美国广泛扩散养殖的第一种技术是单阶段半密集池塘模式，其中从孵化场获得的后期幼体直接投放到池塘中。使用该过程可以实现5-10MT/ha/收成的生产率。但是，由于气候条件，每年只能产生一次收成。因此，美国的虾养殖在经济上相对于每年多次收成是常态的热带地区不具竞争力。这导致了自21世纪初开始美国的虾养殖生产迅速下降。虾生产实际上转移到了海外。如今美国每年消耗>600,000吨虾。野生捕捞和养殖虾满足<3％的美国需求。美国虾进口价值在2014年攀升了67％。国内水产养殖满足“<1％”的美国消费。

尽管在热带地区进行虾生产似乎存在优势，但是也存在明显的问题。热带地区的生产是不可持续的，它也有悖于支持当地食品的运动。世界各地越来越多的人们不信任他们的食物来源，因为生产受到不惜任何代价的青睐，即使这意味着掺杂有害化学品或不卫生的加工工艺。除了不信任之外，还认识到应当以可持续的方式生产食品，而目前的技术并不反映这种推动力。