粟

地 区	播种面积 (kha)	总 产 量 (kt)
北 京 天 津 河 北 山 西 内 蒙 古 辽 宁 吉 林 黑 龙 江 山 东 河 南 陕 西 甘 肃 宁 夏 全 国	12 14 631 381 414 206 218 409 209 195 172 67 24 2 980	21 33 1 088 632 383 279 300 601 626 226 216 84 14 4 540

据联合国粮农组织报告(ERS 152和153)估计，粟占粟类作物的24%， 其中90%以上栽培于中国， 其它栽培较多的国家有印度。此外， 苏联、罗马尼亚、波兰、南非、澳大利亚、加拿大、美国、伊朗、阿富汗、朝鲜、日本、阿根廷、孟加拉等国亦曾有少量栽培。

起源 历来公认粟是起源于中国或东亚的古老作物。中国学者从考古、农史、野生种及种质资源等方面分别提供了根据。考古学家证明， 粟是黄河流域新石器时代文化中最主要的栽培作物。代表中国新石器时代早期文化的河北武安磁山遗址(公元前5400年)、河南新郑裴李岗遗址(公元前5935年)分别有谷子的种子和米粒出土， 经鉴定均有七八千年的历史。属于新石器时代中期的西安半坡村遗址 (公元前4115～前3635年) 出土的陶罐内盛有粟粒。还有多处新石器时代晚期文化遗址出现大量谷粒， 分布范围很广，北起山西、河北， 南到云南剑川， 东达台湾高雄，西止青海乐都。自有文字记载以来， 更有实物与文字相印证的文物出土， 如汉墓中的陶仓， 内装粟粒， 外有文字说明。

粟的亲缘最近的野生种狗尾草， 在中国是分布很广的杂草。狗尾草与粟形态相似，染色体数相等(2n=18)，很容易杂交， 后代有育性不完全的现象。据同工酶分析， 两者的酯酶谱带也很相似， 更进一步表明它们亲缘关系相近。

中国拥有极丰富的粟种质资源。Н. И. 瓦维洛夫和Г. М. 茹科夫斯基(Жуковский)都把中国列为粟的起源中心。

在古代中国与其周围的东亚国家和中东国家交往中，粟传播到四周各国。德坎多(de Candolle)根据欧洲湖上居民在瑞士和奥地利的遗址中普遍有粟的遗存，推测粟是由阿拉伯、小亚细亚、奥地利传入欧洲的。此外， 语言上也提供了有意义的旁证： 印地语称粟为秦尼(kangni)， 俄语称小米子(чумизы)， 格鲁吉亚语称为谷米(гоми)。

1979年 J. M. J. 戴维特(de Wet)等专文论述粟的起源和演化。从粟的古代遗存到粟粒的储存蛋白质等方面进行探讨， 认为小粟S. italica， race mo-haria 起源于欧洲， 大粟S. italica， race maxima起源于中国， 形成各自的多样性变异。有人从同工酶的研究论证了存在于欧洲和中国两大基因库。两个起源中心的论点一方面肯定了中国是粟的起源中心之一，另一方面说明起源中心并非单一。

栽培史 粟是人类最早栽培应用的作物之一。在中国， 公元前2700年用作祭祀品的五谷中已包括粟在内。至战国秦汉时期， 粟已成为种植最多的作物。随着农业的发展， 粟的传播不断扩大。汉《盐铁论》提到“江南蜀汉之间伐木而树谷， 燔莱而播粟”。唐、宋两朝继续提倡在南方种粟， 以后随着农业生产技术的提高， 稻麦等得到更大的发展，到宋末粟退居第二三位。元《王祯农书》：“古今谷禄， 皆以是为差等，出纳之司，皆以是为准则”，可见仍居重要地位。清代以来又向东北地区发展， 直到黑龙江流域。同时，明清两代甘薯、玉米引入后逐渐扩大， 取代部分粟的面积。1938年全国种植1 000万公顷，居粮食作物的第四位; 1947年全国种植985公顷，居第三位。世界上古代和中世纪粟的栽培也很普遍， 曾是欧洲人的主要粮食。至19世纪以后， 在东、西欧， 粟渐为小麦、水稻、玉米和马铃薯所取代。

形态 根为须状根系， 致密深长， 由初生根系和次生根系组成。初生根系为种子萌发根， 可伸入土中20～40厘米， 四周扩展10厘米左右。在幼苗期主要靠初生根供给水分和养分。4叶期水分条件良好时开始发生次生根， 根系扩展迅速， 可深入土壤150厘米，四周扩展半径40厘米左右。植株成长后茎基部数节还可长出气生根， 既能吸收水分养料，又有强大的支持作用。

茎秆直立。长约60～150厘米， 圆柱形，具10～25个茎节， 其基部几个节间极短， 称为分蘖节， 可由此处生出分蘖。有的品种(如小粟类)在中、上部节上可长出分枝。

叶着生在茎节上。每节1叶， 叶分叶片、叶舌、叶枕等部分， 不具叶耳。中上部叶片长25～65厘米， 宽2～4厘米， 长披针形。叶鞘也含有叶绿体， 能进行光合作用。随植株上长， 下部叶片陆续失去作用， 通常在生长盛期保持12～15叶片(见图1)。

图 1 粟植株

穗为顶生穗状圆锥花序。因穗颈在成熟时弯曲程度不同使穗在植株上呈下垂或半直立状态。穗长10～30厘米， 穗宽1～5厘米， 在密生茸毛的穗轴上有着生排列整齐而明显的分枝， 按六列到八列成偶数对生排列， 每穗约有70～150个一级分枝(俗称穗码)， 长1～10厘米。因一级分枝的形态、大小和排列不同形成不同的穗型。在三级分枝的小梗上着生带短柄的小穗，小穗密集成簇称为小穗群。每个小穗的基部有刺毛 (或称刚毛)3～5根，为未发育的小穗退化而成。粟的小穗有护颖两片， 一大一小， 内有两朵花。下面的小花退化， 上面的完全花具有内外颖、雌雄蕊、浆片等。雌蕊有羽状柱头， 雄蕊三枚。受精后结一粒籽粒， 每穗有小穗3000～10000个， 均有结实能力， 故籽粒很小而数量众多(见图2)。

图 2 粟的穗型

籽粒为颖果，长约1.5～2.5毫米，宽1.4～2毫米，厚0.9～1.5毫米，千粒重1.5～4.5克。籽粒成熟后颖壳有白、黄、红、黑等不同颜色。脱壳后的小米有黄、白、青等色。许多品种的叶鞘、叶枕、护颖、刺毛等部分可因着生花青素而形成浓淡不同的紫色， 是鉴别品种的一个重要特征。

生物学特性生育期短， 抗旱、耐瘠、稳产， 能在广大地区栽培，尤适于备荒抗灾。

粟的生育期为70～140天，夏播一般为70～100天，春播100～140天。其中出苗到抽穗40～100天，抽穗到成熟35～50天。幼苗期主要是营养生长， 拔节前后转为营养生长和生殖生长并进。幼穗分化开始于拔节前后几天内， 有分离型(拔节后开始分化)、衔接型(与拔节同时) 和提前型 (拔节前开始) 三种形式。孕穗期20～25天， 抽穗灌浆期春谷需15～20天， 夏谷12～15天。开花后12～16天种子大小即定型。推迟播种期，会缩短其生育期， 但对产量影响较小。因此， 在春旱或其它原因影响正常播种时， 种粟比种其它作物减产幅度要小。

粟的幼穗分化过程分为幼穗分化前期、生长锥生长期、穗枝梗分化期、小穗小花分化期、雌雄蕊分化期和花粉母细胞减数分裂期等。掌握各个时期与叶龄指数的关系可为田间管理采取适当促控措施提供依据。

粟是喜温作物， 要求积温在1 600～3 000℃。夏播早熟品种要求积温较少， 春播晚熟品种要求积温较多。由出苗到抽穗为可变的营养生长期， 对积温的要求可有较大的伸缩性。但生殖生长开始以后， 要求积温比较稳定。粟在各个不同生育阶段所需温度略有不同。种子萌发最低温度为7～8℃，温度提高到15℃时，发芽率上升到91%左右， 温度为17℃时， 发芽率可上升到95%。当温度达25℃时，发芽率降低为79%左右。所以15～25℃均为粟的适宜发芽的温度范围。幼苗期不能忍受1～2℃的低温， 茎叶生长最适温度为22～26℃，灌浆期为20～22℃左右， 14～15℃为临界低温，高于23℃亦不利灌浆。原产于高纬度、高海拔的品种灌浆期所需温度低于平原地区品种。东北地区有的年份在粟的生育期间持续温度较低， 能发生冷害。

粟是敏感的短日性作物， 在试验条件下， 短日照10小时能比自然日照缩短生育期10～30天; 在南北相距数百公里距离进行引种时抽穗期能出现5～10天的差异： 播种期改变而抽穗期变化较小， 也是光照条件影响的关系。70年代以来的研究表明，粟具有C4作物的特点， 其叶片维管束内有叶绿体， 光合作用最初产物为苹果酸。其净光合强度较高为26～50毫克CO2/(分米²·小时)， 明显超过小麦，CO₂补偿点和光呼吸则比较低。光合作用中需光量较大， 其光饱和点和光补偿点均较高，良好的光照条件对粟的生育极为有利。在灌浆期尤其需要充分的光照， 俗称“晒米”。

粟的抗旱能力强， 主要表现在耗水量低。通常引用的蒸腾系数为271，低于玉米和高粱。实际上在不同情况下有变化， 范围在112～449之间。

粟植株具有抗旱的形态和生理特点。叶片表皮细胞壁厚， 含有大量的氧化硅。单位面积气孔数较多，叶脉间距小(80～97微米)。细胞浓度较高， 抗脱水能力较强。

粟种子萌发阶段需水较少， 吸水量仅为种子重量的25～50%。一般说来， 土壤含水量15%左右适宜发芽， 在砂土地上，含水量低至10%亦可发芽。其根部吸收土壤水分能力强， 可与黑麦和黑麦草并列。苗期耗水量少， 受旱后恢复能力强。拔节后消耗水分开始增加， 小花原基分化到花粉母细胞四分体时期是粟需水的第一临界期， 所以抽穗开花阶段达到耗水的最高峰。灌浆期是需水的第二临界期，也需要较多水分。中国北方春旱，入夏进入雨季， 一般适于粟生长的要求，但自然降雨还不能充分满足其需要， 特别是遇到雨季延迟时还能形成旱害。开花灌浆以后需水逐渐减少，水分过多， 容易影响根系呼吸， 造成地上部分早衰。此时如雨水过多，土壤积水能导致涝害，秋雨淋漓则增加秕谷。

粟根系吸收力强，在养分供应充分的条件下能获得高产。春谷每生产100千克籽粒，约从土壤中吸取N2～4.75千克，P₂O₅0.5～2.8千克，K₂O， 2～5.7千克，肥料三要素的比例大体上以5：3：4为宜。夏谷稍低于春谷。穗分化期间从土壤中吸收养分最多， 以后除继续吸收少部分外， 主要在体内各部分之间运转。因此，施肥不可过晚， 尤其是氮素施用过多过晚会引起徒长和贪青晚熟。

粟对土壤选择不严， 能在瘠薄土地上生长， 适宜在壤土、沙壤土或粘壤土上种植。土壤紧密度以容重1.1～1.3较为适宜。土壤酸碱度以中性或弱碱性为佳。但不耐盐渍， 土壤含盐量超过0.4%会引起大量死苗。

区划 按自然条件、栽培制度和品种适应性可将中国粟的主要产区划成四个大区： ①东北平原区。多为宽行大垄的种植方式。以春谷为主， 辽东半岛有部分夏谷。②华北平原区。包括长城以南、淮河以北、太行山和恒山以东的广大平原。此区气候温和， 北部多采用两年三熟的种植方式。春、夏谷都有; 南部为一年两熟， 以夏谷为主。因此， 有人将本区划为华北平原和黄淮平原两区。③内蒙古高原区。包括内蒙古自治区， 辽宁朝阳、阜新， 河北张家口、承德， 山西大同， 陕西榆林等地区， 海拔大部在千米以上， 包括一部分浅山丘陵， 以春播为主， 有少量生育期特短的夏谷。(4)黄土高原区。包括山西忻县地区以南及陕西、甘肃等省的大部， 以春播为主。晋南盆地和关中为夏谷区。

在主要产区以外种粟不多，但品种和栽培不同，有人又增划新疆、西藏和南方等生态区。

营养成分 小米含有丰富的营养物质， 风干样品蛋白质含量7.25～17.5%， 平均11.42%，以高原大粒品种含量较高。小米的赖氨酸含量为蛋白质的1.16～3.65%，平均2.17%。小米粗脂肪含量为2.54～5.85%，平均4.28%。小米的脂肪中主要含亚油酸等不饱和脂肪酸。小米的氨基酸的主要组成部分是谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸及天冬氨酸。必需氨基酸含量占氨基酸总量的41.9%， 限制氨基酸为赖氨酸， 必需氨基酸指数为92.97，因此营养价值较高。将小米和豆类搭配食用则营养更加全面。含有多种维生素， 且含有在一般谷物中缺乏的维生素A(每百克含有100～150国际单位)、维生素B₁(每百克含量平均0.57毫克)，还含维生素B₂和维生素E。钙、铁、磷等矿物质含量也相当多。此外， 含有少量硒素。小米食用的口味与蛋白质含量高低没有直接联系。中国各地的一些传统名米， 如山西沁州黄， 山东金米、龙山米， 河北桃花米等， 则因食味好而列为优质品种。

粟秆草中蛋白质含量为4.2%，可消化蛋白随牲畜种类不同而异， 如牛为0.6%， 马为1.1%。如专门作饲草栽培， 养分高于混播的猫尾草和车轴草。

用途 粟粒脱壳成小米供食用。主要栽培种是粳性小米， 除做粥饭外， 与豆类混合或单独磨粉可制糕饼。糯性小米主要制作糕点， 可代糯米、黍米之用，称为小黄米。还可用制米酒， 如山西的潞酒、浙江的黄酒皆味美醇厚， 所以造酒用的粘谷特称酒谷。小米作为制醋的配料能保持产品风味， 世界上有些国家将粟米粉与小麦面粉配合烤制面包， 苏联还用来制啤酒。

粟粒可以入药， 《本草纲目》 记载：“主治养肾气，去脾胃中热， 益气。陈者味苦，治胃热消渴，利小便”，“粟芽主治寒中下气， 除热除烦消宿食”。除用作中药配方外， 还可以配制药疗食品。

粟粒耐储藏。历史上用作储备粮， 隋唐时代的含嘉仓出土大量未完全炭化的粟谷， 赤峰出土的辽代粟粒还完好无损。这是因为粟粒坚硬的颖壳中含有大量硅素， 能起防潮防虫的作用。

粟的秸秆比较柔软， 耐储藏， 是北方饲养牲畜不可缺少的优质饲草。澳大利亚还在乳产区栽培供放牧之用。副产品的谷糠秕可以饲养猪鸡。粟粒也是精饲料， 多制做配合饲料。欧美一些国家以粟粒加工配制或以完整粟穗作为笼鸟的饲料。

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foxtail millet