谷子

谷子（Setaria italic），古称粟，起源于我国黄河流域，是狗尾草属的一个栽培种（2n＝2X＝18，英文名Foxtail millet ，有8700多年的栽培史，抗旱耐瘠、营养丰富为其特点。

谷子主要分布在中国，占世界的80%，其次是印度；澳大利亚、美国、加拿大、法国、朝鲜、日本、匈牙利等国也有少量种植。

我国谷子主要分布在北方干旱半干旱地区，其中2/3分布在干旱最严重的华北地区。

形态特征

根

谷子的根属须根系，由初生根、次生根和支持根组成。初生根也称种子根，是胚根发育而成。种子根只有一条，入土后可长出许多纤细的分枝。种子根入土较浅，主要集中在20cm土层内，最深可达40cm以上。初生根具有较强的抗旱能力，在苗期干旱条件下，只要种子根不被扯断，幼苗就不会旱死。次生根又称永久根或地下节根，发生在茎基部各茎节上。从茎基部开始依次向上可生出6—8层节根，是谷子从土壤中吸收养分和水分的主要器官，次生根的健壮与否直接关系到谷子产量的高低。支持根又称气生根，着生在靠近地表面1—2个茎节上。在田间湿润或高培土情况下也可发生3层以上。支持根入土较浅，入土后分生侧根，能吸收养分和水分，对防止倒伏有重要作用。

茎

谷子的茎由胚轴发育而成。茎的颜色有绿色和紫色两种，主要由花青素所致。一般品种只有一个主茎。分蘖性品种在地下短缩茎节上产生分蘖，少数品种在地上部茎节上长出分枝。

谷子的茎秆由节和节间组成，呈圆柱形，基部微扁，节间中空或稍有髓。植株主茎高度一般0.8—1.7m，茎节数18—25个。茎基部6—7个节间密集在一起，称为分蘖节，在其上产生分蘖和次生根。

叶

谷子的叶可分为叶身、叶鞘、叶舌、叶枕等部分，无叶耳。叶片是叶的主要部分。除第一片真叶顶端圆钝外，其余叶片狭长扁平呈披针形；叶片上有明显的中脉和其它平行的小脉；表皮有很多茸毛，叶缘向叶尖方向斜生的细刺。叶鞘在叶的下方，包围着茎的四周，两缘重合部分为膜状，边缘着生浓密的茸毛。叶鞘是叶片和茎的通道，起着保护茎秆和输导水分和养分的作用。叶舌是叶身和叶鞘结合处内侧的茸毛部分，能防止雨水进入叶鞘，起保护茎秆的作用。叶枕是叶鞘与叶片相接处外侧稍突起部分。

花

谷子的花序属圆锥花序。一个谷穗是由穗轴（主轴）和众多的谷码组成。在穗轴上着生排列整齐的一级分枝（枝梗），在一级分枝上又生出二级和三级分枝。在三级分枝的顶端着生一枚小穗花，每一个小穗花下有1—4个锯刺状的刺毛（刚毛）。三级分枝和其上的刺毛、小穗花一起组成一个谷码。每一个小穗花由两片护颖包被着两朵小花，第一护颖短小，长度仅为小穗长度的1/3，表面有脉3条；第二护颖较大，有脉5—7条。两片护颖之间的两朵小花，其中上位结实，下位退化，退化花只有内稃和外稃。结实小花由内颖、外颖、3枚雄蕊、1枚雌蕊组成和二枚鳞片。谷穗的中轴以及各级分枝的长短不同，形成了谷穗的不同类型。如纺锤型、圆筒型、棍棒型、圆锥型、鸭嘴型、猫爪型、佛手型等。不同穗形是谷子品种的重要特征标志。

果实

谷子的籽粒是一个假颖果，是由子房和受精胚珠、连同内外稃一起发育而成。去掉内外稃后，俗称小米。籽实结构包括皮层、胚和胚乳3部分。皮层由不易分离的种皮和果皮组成。胚乳是种子中贮藏养分的部分，由糊粉层和含有淀粉粒的薄壁细胞组成，按照胚乳性质可分为糯性和粳性两种。胚由胚芽、胚轴、胚根组成。

分布与生产

据国家统计，2016年全国谷子年种植面积85.7万hm²，总产229万t，平均单产2669kg/hm²。2012-2016年平均，年种植面积较大的省区依次是山西、内蒙、河北、陕西、辽宁、吉林、河南、山东、甘肃、黑龙江、宁夏和贵州，上述12个省区谷子面积占全国谷子总面积的99%，其中68%的面积和64%的产量分布在华北干旱最严重的山西、内蒙、河北三省区，平均年种植面积山西居第一位，年产量河北居第一位。各省区间由于自然和生产条件的差异，单产水平差异较大，以吉林、黑龙江、河北单产水平较高，宁夏、河南、陕西单产水平较低，2012-2016年吉林省谷子平均单产5125.35kg/hm²，宁夏、河南平均单产仅1500kg/hm²左右。

栽培区划

目前，在谷子育种和品种管理中采用的是3区四片划分法，即按东北春谷区、西北春谷区（包括西北春谷中晚熟区、西北春谷早熟区）、华北夏谷区。在资源研究中一般采用4大区划分法，即，东北平原区、华北平原区、内蒙古高原区和黄土高原区。

春谷特早熟区  （1）黑龙江沿江和长白山高寒特早熟亚区  包括我国最北部的黑龙江沿江各县及长白山高海拔县。该区气候最寒冷，是我国种谷北界。谷子品种生育期100天以下。对温度和短日照反应中等，对长日照反应敏感。植株矮小，穗小，不分蘖，粒小，上籽快；（2）晋冀蒙长城沿线高寒特早熟亚区  包括内蒙古中部南沿，晋西北和冀北坝上高寒地区。该区谷子品种抗旱性强，植株矮小、穗短、不分蘖。对日照和温度反应敏感，适应范围小。生育期100天左右。

春谷早熟区  （1）松嫩平原、岭南早熟亚区  包括除黑龙江省除松花江平原和黑龙江沿线以外的全部、吉林长白山东西两侧、内蒙古大兴安岭东南各旗。该区品种对短日照和温度反应中等，对长日照反应不敏感至中等，粒较小，植株较矮，穗较短，不分蘖，生育期100－110天；（2）晋冀蒙甘宁早熟亚区  包括河北张家口坝下，山西大同盆地及东西两山高海拔县，内蒙古中部黄河沿线两侧，宁夏六盘山区，陇中和河西走廊，北京市北部山区。谷子品种对日照反应敏感，对温度反应中等至敏感。秆矮不分蘖，穗较长，粒大，抗旱型强。生育期110天左右。

春谷中熟区  （1）松辽平原中熟亚区  包括黑龙江南部的松花江平原，吉林松花江上游河谷、长春、白城平原，内蒙古赤峰、哲盟山地和西辽河灌区。本区东西两翼为丘陵山区，中部是广阔的松辽平原，是春谷面积最大的亚区。品种对短日照反应中等，对长日照反应不敏感至中等。感温性弱；（2）黄土高原中部中熟亚区  包括冀西北山地丘陵，晋西黄土丘陵，晋东太行山地，陕北丘陵沟壑和长城以北的风沙区，陇中干旱区，宁夏中部黄土丘陵区。谷子品种抗旱耐瘠，植株中等，穗特长，生育期110-120天。对长日照反应中等至敏感，除甘肃品种外对温度反应不敏感。

春谷晚熟区  （1）辽吉冀中晚熟亚区  包括吉林四平、辽宁铁岭平原、辽西北丘陵、辽东山区，冀东承德丘陵山区，是辽宁、河北春谷主产区。谷子品种对短日照反应中等，对长日照不敏感，温度反应多不敏感。植株较高，穗较长，粒小，生育期110-125天；（2）辽冀沿海晚熟亚区  包括沈阳以南的辽东半岛，辽西走廊和河北唐山地区。谷子品种光反应接近华北夏谷区，温度反应敏感，短日高温生育期长，显著不同于其它春谷区。株高中等，生育期120天以上。本区已由春谷向夏谷发展；（3）黄土高原南部晚熟亚区  包括山西太原盆地、上党盆地、吕梁山南段，陇东泾渭上游丘陵及陇南少数县，陕西延安地区和北京市西山。本区南界为春夏谷交界线，南部有少量夏谷，但面积和产量都不稳定。谷子品种对短日照反应中等至敏感，对长日照反应中等，温度反应不敏感，生育期120－135天。植株高大繁茂、穗较长，有少量分蘖，籽粒小。

夏谷区  （1）黄土高原夏谷亚区  包括山西汾河河谷、临汾、运城盆地，泽州盆地南部，陕西渭北旱塬和关中平原。该区三个不同熟期地段，生育期80—90天。品种对短日照反应中等到敏感，对长日照不敏感，个别敏感，温度反应不敏感，个别敏感，短日高温生育期短至中等。植株较高，穗较长，千粒重较高；（2）黄淮海夏谷亚区  包括北京、天津以南，太行山、伏牛山以东，大别山以北，渤海和黄海以西的广大华北平原，是我国夏谷主产区。品种对短日照不敏感至中等，对长日照不敏感。品种多为中早熟类型，少数晚熟，一般生育期80－90天。植株较矮，穗较长，粒小。

品种资源

我国是世界上谷子资源保有量最丰富的国家，据统计，我国已鉴定编目的谷子遗传资源有27059份，其中国内26536份，国外523份；粳性品种24225份，占89.5%，糯性品种2834份，占10.5%。

谷子品种资源包括古老的地方品种、近代的育成品种、育种中间材料和近缘野生属种。丰富多样的品种资源是品种改良的物质基础。事实证明，育种的每次重大突破，都离不开关键资源材料的发现和利用。例如，由于“日本60日”的引进，育成了具有突破意义的“豫谷1号”，使我国的夏谷育种和生产发生了革命性的变化；由于“澳大利亚谷”的引进和应用，育成了谷子显性核不育系。

营养价值

谷子是公认的营养食品，《本草纲目》记载，谷子具有“除热除烦消食”的效果。现代营养学研究表明，小米中的人体必需氨基酸指数分别比稻米、小麦粉、玉米高41%、65%和51.5%；小米的粗脂肪含量平均为4.28%，高于稻米、小麦粉，与玉米近似，其中，不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的85%，对防止动脉硬化有益；小米含维生素Ａ0.19mg/100g、Ｂ10.63mg/100g，均超过稻米、小麦粉和玉米，对于提高人体抵抗力有益。

小米中的矿物质含量如铁、锌、铜、镁均高于稻米、小麦粉和玉米，钙含量大大超过稻米和玉米，还含有较多的硒，具有补血、壮体功能；小米的食用粗纤维含量是稻米的4-5倍，可促进人体消化。小米蛋白质中人体必需氨基酸含量429.15mg/g，接近鸡蛋的490mg/g，高于世界卫生组织和粮农组织推荐的360mg/g。