第一章河北省杂粮生产概况
第一节杂粮发展及在国民经济中的地位
一、杂粮概说
所谓杂粮，是相对于小麦、玉米、水稻等大宗粮食作物而言的，主要包括谷子、糜（黍）子、食用豆（绿豆、红小豆、豌豆、蚕豆、豇豆、菜豆等）、荞麦、燕麦、高粱等，这些生育期较短、地域性强、种植规模不大且分布零散的小宗粮豆作物，主要分布在我国东北、华北、西北和西南等干旱、半干旱地区和高寒山区。杂粮具有抗旱耐瘠、适应性强等特点，生态效益和经济效益并存，具有鲜明的地域特色，这对于合理利用农业资源、维持当今人们食物多样性具有重要作用。
河北省是我国杂粮杂豆主要生产和贸易省份，目前生产的杂粮主要包括谷子、糜（黍）、高粱、燕麦、食用豆（绿豆、红小豆）等，种类多、栽培分散、面积不大，但在当前河北省种植结构调整、供给侧改革、地下水压采、季节性休耕、丰富人民膳食等方面具有独特的、不可替代的作用。
近年来，随着社会经济水平提高，居民膳食结构发生了巨大变化，动物性食物的摄入量不断攀升，谷类食物及其他植物性食物摄入量显著下降。全国营养调查数据显示，1982—2012年30年间，我国居民谷类食物的摄入量下降 1724g/d。谷类食物构成显示，2012年我国居民粗杂粮类食物摄入量不足20g/d，因此，《中国居民膳食指南 2016》在建议一般成年人每日摄入谷薯类食物250～400g 的基础上，强调其中全谷物和杂豆类要达到 50～150g。但是有研究表明，我国居民的饮食结构不尽合理，杂粮摄入量相对较低。2010—2012年，我国成年人杂粮摄入量为男性 139g/d，女性 146g/d，比膳食指南对全谷物及杂豆类的推荐量还有一定差距，仅 131%的居民杂粮摄入量在推荐量50～150g 的范围内。城市化程度越高地区的居民，谷类食物和谷薯类食物的摄入量越低。与米面等细粮相比，杂粮富含膳食纤维，具有较低的血糖生成指数，可降低超重肥胖、糖尿病和心血管疾病的发生风险。
二、杂粮生产在河北省社会经济中的地位
（一）杂粮在我国农业发展史上占有相当重要的地位
在中国古代的五谷即稻、黍、稷、麦、菽（另一学说指麻、黍、稷、麦、菽）中有三种黍（糜）、稷（即粟、谷子）、菽（即豆）已演变为了现在的杂粮。但无论哪种学说，杂粮代表了我国传统农业生产及其方式，为华夏文明的孕育、发展作出了基础性贡献。
磁山新石器遗址位于河北省武安市磁山村，从1976年考古工作者先后发现 476个灰坑，其中88个窖穴内有堆积的粟、黍灰层，一般厚度为02～2m，其中有 10个窖穴的粮食堆积厚度达 2m以上，数量之多、堆积之厚都是惊人的，在中国发掘的新石器时代文化遗存中极为罕见。吕厚远（2009 年）等人通过植硅体方法对河北磁山遗址植物遗存重新年代测定的结果：在距今8 700～10 000年前，磁山遗址保存的早期农作物是黍，在距今7 500～8 700年，开始出现少量粟的植硅体，因此磁山遗址被确认为是世界上粮食作物——粟的最早发源地。2012年杨晓燕等人对河北省徐水县南庄头遗址（早于距今11 000年）和北京市门头沟区东胡林遗址（距今9 500～11 000年）出土石器和陶器的表面残留物，以及文化层沉积物中的古代淀粉遗存进行的提取和分析结果，在距今11 000年以前，古代淀粉残留物中已经出现了具有驯化特征的粟类淀粉粒，说明当时人类已经开始了对粟（Setaria italica）和黍（Panicum milliaceum）这两种作物的野生祖本的驯化，该研究将人类对粟类植物（狗尾草属和黍属）的利用界定到了10 000年以上。
黍和粟的野生祖先因其极强的抗逆性以及短生育期的特性，成为中华民族首选的栽培作物，种植粟、黍标志着中国北方原始农业的开端。自新石器时代晚期粟取代黍的地位后，在古代一直是北方地区的重要食粮。《诗经·国风》中“硕鼠硕鼠，无食我黍”的诗句反映出谷黍在当时作为主粮的事实。粟还是古代政府税收的来源之一、社会财富的重要象征。中国几千年以农立国、稷神崇拜和祭祀之风相延。对稷的崇拜经历了“稷官—后稷—稷神”的演变，古代稷神与社神祭祀往往并提，“社稷”成为国家的象征。
目前国际上公认粟、黍起源于我国，无论是从考古文物中，还是在古籍文献记载上，都能看到粟这种栽培作物贯穿在中华民族的历史长河中。粟作为五谷之首，不仅是华夏民族的传统主粮，而且谷子和谷草作为战略储备物，对历次战争的胜负起到了举足轻重的作用，使其成为国家稳定和社会发展的关键。
粟、黍都是小粒型谷物，属典型的 C4禾本科植物，生长期短、较耐贫瘠，粟和黍虽然在植物分类上不同“属”，但二者的传播、种植和分布则常常在一处，生理特性和栽培条件也很相似。粟黍被驯化以后，从华北地区很快扩展开来，向西传到新疆地区，向东北传到吉、辽地区，向西南传到西藏、云南地区，向东南传到东南沿海和台湾地区，并逐步传播到世界其他地区。
目前谷子在世界上分布范围很广，主要在亚洲东南部、非洲北部和小亚细亚等地，以中国、印度、巴基斯坦、埃及栽培较多。我国各地均有栽培，主要在北方的河北、山西、内蒙古、河南、山东及东北三省等地，其中河北、河南分布较多，而河北省谷子种植面积约为全国的1742%。
五谷中的“菽”即为豆类的总称。我国是一些豆类的起源地，如小豆、豇豆、饭豆、绿豆等，虽然这些观点目前尚未得到完全证明，但不可否认这些豆类与我国农业同时起源，并在我国农业漫长的发展史上占有重要地位。湖南长沙马王堆一号汉墓出土有小豆实物，为目前世界发现年代最早的古代小豆遗物，“小豆”一词最早见于《氾胜之书》，约在公元前一世纪后期，书中对小豆的播种、田间管理及收获等都有明确的记载。在喜马拉雅山脉曾采集到小豆野生种和半野生种，近年来在辽宁、云南、山东、湖北、陕西等地也发现了小豆野生种及半野生种。
高粱起源和进化问题多年来一直有两种说法，一说由非洲或印度传入，二说中国原产。但是许多研究者认为高粱原产于非洲，以后传入印度，元代以后高粱传入我国，明朝以后统一了高粱的名称。最早记载高粱的史籍为西晋张华的《博物志》，但是在我国发现了多起有关高粱的考古发现，在山西万荣县新石器时代遗址及在江苏新沂县新石器时代至西周年间均发现了高粱及叶片的碳化物，这些为高粱的外来学说提出了疑义。但是，无论哪种起源说，都说明了高粱在我国悠久的栽培历史。
我国是燕麦的原产地之一，内蒙古自治区（全书简称内蒙古）的武川县是世界燕麦发源地之一，被誉为中国的“燕麦故乡”。古书中早有记载。在《尔雅·释草》中名为“蘥”，《史记·司马相如传》中称“簛”，《唐本草》中谓之“雀麦”。《本草纲目》说：“燕麦多为野生，因燕雀所食，故名”。此外，《救荒本草》和《农政全书》等古籍中，都有记述。唐代刘梦得有“菟葵燕麦，动摇春风”之句，说明燕麦在我国栽培利用历史悠久，且各地皆有分布，特别是华北北部长城内外和青藏高原、内蒙古、东北一带牧区或半牧区栽培较多。华北的长城内外、山西朔州和陕南秦巴山区高寒地带，由于气候凉爽，自古就广泛种植燕麦。在《唐书·吐蕃传》中记载了青藏高原一带早已种植着一种稞燕麦(也称莜麦)。这些都说明了我国也是燕麦的起源中心之一。
（二）发展杂粮产业可以推进农业供给侧结构性改革，对于河北省粮食生产具有重要意义
中国是世界最大粮食生产和加工大国，连续12年取得粮食丰收，粮食年总产量己达62亿t左右，中国用只占世界806%耕地，而生产了占全球25%的粮食。河北省是粮食生产大省，对我国粮食安全做出了重要贡献。过去只抓大宗粮食生产且存在片面追求高产的现象，粮食结构中稻米占 37%、玉米占27%、小麦占 20%，薯类和杂粮各占8%，由于供需不一致，致使玉米等主要粮食出现高产量、高库存、高进口的“三高”现象，从而影响粮食安全。
国家在“十三五”乃至更长时期要进行粮食生产的供给侧结构性改革，中央提出优化农业结构和区域布局，要大力发展特色经济林、优质特色杂粮等特色产业。优质特色杂粮成为种植业推进农业供给侧结构性改革，实施“调结构、转方式、促升级”战略的重要替代作物，是改善我国居民膳食结构的重要口粮品种。
2015年12月30日，河北省人民政府办公厅《关于加快转变农业发展方式的实施意见》提出了要优化粮食作物内部结构，以市场为导向，以提质增效为目的，因地制宜发展薯类和杂粮杂豆。山地、丘陵、黑龙港等严重缺水地区适当压缩小麦、玉米种植面积，扩大抗旱、耐盐碱的“张杂谷”等优质谷子和甘薯、高粱等杂粮作物种植面积，建设优质杂粮和经济作物产业带；坝上地区建设优质马铃薯和特色杂粮产业带。2017年12月3日，河北省政府印发的《河北省农业供给侧结构性改革三年行动计划（2018—2020年）》，明确要求制定特色优势农产品区域布局规划，杂粮也位列其中；《河北省“十三五”脱贫攻坚规划》将杂粮产业作为特色种植业扶贫工程提出并在实践中进行了大力推进。总之，杂粮产业发展在河北农村经济发展和改善民生方面将会发挥越来越重要的作用。
（三）杂粮是河北省旱作可持续生态农业的重要组成部分，也是干旱形势发展的战略储备作物
杂粮普遍具有耐旱、耐瘠薄、适应性强的生物学特性，可以在旱地、山坡地和薄地种植。生育期短的杂粮在适宜地区可夏播，也是救灾填闲作物。所以即使在大宗粮食作物难以生长的旱瘠薄地，常常也能获得相对稳定的产量；杂豆与大宗作物间套种，是民间常用的耕作模式，能够提高土地利用率，同时可以借生物固氮作用实现农地用养结合。河北省是一个多山的省份，农业立地条件复杂多样，是中国唯一兼有高原、山地、丘陵、盆地、平原、草原和海滨的省份，其中山区面积117万km2，占全省国土总面积的62%，由纵贯西部的太行山和横跨北部的燕山组成，环绕在京津及河北平原的西部和北部，是河北省“三农”问题最突出、最尖锐的区域之一，农业生产力条件相对落后，大宗作物生产力不高，但却是杂粮杂豆生产的重要主产区。研究实践证明，杂粮的种植特性对改善荒漠化地区的农业生态具有独特功效。河北省处于海河流域风蚀沙化重点地区和燕山、太行山水土流失重点防治区，按照全国沙漠化治理区划，属于中国北部沙漠化治理区，一半湿润地带沙漠化土地零星分布区和半干旱草原地带与荒漠草原地带沙漠化发展区，涉及平原、山地和高原3个地貌类型。目前全省沙漠化土地面积总计为272万hm2，涉及114个县市区，占全省土地总面积的145%，主要以固定沙地、沙改田、闯田、流动沙地的形式存在，集中分布在坝上高原、坝下丘陵山地以及永定河下游等沙化区。根据地貌类型、地质、地形条件以及地理位置和沙漠化成因等因素，将河北省沙漠化土地划分为坝上高原、北部山地和平原3个沙化类型区。
为保障粮食安全，除了种植小麦、玉米等主粮之外，还要大力发展杂粮生产。因为杂粮具有耐旱耐瘠等特点，适应范围广，不仅能种植于生产条件差的冷凉地区、山地、丘陵旱地及新垦荒地薄地等，而且也能种植在田头地角、沟沿和田岸上，或套种果园、药园和林地中。另外，有些杂粮作物生育期短，管理粗放，收获容易，是应对自然灾害的最佳作物。所以，种植杂粮是提高我国土地利用率、增加粮食总产量和保障粮食安全的重要措施。杂粮中的很多种类具有抗旱、耐瘠薄的特点，在适度盐碱地区也可以生长良好，这是大宗作物如小麦、玉米所不具备的。谷子是河北省主要杂粮作物之一。谷子抗旱，这是人们从千百年来的生产实践中得出来的结论，现代研究证明，谷子根系发达，而且谷子的光合速率、气孔导度、蒸腾速率3个生理指标对干旱胁迫均反应敏感，这些都为谷子抗旱性提供了有力的科学依据。谷子每生产1g物质所消耗的水量仅为271g，比高粱、玉米、小麦需水少158%～471%，在一些干旱地区，谷子可实现缺水有产，足水丰产。这是其他作物所无法实现的。谷糠既能酿酒做醋，又是家禽的好饲料，且能提炼谷浆油、糠醛等。而且谷子是粮草兼备的作物，收获籽粒后，剩余秸秆可做谷草，据考证，古时候军队出征时“兵马未动粮草先行”中的“草”即为谷草。谷草营养价值高，含粗蛋白质316%、粗脂肪135%、无氮浸出物443%、钙032%、磷014%，高于其他禾本科牧草，接近豆科牧草，品质优良，适口性强，耐贮藏，是大牲畜的优质饲料。
糜（黍）的种子萌发出苗需水量很小，能适应旱地播种，其叶片上气孔少而小，生产单位重量的干物质的需水量在禾谷类作物中是最低的，既能忍受土壤干旱又抗干热风；糜（黍）还具有很强的耐瘠性，在干旱贫瘠的土壤中能获得其他作物所达不到的产量，所以常用做开荒、改造盐碱地和治理沙漠的作物。同时，它对肥料也敏感，少量施肥则增产显著。另外，糜（黍）的生育期短，不仅是广适的秋作物，灾年还可作补救作物。糜（黍）耐瘠薄，在新开垦的荒地上或新开垦的牧草地上，种植其他作物，往往因土壤肥力低而不能正常生长，有时甚至颗粒无收，而糜（黍）耐瘠薄土壤，第一年一般种植糜（黍），可以收获较高的产量。
食用豆作物耐瘠薄，大多数生育期较短，适于各种轮作换茬，间作、套作等多种耕作制度，又因具有根瘤菌附生，可以固定土壤内空气中的游离氮，除供本身生长外，其残枝落叶还可培肥土壤，被称为“三营养作物”，即营养人类（豆类食品）、营养牲畜（作为饲料）、营养土地（固氮作用）。
燕麦耐寒、抗旱，对土壤的适应性很强，能自播繁衍。国际上多年的研究实践认为燕麦的生长特性和其利用价值是达到首选粮草兼用型作物，燕麦是畜、禽的上好饲料，据国内外试验，用其喂猪增重快、瘦肉多；喂鸡下蛋多而大、味道好。其主要原因是裸燕麦的蛋白质含量15%，是玉米的近2倍；特别是做饲料重要指标的赖氨酸含量较高，100g燕麦中含068g赖氨酸，是玉米的2倍多。各种营养成分不仅全面而且高，是很好的饲料作物。燕麦的秸秆和麦稃是上等的饲草，可作为刈青饲草和青贮饲料，青燕麦秸秆多汁、柔嫩、适口性好，是世界养牛业所公认的提高奶牛产奶量的最好饲草之一。收获脱粒后的干秸秆蛋白质、脂肪、可消化纤维高于小麦、大麦、黑麦、谷子、玉米等作物的秸秆，难以消化的粗纤维较少。
（四）发展杂粮生产对于改善居民饮食结构、提高国民健康状况具有重要意义
国民健康状况是国际社会衡量一个国家社会进步和社会经济状况满意度的标志，显示一个国家社会经济、劳动、人口、国防、文化与精神文明等方面的实力，而营养缺乏与营养失衡是影响国民健康的重要原因。大力发展全谷物营养健康食品是我国食品和粮食行业落实中央建设“健康中国”伟大发展战略的重要组成部分。随着现代人们膳食结构及生活方式的改变，“五谷杂粮”日渐从人们的餐桌上减少，居民膳食纤维摄取量逐渐下降，肥胖、高血压、糖尿病等“富贵病”发病率持续上升。据统计，全球每年约有3 600万人死于“富贵病”，占全球每年死亡人数的63%，“富贵病”已成为人类生命的头号杀手。研究表明，不健康饮食结构是导致“富贵病”的重要原因，所以“全谷物”健康食品的研究和开发已成为全球共同关注的热点课题。从20世纪80年代以来，发达国家对全谷物的营养价值和保健作用进行了大量研究，据美国全谷物委员会的资料，长期摄入全谷物食品，可以有效降低心血管疾病、糖尿病、结肠癌和脑卒中的发病率，食用全谷物食品的保健作用，使中风危险降低30%～36%，心脏疾病危险下降25%～28%，Ⅱ型糖尿病危险下降21%～30%，结肠癌危险下降21%～43%。因为全谷物营养健康食品是当今世界公认有效防止心血管疾病、癌症，慢性呼吸道疾病和糖尿病等“富贵病”的健康食品。全谷物食品已经是全球粮食加工和食品工业的发展方向。
小米营养价值高、易消化，含蛋白质75%～175%，脂肪3%～46%，碳水化合物728%，还含有人体所必需的氨基酸和钙、磷、铁及维生素A、B1、胡萝卜素等。每百克小米可产生热量1 516kJ，比大米、小麦面粉、高粱、玉米都高。此外还含有大量的人体所必需的氨基酸(每百克小米含蛋氨酸297mg，色氨酸194mg，赖氨酸334mg，苏氨酸463mg)和钙、磷、铁、胡萝卜素等。对某些化学致癌物质有抵抗作用的维生素E(559～2236mg／100g小米)、硒(小米含量25mg/kg)的含量也很高。同时对动脉硬化、心脏病有医疗作用的维生素B1量更为突出，每百克小米含103～066mg。它是一种很好的营养品，体弱多病者和产妇食用具有较好的滋补、强身作用。小米除焖饭、煮粥等直接食用外，还可加工煎饼、发糕、小米酥系列产品，如高蛋白酥卷、保健酥卷、强化酥卷和营养调味食品，如高级米醋、米酒饮料、冰淇淋以及酿酒、制糖等。谷粒、谷糠、谷芽入药后主治多种病。
豆类的营养价值较高，由于其中多数种类的种子含有丰富的蛋白质，是人类和牲畜蛋白质营养的重要来源。有些豆类如大豆、落花生和四棱豆除有丰富的蛋白质以外，还含有大量可食用的油脂。许多豆类种子的蛋白质含量为20％～40%，少数可达40％～60%，其蛋白质含量比谷类高2～3倍，比薯类高5～10倍。此外，豆类的茎秆和枝、叶也富含蛋白质，通常可达8％～14%,而谷类秆、叶蛋白质含量仅有4％～6%，所以豆类的茎、叶又是营养价值较高的饲料和优质的绿肥。新鲜的豆荚、种子和茎、叶还含有多种维生素，为富有营养的蔬菜及牲畜青饲料。而且我国自古就有药食同源，食用豆类作为我国人民重要的食用作物，更是与我国中药学密不可分，如赤小豆利水除湿，消肿解毒；绿豆清热解毒；豌豆和中下气，利小便，解疮毒等，有的可单独使用，有的须与其他药物配伍才能发挥药效。
高粱米中的蛋白质以醇溶性蛋白质为多，色氨酸、赖氨酸等人体必需的氨基酸较少，是一种不完全的蛋白质，不易为人体吸收，如将其与其他粮食混合食用，则可提高营养价值。高粱米中的尼克酸（又名维生素B3、维生素PP、烟酸、抗癞皮病因子）含量虽不如玉米多，但由于玉米中的尼克酸其化学结构为结合型，不易被人体吸收利用，而高粱的却能为人体所吸收，因此多食用高粱的地区很少发生“癞皮病”即三“D”症状：皮炎（dermatitis）、腹泻（diarrhea）、痴呆（dementia）；口腔溃疡等。
据中国医学科学院卫生研究所综合分析，中国裸燕麦含粗蛋白质达156%，脂肪85%，还有淀粉释放热量以及磷、铁、钙等元素，与其他8种粮食相比，均名列前茅。燕麦中水溶性膳食纤维分别是小麦和玉米的47倍和77倍。
燕麦素有保健美食之称，是一种品质上乘，营养平衡，具有降血脂、降血糖、降血压功效的经济作物。近年来开发势头强劲，全国年加工销售量达到50万t，并且仍然以每年20%～30%的速度递增，已从原先的产区自产自用作物，走向全国、迈出国门，有人预言燕麦(包括莜麦)会成为中国人的第三大主粮作物。河北省栽培的主要是裸燕麦，其营养成分全面、价值高，是任何一种谷类作物不可比拟的，其蛋白质、脂肪(主要是不饱和脂肪酸)、热能、粗纤维、矿物质均高于小麦、水稻、玉米、谷子、糜（黍）等8种谷类作物，而碳水化合物却明显低于这些作物。燕麦富含人体必需的8种氨基酸，尤其是对增进人体骨骼和智力发育的赖氨酸含量较高；裸燕麦脂肪中富含亚油酸，据分析，亚油酸含量占脂肪含量的381%～52%；即占籽粒重的20%～30%。亚油酸一般被认为有降血脂、通脉络的功效，是益寿宁和脉通的主要成分。裸燕麦籽粒中还富含多种维生素和矿物质，其维生素E、B2和铁、钙、磷矿物质显著高于小麦面粉和大米。特别是还含有其他谷类作物所没有的皂素，据澳大利亚学者证实，谷类作物只有燕麦含有皂苷。微量的皂苷可与纤维结合吸取胆汁酸，促使肝脏的胆固醇转变为胆汁，随粪便排出体外，以此来解释燕麦降低胆固醇的机理。近年来国内外还研究证实，从裸燕麦(包括普通栽培燕麦)中可提取有降低高胆固醇患者的低密度脂蛋白(LDL)-葡聚糖。裸燕麦的淀粉含量为648%，低于小麦粉的746%、大米的768%，所以美国食品和药物管理局(FDA)1997年已认证燕麦是最好的降血糖谷物，具有控制Ⅱ型糖尿病的功效。
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