由于大部分红萍资源在自然条件下不产生生殖器官（孢子果）或无齐全的雌雄生殖器官，因此，红萍种质资源主要依靠营养体培养的方式进行保存。位于福建省农业科学院的国家红萍种质圃，是由农业部批准建立的目前世界上收集品系*多的红萍资源圃，拥有在全球收集到的6个大种共505个红萍品系，建立茎尖组培、温室水培和网室土培的三级长期保存体系。国家红萍种质圃的建设，为我国未来的红萍研究与应用奠定了良好的基础。
红萍的特性与利用
（代序）
作为世界上最早养殖和利用红萍的国家，红萍作为水生绿肥、饲料或饵料在中国传统农业体系中已有几千年的历史。早在公元540年，贾思勰所著的《齐民要术》中就有红萍的记载，明朝末期以来，东南沿海许多地方府志都有红萍作为稻田肥料的记述。从地域而言，红萍最早是由福建、浙江、广东传播到南方各省，因此在长江流域以南的中国稻区，都有养殖利用红萍的历史习惯。随着红萍新品种的育成和越夏越冬技术的研究改进，红萍的利用区域已过长江、跨黄河、越长城，北抵东北的松花江畔，西临西北的秦岭山麓。
一、红萍的特性
红萍也称绿萍、红浮萍等，在植物分类上属槐叶萍目、满江红科、满江红属（Azolla spp）。“满江红”，也是著名的词牌名之一，传唱最广的是岳飞的《满江红·怒发冲冠》。词牌“满江红”，可能来源于夏秋季节的红萍在花青素作用下呈现出绯红的颜色。
红萍起源于晚白垩纪之前（约5 800万年前），是具有生物固氮功能的蕨类和藻类的共生体，蕨类为其叶腔中生存的鱼腥藻（Anabeana azollae）提供碳水化合物，鱼腥藻则可将空气中的氮气吸收并转化为有机态氮，进而合成氨基酸和蛋白质。因此，红萍在贫瘠的水质条件下仍能繁殖生长。
红萍的最佳生长温度为15～28℃、湿度65%～85%、光强6 000～12 000 lx，最佳生长条件下，3～4 d可以产量翻倍；红萍固氮能力强，固氮量在150～450 kg N/（hm2·年），固氮效率高于大豆、三叶草等豆科植物。红萍具有很强的富集钾的能力（红萍含K 199%～256%），水稻吸收水体中钾的峰值为8 mg/kg、临界浓度为2 mg/kg，而红萍的峰值为085 mg/kg、临界浓度为01 mg/kg，即红萍可以吸收并富集水稻无法利用的钾。红萍光合作用高效，红萍由蕨和藻两种不同植物组成，拥有各自不同的光合色素，可以在较大光域范围内进行光合作用。红萍营养全面，适口性好，干物质含粗蛋白25%～35%、粗脂肪25%～31%、粗纤维7%～11%，还含有钾、钙、硫、硒、钼等矿质元素。
二、红萍的综合利用
红萍在生产中的应用已取得巨大的经济、社会和生态效益。新中国成立以来，红萍作为水生绿肥在全国推广，1977年，红萍的养殖面积已达7万亩
1亩≈667 m2，1 hm2=15亩，全书同。，1978年以后，红萍的应用面积不断扩大并日趋多样化，1980年起,“稻—萍—鱼”等红萍综合利用模式得到大面积推广，至20世纪90年代中期，全国每年推广“稻—萍—鱼”模式达百万亩，新增稻谷6 000多万公斤，新增产值2亿多元。90年代后期至今，红萍的应用领域扩展到“稻—萍—鱼、稻—萍—鸭、稻—萍—螺—蟹”等生态农业模式。据不完全统计，目前约有生态农业100多万亩，每亩新增经济效益400多元，共新增收入4亿多元。
（1）稻田绿肥。红萍作为稻田肥料，主要作为基肥，共有两种方式：①利用冬闲田养萍，每亩投放200～250 kg萍母，翌年春繁后可亩产鲜萍3 000～4 000 kg，水稻插秧前倒萍作为基肥使用；②在早稻田套养红萍为晚季水稻供肥，早稻插秧后放入红萍养殖，每亩放萍量为150～200 kg，早稻收割后，红萍翻压入土作为晚稻的肥料，每亩可产鲜萍1 500～2 000 kg。
（2）禽、畜、鱼的绿色饲料。红萍营养丰富、个体适中（仅1～2 cm2），是猪、鸭、鱼的优质绿色饲料，可以提高产品质量、降低生产成本，可为有机禽、畜、鱼产品生产提供廉价的饲料源。
（3）稻—萍—鱼、稻—萍—鸭生态农业模式。中国传统的稻作体系，一直将红萍作为肥料来源，20世纪80年代以来，研究发展出的“稻—萍—鱼”“稻—萍—鸭”生态农业模式，不但增加了稻田的产出，而且可以减少50%～70%的化肥和农药使用。而在有机稻米生产中，可以将红萍作为全部的肥料来源。①稻—萍—鱼生态农业模式：在养鱼占地10％情况下，保持水稻产量，节约肥料、农药70％，鱼产量300～400 kg/亩。②稻—萍—鸭生态农业模式：每亩放养15～30只鸭子，经过连续3年以上的种养，可实现不使用化肥和农药，达到有机稻米生产标准。
（4）减少温室气体，控制水体污染。大气中的甲烷（CH4）有20%～30%来自稻田农业生产的排放，而研究发现，稻—萍—鱼模式CH4的排放量比常规稻田减少346%。另外，红萍对养殖水体中铵态氮和总磷的去除率为3890%和3843%。
（5）作为太空生命生态保障系统（CELSS）的核心生物部件。红萍的生长特性适合于在CELSS中的应用。①生长迅速，增殖天数为3～5 d。②可以进行湿润养殖，解决太空的失重问题。③非常强的吸收CO2和释放O2能力，在立体叠层养殖情况下，可占较小的空间为宇航员供氧。④用于宇航员尿液净化，是可再利用的生物部件。⑤可加工成沙拉等食品，也可养鱼等，可形成食物链循环。
（6）可作为中药原料。作为中草药，红萍可益气补血，扶正解毒，主治气血两虚症。以红萍为主要原料的“安多霖胶囊(阿多拉)”是抗癌辅助药，获得卫生部的“准”字号认证，已大量生产，取得显著的经济效益。
此外，由于红萍是一种萍藻共生的水生蕨类植物，具有共生固氮能力，是良好的固氮植物研究材料，同时又是蕨类藻类共生的模式植物，所以也是很好的植物共生研究材料。
三、红萍的种质资源
由于大部分红萍资源在自然条件下不产生生殖器官（孢子果）或无齐全的雌雄生殖器官，因此，红萍种质资源主要依靠营养体培养的方式进行保存。位于福建省农业科学院的国家红萍种质圃，是由农业部批准建立的目前世界上收集品系最多的红萍资源圃，拥有在全球收集到的6个大种共505个红萍品系，建立茎尖组培、温室水培和网室土培的三级长期保存体系。国家红萍种质圃的建设，为我国未来的红萍研究与应用奠定了良好的基础。
今年是国家红萍资源中心成立30周年，本书汇编了红萍研究中心科研人员撰写的相关论文，以之纪念。感谢福建省农业科学院农业生态研究所及原福建省农业科学院红萍研究中心全体同事为本书的编写所付出的心血，感谢唐龙飞研究员的指导和帮助。本书的相关研究和出版得到国家绿肥产业技术体系（CARS-22）、农业部作物种质资源保护和利用（红萍种质资源收集、编目与利用）项目、福建省科技计划项目（2016R1016-1）、国家红萍种质圃（福州）、农业部福州农业环境科学观测实验站、福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心、福建山地草业工程技术研究中心、福建省农业科学院重点科技创新团队（STIT2017-1-9）的资助。另外，本书的出版还得到福建省“百千万人才工程”人选培养资金和福建农业科学院出版基金的资助。在此，向给予本书顺利出版提供帮助的领导、同事和相关单位致以衷心的感谢！
黄毅斌、翁伯琦
2017年7月
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