珍珠粟

珍珠粟最初在西非薩赫爾地帶被馴化，範圍涵蓋現今的馬利、尼日、布吉納法索及周邊地區。

• 從馬利下蒂萊姆西河谷（lower Tilemsi Valley）遺址出土的碳化穀粒考古證據顯示，其年代約為公元前 2500 年至前 2000 年
• 其起源中心與主要多樣性中心位於薩赫爾地區；次要多樣性中心位於印度次大陸，大約在 2,000 至 3,000 年前傳入該地
• 從西非出發，珍珠粟透過貿易與遷徙路線向東擴散，橫跨蘇丹 - 薩赫爾地帶，可能經由海陸貿易網絡抵達印度次大陸
• 印度目前是全球最大的珍珠粟生產國，其次是尼日、奈及利亞、馬利和布吉納法索等幾個非洲國家
• 黍屬（Cenchrus）隸屬於禾本科下的黍族（Paniceae），與其他熱帶牧草關係密切

珍珠粟是一年生、具分櫱特性的 C4 光合作用禾草，在有利條件下可長至驚人的高度。

莖稈（Culms）：
• 直立且強健，通常高 1.5 至 4.0 公尺（某些地方品種可超過 5 公尺）
• 莖稈為實心或具髓，直徑 8–15 毫米，節上可能長出氣生根
• 分櫱能力極強：單株可產生 5–20 個或更多的分櫱

根系：
• 鬚根系統發達且分支廣泛，可深入土壤超過 2 公尺，賦予其卓越的耐旱性
• 根系生物量相對於地上部生物量佔比較大，這是對缺水環境的適應特徵

葉片：
• 葉片呈線形至披針形，長 30–100 公分，寬 2–5 公分
• 葉緣通常粗糙（觸感粗澀）
• 葉舌為短小的纖毛膜；葉鞘無毛至被短柔毛

花序：
• 密集圓柱狀且具剛毛的圓錐花序（常稱為「穗」或「頭」），長 15–45 公分（某些栽培品種可達 100 公分）
• 具剛毛狀的總苞單位（變態的小枝）環繞小穗，使花序呈現「香蒲」般的外觀
• 小穗長 3–6 毫米，通常在每個總苞內成對出現

穀粒（穎果）：
• 卵形至球形，長 3–4 毫米，是所有粟類中穀粒最大的
• 顏色依品種而異，包括白色、黃色、棕色、灰色至石板藍色
• 千粒重平均為 5–15 公克
• 成熟時穀粒裸露（易脫粒），僅由 persistant 的總苞剛毛包裹

珍珠粟極度適應炎熱、乾燥且貧瘠的環境，被認為是地球上最耐旱的穀物作物之一。

氣候：
• 生長於年降雨量僅 200–600 毫米的地區，儘管最佳產量需要 400–800 毫米
• 最適生長溫度為 28–35°C；能耐受超過 40°C 的日間高溫
• 需要約 75–120 天的無霜生長季（部分超早熟品種僅需 65 天即可成熟）
• 地方品種對光週期敏感，會在短日照條件下開花；現代栽培品種則已育種為對光週期不敏感

土壤：
• 可生長於多種土壤，包括砂土、壤土和紅壤
• 能耐受玉米和高粱無法存活的貧瘠、低肥力、酸性及鹽鹼土壤
• 最適 pH 值範圍為 5.5–7.0，但可耐受低至 4.5 的 pH 值
• 在薩赫爾地區排水良好的砂質土壤上表現尤佳

水分利用效率：
• 採用 C4 碳固定途徑，使其在高溫和強烈太陽輻射下具有高光合作用效率
• 水分利用效率（WUE）居所有穀物之冠——僅需季節性降雨 250 毫米即可產糧
• 深厚的根系能汲取淺根作物無法取得的底層土壤水分

授粉：
• 主要依靠風媒進行異花授粉（anemophilous）
• 雌蕊先熟（同一花序上柱頭先於花藥出現）促進了異交
• 異交率通常介於 70–90% 之間

病蟲害：
• 主要害蟲包括粟莖螟（Coniesta ignefusalis）、穗螟（Heliocheilus albipunctella）及各種穀實蠅
• 露菌病（Sclerospora graminicola）是最具破壞性的病害，尤其在東南亞地區
• 麥角菌（Claviceps fusiformis）和黑穗病（Tolyposporium penicillariae）也是重要的限制因子

全球基因庫正積極保存珍珠粟的遺傳資源，以保護栽培品種及其野生近緣種的多樣性。

• 位於印度帕坦切魯的國際半乾熱帶作物研究所（ICRISAT）擁有全球最大的珍珠粟種質資源庫，收藏來自 51 個國家的超過 24,000 份種質資源
• 美國農業部國家植物種質系統（USDA National Plant Germplasm System）也保存了數千份種質資源
• 薩赫爾地區的就地保護工作旨在保護原生棲息地中的傳統地方品種和野生黍屬物種
• 野生近緣種如雙花黍（Cenchrus biflorus）及其他黍屬物種，是耐旱、抗病及營養品質基因的重要儲藏庫
• 由於改良雜交品種的採用、都市化及氣候變遷，地方品種正面臨日益嚴峻的威脅，使得遷地與就地保護工作至關重要

珍珠粟是一種營養極高的穀物，常被稱為「營養穀物」，具有均衡的氨基酸譜和豐富的礦物質含量。

巨量營養素概況（每 100 公克生穀粒，約估值）：
• 熱量：約 360–380 大卡
• 蛋白質：10–14 公克（高於稻米，與小麥相當）
• 碳水化合物：67–73 公克
• 膳食纖維：7–11 公克（顯著高於精白米）
• 脂肪：4–6 公克（高於大多數穀物，因其胚芽相對較大）

微量營養素：
• 鐵：6–11 毫克（所有穀物中含量最高者之一）
• 鋅：2–4 毫克
• 鎂：120–170 毫克
• 磷：280–350 毫克
• 富含 B 群維生素，特別是菸鹼酸（B3）、硫胺素（B1）和核黃素（B2）

主要營養優勢：
• 無麩質，適合乳糜瀉患者或麩質不耐症者食用
• 與稻米和小麥相比，其升糖指數（GI）相對較低，有助於血糖控制
• 含有顯著含量的酚類化合物和類黃酮，具有抗氧化特性
• 由於甲硫氨酸和色氨酸等必需氨基酸含量較高，其蛋白質品質優於玉米
• 抗營養因子（如植酸鹽、單寧、草酸鹽）可能降低礦物質的生物利用率，但可透過浸泡、發酵和發芽等傳統加工方法減少

珍珠粟对人类食用通常是安全的，但需注意某些抗營養因子及特定健康考量。

抗營養因子：
• 含有植酸（植酸鹽），會螯合鐵、鋅和鈣，降低其生物利用率
• 某些品種含有縮合單寧，可能抑制蛋白質消化率
• 在某些珍珠粟品種中已鑑定出致甲狀腺腫化合物（C-糖基黃酮），若長期大量食用，可能導致碘缺乏族群出現甲狀腺腫大（甲狀腺腫）
• 傳統加工方法——包括浸泡、發芽、發酵和去殼——可顯著降低抗營養因子

過敏反應：
• 珍珠粟無麩質，與乳糜瀉無關
• 極少見小米穀物過敏案例，但極為罕見

牲畜：
• 珍珠粟的牧草和穀粒被廣泛且安全地用作牲畜飼料
• 在均衡飲食下餵食，對牛、家禽或豬隻無顯著毒性

珍珠粟在半乾熱帶地區主要作為雨養作物種植，但在部分地區也有灌溉種植。

氣候與季節：
• 發芽需要溫暖氣溫（最低土壤溫度約 18°C，最適 25–35°C）
• 於雨季來臨時播種；在印度，主要（kharif）季節為 6 月至 7 月，而在薩赫爾地區，播種時間則與 6 月第一场可靠降雨同步
• 對霜害敏感；需要至少 75–120 天的無霜期

土壤：
• 適應性強，可生長於排水良好的砂土、壤土和紅壤
• 耐受貧瘠、鹽鹼及酸性土壤（pH 4.5–7.0）
• 避免積水狀況

播種：
• 播種深度為 2–4 公分
• 行距：45–75 公分；株距：10–15 公分
• 播種量：單作每公頃 3–5 公斤；撒播則需更高用量
• 可採用條播、穴播或撒播方式

水分：
• 主要依賴雨水；補充灌溉可顯著提高產量
• 是所有主要穀物中最耐旱的；僅需季節性降雨 250 毫米即可產糧

施肥：
• 對氮（40–80 公斤 N/公頃）和磷（20–40 公斤 P₂O₅/公頃）反應良好
• 在極度貧瘠的土壤中，即使少量施肥也能大幅提高產量
• 有機肥料和與豆科作物輪作可改善土壤肥力與產量

收穫：
• 當穀粒變硬且含水量降至 15% 以下時即可收穫
• 穗部可人工（鐮刀）或機械收割，隨後乾燥並脫粒
• 在傳統低投入系統下，穀粒產量為每公頃 300–800 公斤；採用改良雜交種與管理措施後，產量可達每公頃 2,000–3,000 公斤或更高

繁殖：
• 以種子繁殖；使用開放授粉品種（OPVs）和 F₁ 雜交種
• 自 1960 年代以來，雜交種子技術一直是產量提升的主要驅動力

珍珠粟是一種多功能作物，應用廣泛，涵蓋人類食物、動物飼料及工業用途。

人類食物：
• 薩赫爾地區、印度次大陸及東非部分地區超過 1 億人口的主食穀物
• 食用形式包括扁麵包（印度的 roti/bhakri、西非的 boule）、粥（奈及利亞的 ogi/akamu、布吉納法索的 tô）、古斯古斯（couscous）和發酵飲料
• 加工成麵粉用於製作餅乾、麵條，或與小麥混合成複合麵粉
• 發芽或麥芽化的珍珠粟用於嬰幼兒輔食和傳統啤酒
• 因其無麩質和高鐵含量，在已開發國家日益被作為健康食品推廣

動物飼料：
• 穀粒用作家禽和牲畜飼料，特別是在印度和撒哈拉以南非洲
• 秸稈（乾燥的莖葉）是薩赫爾地區和印度牛、山羊和駱駝在旱季的重要飼料
• 專為牧草培育的珍珠粟品種在非洲、印度和美洲被種植用於乾草、青貯和放牧

工業及其他用途：
• 秸稈和稻草用於屋頂覆蓋、圍籬和燃料
• 對珍珠粟生物質用於生質能源生產的新興興趣日益增加
• 穀粒用於生產傳統發酵飲料和非酒精飲品

農藝用途：
• 與豆科作物（如豇豆、花生）輪作，以中斷病蟲害循環
• 作為覆蓋作物，防止砂質土壤侵蝕