珍珠粟

珍珠粟最初在西非萨赫尔地带被驯化，范围涵盖现今的马利、尼日、布吉纳法索及周边地区。

• 从马利下蒂莱姆西河谷（lower Tilemsi Valley）遗址出土的碳化谷粒考古证据显示，其年代约为公元前 2500 年至前 2000 年
• 其起源中心与主要多样性中心位于萨赫尔地区；次要多样性中心位于印度次大陆，大约在 2,000 至 3,000 年前传入该地
• 从西非出发，珍珠粟透过贸易与迁徙路线向东扩散，横跨苏丹 - 萨赫尔地带，可能经由海陆贸易网络抵达印度次大陆
• 印度目前是全球最大的珍珠粟生产国，其次是尼日、奈及利亚、马利和布吉纳法索等几个非洲国家
• 黍属（Cenchrus）隶属于禾本科下的黍族（Paniceae），与其他热带牧草关系密切

珍珠粟是一年生、具分蘖特性的 C4 光合作用禾草，在有利条件下可长至惊人的高度。

茎秆（Culms）：
• 直立且强健，通常高 1.5 至 4.0 公尺（某些地方品种可超过 5 公尺）
• 茎秆为实心或具髓，直径 8–15 毫米，节上可能长出气生根
• 分蘖能力极强：单株可产生 5–20 个或更多的分蘖

根系：
• 须根系统发达且分支广泛，可深入土壤超过 2 公尺，赋予其卓越的耐旱性
• 根系生物量相对于地上部生物量占比较大，这是对缺水环境的适应特征

叶片：
• 叶片呈线形至披针形，长 30–100 公分，宽 2–5 公分
• 叶缘通常粗糙（触感粗涩）
• 叶舌为短小的纤毛膜；叶鞘无毛至被短柔毛

花序：
• 密集圆柱状且具刚毛的圆锥花序（常称为「穗」或「头」），长 15–45 公分（某些栽培品种可达 100 公分）
• 具刚毛状的总苞单位（变态的小枝）环绕小穗，使花序呈现「香蒲」般的外观
• 小穗长 3–6 毫米，通常在每个总苞内成对出现

谷粒（颖果）：
• 卵形至球形，长 3–4 毫米，是所有粟类中谷粒最大的
• 颜色依品种而异，包括白色、黄色、棕色、灰色至石板蓝色
• 千粒重平均为 5–15 公克
• 成熟时谷粒裸露（易脱粒），仅由 persistant 的总苞刚毛包裹

珍珠粟极度适应炎热、干燥且贫瘠的环境，被认为是地球上最耐旱的谷物作物之一。

气候：
• 生长于年降雨量仅 200–600 毫米的地区，尽管最佳产量需要 400–800 毫米
• 最适生长温度为 28–35°C；能耐受超过 40°C 的日间高温
• 需要约 75–120 天的无霜生长季（部分超早熟品种仅需 65 天即可成熟）
• 地方品种对光周期敏感，会在短日照条件下开花；现代栽培品种则已育种为对光周期不敏感

土壤：
• 可生长于多种土壤，包括沙土、壤土和红壤
• 能耐受玉米和高粱无法存活的贫瘠、低肥力、酸性及盐碱土壤
• 最适 pH 值范围为 5.5–7.0，但可耐受低至 4.5 的 pH 值
• 在萨赫尔地区排水良好的砂质土壤上表现尤佳

水分利用效率：
• 采用 C4 碳固定途径，使其在高温和强烈太阳辐射下具有高光合作用效率
• 水分利用效率（WUE）居所有谷物之冠——仅需季节性降雨 250 毫米即可产粮
• 深厚的根系能汲取浅根作物无法取得的底层土壤水分

授粉：
• 主要依靠风媒进行异花授粉（anemophilous）
• 雌蕊先熟（同一花序上柱头先于花药出现）促进了异交
• 异交率通常介于 70–90% 之间

病虫害：
• 主要害虫包括粟茎螟（Coniesta ignefusalis）、穗螟（Heliocheilus albipunctella）及各种谷实蝇
• 露菌病（Sclerospora graminicola）是最具破坏性的病害，尤其在东南亚地区
• 麦角菌（Claviceps fusiformis）和黑穗病（Tolyposporium penicillariae）也是重要的限制因子

全球基因库正积极保存珍珠粟的遗传资源，以保护栽培品种及其野生近缘种的多样性。

• 位于印度帕坦切鲁的国际半干热带作物研究所（ICRISAT）拥有全球最大的珍珠粟种质资源库，收藏来自 51 个国家的超过 24,000 份种质资源
• 美国农业部国家植物种质系统（USDA National Plant Germplasm System）也保存了数千份种质资源
• 萨赫尔地区的就地保护工作旨在保护原生栖息地中的传统地方品种和野生黍属物种
• 野生近缘种如双花黍（Cenchrus biflorus）及其他黍属物种，是耐旱、抗病及营养品质基因的重要储藏库
• 由于改良杂交品种的采用、都市化及气候变迁，地方品种正面临日益严峻的威胁，使得迁地与就地保护工作至关重要

珍珠粟是一种营养极高的谷物，常被称为「营养谷物」，具有均衡的氨基酸谱和丰富的矿物质含量。

巨量营养素概况（每 100 公克生谷粒，约估值）：
• 热量：约 360–380 大卡
• 蛋白质：10–14 公克（高于稻米，与小麦相当）
• 碳水化合物：67–73 公克
• 膳食纤维：7–11 公克（显着高于精白米）
• 脂肪：4–6 公克（高于大多数谷物，因其胚芽相对较大）

微量营养素：
• 铁：6–11 毫克（所有谷物中含量最高者之一）
• 锌：2–4 毫克
• 镁：120–170 毫克
• 磷：280–350 毫克
• 富含 B 群维生素，特别是烟碱酸（B3）、硫胺素（B1）和核黄素（B2）

主要营养优势：
• 无麸质，适合乳糜泻患者或麸质不耐症者食用
• 与稻米和小麦相比，其升糖指数（GI）相对较低，有助于血糖控制
• 含有显着含量的酚类化合物和类黄酮，具有抗氧化特性
• 由于甲硫氨酸和色氨酸等必需氨基酸含量较高，其蛋白质品质优于玉米
• 抗营养因子（如植酸盐、单宁、草酸盐）可能降低矿物质的生物利用率，但可透过浸泡、发酵和发芽等传统加工方法减少

珍珠粟对人类食用通常是安全的，但需注意某些抗营养因子及特定健康考量。

抗营养因子：
• 含有植酸（植酸盐），会螯合铁、锌和钙，降低其生物利用率
• 某些品种含有缩合单宁，可能抑制蛋白质消化率
• 在某些珍珠粟品种中已鉴定出致甲状腺肿化合物（C-糖基黄酮），若长期大量食用，可能导致碘缺乏族群出现甲状腺肿大（甲状腺肿）
• 传统加工方法——包括浸泡、发芽、发酵和去壳——可显着降低抗营养因子

过敏反应：
• 珍珠粟无麸质，与乳糜泻无关
• 极少见小米谷物过敏案例，但极为罕见

牲畜：
• 珍珠粟的牧草和谷粒被广泛且安全地用作牲畜饲料
• 在均衡饮食下喂食，对牛、家禽或猪只无显着毒性

珍珠粟在半干热带地区主要作为雨养作物种植，但在部分地区也有灌溉种植。

气候与季节：
• 发芽需要温暖气温（最低土壤温度约 18°C，最适 25–35°C）
• 于雨季来临时播种；在印度，主要（kharif）季节为 6 月至 7 月，而在萨赫尔地区，播种时间则与 6 月第一场可靠降雨同步
• 对霜害敏感；需要至少 75–120 天的无霜期

土壤：
• 适应性强，可生长于排水良好的沙土、壤土和红壤
• 耐受贫瘠、盐碱及酸性土壤（pH 4.5–7.0）
• 避免积水状况

播种：
• 播种深度为 2–4 公分
• 行距：45–75 公分；株距：10–15 公分
• 播种量：单作每公顷 3–5 公斤；撒播则需更高用量
• 可采用条播、穴播或撒播方式

水分：
• 主要依赖雨水；补充灌溉可显着提高产量
• 是所有主要谷物中最耐旱的；仅需季节性降雨 250 毫米即可产粮

施肥：
• 对氮（40–80 公斤 N/公顷）和磷（20–40 公斤 P₂O₅/公顷）反应良好
• 在极度贫瘠的土壤中，即使少量施肥也能大幅提高产量
• 有机肥料和与豆科作物轮作可改善土壤肥力与产量

收获：
• 当谷粒变硬且含水量降至 15% 以下时即可收获
• 穗部可人工（镰刀）或机械收割，随后干燥并脱粒
• 在传统低投入系统下，谷粒产量为每公顷 300–800 公斤；采用改良杂交种与管理措施后，产量可达每公顷 2,000–3,000 公斤或更高

繁殖：
• 以种子繁殖；使用开放授粉品种（OPVs）和 F₁ 杂交种
• 自 1960 年代以来，杂交种子技术一直是产量提升的主要驱动力

珍珠粟是一种多功能作物，应用广泛，涵盖人类食物、动物饲料及工业用途。

人类食物：
• 萨赫尔地区、印度次大陆及东非部分地区超过 1 亿人口的主食谷物
• 食用形式包括扁面包（印度的 roti/bhakri、西非的 boule）、粥（奈及利亚的 ogi/akamu、布吉纳法索的 tô）、古斯古斯（couscous）和发酵饮料
• 加工成面粉用于制作饼干、面条，或与小麦混合成复合面粉
• 发芽或麦芽化的珍珠粟用于婴幼儿辅食和传统啤酒
• 因其无麸质和高铁含量，在已开发国家日益被作为健康食品推广

动物饲料：
• 谷粒用作家禽和牲畜饲料，特别是在印度和撒哈拉以南非洲
• 秸秆（干燥的茎叶）是萨赫尔地区和印度牛、山羊和骆驼在旱季的重要饲料
• 专为牧草培育的珍珠粟品种在非洲、印度和美洲被种植用于干草、青贮和放牧

工业及其他用途：
• 秸秆和稻草用于屋顶覆盖、围篱和燃料
• 对珍珠粟生物质用于生质能源生产的新兴兴趣日益增加
• 谷粒用于生产传统发酵饮料和非酒精饮品

农艺用途：
• 与豆科作物（如豇豆、花生）轮作，以中断病虫害循环
• 作为覆盖作物，防止砂质土壤侵蚀