中国农业科学 2021,54(3):459-470
Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.03.001
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
【编者按】谷子（Setaria italica）、高粱（Sorghum bicolor）、甘薯（Ipomoea batatas）、绿豆（Vigna radiata）、红小豆（Vigna angularis）、蚕豆（Vicia faba）、豌豆（Pisum sativum）
和普通菜豆（Phaolus vulgaris）等杂粮作物，是种植业结构调整的主力军，在旱作生态农
业、食物多样性和“健康中国”工程中具有不可或缺的作用。在农业农村部种业司组织下，2019
催款函—2020年国家“现代农业产业技术体系”分别对谷子、高粱、甘薯和食用豆的产业现状、存
在问题等方面进行了调研。本期《中国农业科学》以专题形式发表这次调研的相关结果。专题
所汇集的4篇文章，分别就谷子、高粱、甘薯和食用豆产业和种业现状描述了轮廓，提供了基
础数据，指出了未来发展方向与策略，是对国家“现代农业产业技术体系”启动十年来在这些
作物产业上取得成就的系统总结。
中国谷子产业和种业发展现状与未来展望
李顺国1,2，刘斐2，刘猛2，程汝宏2，夏恩君1 ，刁现民3
1北京理工大学管理与经济学院，北京 100081；2河北省农林科学院谷子研究所/河北省杂粮研究实验室，石家庄 050035；3中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081
摘要：谷子起源于中国，是旱作生态农业绿色发展的主栽作物。国家启动产业技术体系十年来，创制出一批抗除草剂、商品品质显著提升、蒸煮时间显著缩短的育种材料；基因组测序、单倍型图谱和高通量转化技术体系构建等推动了谷子产业技术原始创新能力持续提高；育成了一批中矮秆抗除草剂新品种，创新集成了一批适合不同产区的栽培技术，单户综合生产能力提高20倍以上，单产提高90.8%，总产提高85.7%，全程机械化轻简栽培实现了谷子生产方式历史性变革。谷子是完全市场化作物，近十年来总体价格呈上升趋势，产业规模不断扩大，全国地理标志产品发展迅速，正在形成一批区域公用品牌和产业优势区。随着产业发展的带动，品种权保护与转让逐步增多，一批谷子种业开始起步。在乡村振兴和健康中国战略新的时代背景下，谷子的营养、生态、文化属性给中国谷子产业和种业带来了新的机遇；同时中国谷子种业和产业也面临着种子繁殖系数高、品种权落实力度不够、科研和平台建设有待加强、缺乏突破性大品种等诸多挑战。未来中国谷子特色产业发展将助推乡村振兴并带动种业发展；季节性休耕区、压采地下水区的生态需求将促进谷子生产面积呈现恢复性增长；
种业、科研、产业融合呈加快发展趋势。攻克谷子种业重大基础科学问题，构建现代生物育种技术体系，培育突破性新品种，实现科研、种业、产业的一体化发展是中国谷子种业的发展方向。中国谷子种业发展必须坚持原始创新、坚持产业需求、坚持服务主产区、坚持差异化发展、坚持市场主体地位。未来中国谷子产业和种业需攻克的重点任务：突破性新种质创新、高效育种技术平台构建、突破性新品种杂交种培育、构建种子生产技术规范和良种繁育技术体系、提升种业管理服务能力、布局优化制种基地、打造种子优势企业。
关键词：谷子；产业；种业；发展现状；展望
收稿日期：2020-03-23；接受日期：2020-05-12
基金项目：国家现代农业产业技术体系专项（CARS-06-13.5-A33）
联系方式：李顺国，E-mail：*******************。通信作者刁现民，E-mail：*******************。通信作者夏恩君，E-mail：****************
460 中国农业科学54卷Current Status and Future Prospective of Foxtail Millet Production and Seed Industry in China
LI ShunGuo1,2, LIU Fei2, LIU Meng2, CHENG RuHong2, XIA EnJun1 , DIAO XianMin3
1School of Management and Economics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081; 2Institute of Millet Crops, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Key Laboratory of Minor Cereal Crops of Hebei Province, Shijiazhuang 050035; 3Institute of Crop Science, Chine Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081
Abstract: Originated from China, foxtail millet is the main crop in the development of dry land farming agriculture. Since the initiation of China Agricultural Rearch System (CARS) in 2008, a batch of breeding foxtail millet materials with herbicide resistance, improved commercial and cooking quality had been developed. The construction of Setaria reference genome, haplotype map and high-throughput transformation technology system in China greatly promote the original innovation ability of foxtail millet, a batch of new cultivars with mi-dwarf plant height and herbicide resistance have been developed which made the mechanization of foxtail millet production became a reality. Combined with the development of cultivation technology of tho new cultivars, the comprehensive foxtail millet production capacity of a single houhold has been incread by more than 20 times，the grain yield per unit has been incread by 90.8%, and the total yield has been incread by 85.7%. Foxtail millet is a fully market-oriented crop. In the past decade, the overall price has been on the ri, the industrial scale has been expanding, and the number of national geographical indication
products has grown to 49, which forming a number of regional public brands and industrial advantage areas. With the development of foxtail millet production, the protection and transferring of variety rights are gradually increasing, and a number of foxtail millet ed industries are initiated. Under the background of rural development and healthy food strategy in China, foxtail millet brings new opportunities to the millet industry and ed industry; meanwhile, foxtail millet production and ed industry in China are also facing many challenges, such as high ed propagation coefficient, lack of effective protection of variety right, need to be strengthened in scientific rearch and platform construction etc. In the future, the development of China’s characteristic foxtail millet industry will boost rural revitalization and ed industry development. The ecological demand of asonal fallow zone and groundwater recovery zone will promote the recovery growth of foxtail millet production area. The integration of ed industry, scientific rearch and industry is accelerating. The development direction of China’s foxtail millet ed industry is to overcome major basic scientific problems, construct modern biological breeding technology system, cultivate breakthrough new varieties, and realize the integrated development of scientific rearch, ed industry and the foxtail millet industry. The development of millet ed industry in China must adhere to original innovation, industrial demand, rvice to main production areas, differential development and market dominant position. In the future, the China’s foxtail millet industry and ed industry need
to conquer the focus of the task: breakthrough new germplasm innovation, construction of high-efficiency breeding technology platform, cultivation of breakthrough new variety hybrids, construction of ed production technology specifications and improved ed breeding technology system, improvement of ed industry management and rvice capacity, layout optimization of ed production ba, build the ed superior enterpris.
Key words:foxtail millet; production; ed industry; development status; future prospective
谷子（Setaria italica）起源于中国，在距今6 000— 7 000年前的新石器时代中早期完成驯化，成为农耕文化的主栽作物[1-4]，直到解放初期，中国谷子种植面积约1 000万hm2，在北方仍是三大主粮之一。但是，在政策、技术和环境发展变化的深刻影响下，中国谷子播种面积持续下降。在政策方面，长期以来，农业总量的不足决定了中国产出型粮食安全战略定位，有效促进了食物生产，尤其是高产的主粮作物生产[5]。在技术方面，随着中国水利条件改善、化肥生产能力提升以及小麦矮化育种[6]、玉米杂交育种[7]的突破，20世纪80年代使得小麦、玉米等主粮单产与谷子单产拉开差距，尤其是20世纪80年代以来，化学除草技术、农业机械化技术的普及以及农业劳动力成本的提升，进一步降低了谷子生产的比较优势。20世纪80年代末期，谷子在全国的播种面积约150万hm2，成为重要的杂粮作物。
中国共产党第十九次全国代表大会以来，中国发展进入新阶段，农业的主要矛盾由总量不足转变为结
3期 李顺国等：中国谷子产业和种业发展现状与未来展望 461
构性矛盾，食物消费特征也逐渐由“数量型”向“质量型”转变，生态和营养导向型农业成为未来的发展方向[8-9]。根据世界卫生组织报告报道，约16.2%的疾病负担归因于膳食[10]，而低杂粮饮食在造成疾病负担因素方面排在各种因素的第一位[11]。中国人均小米消费量由解放初期的13.2 kg/年下降到目前的1.0 kg/年，其他杂粮作物的消费也大致如此，这是影响中国人民健康的重要制约因素之一。
谷子具有耗水少、抗旱耐瘠、营养丰富均衡、粮饲兼用、农耕文明深厚等特点[12-16]，在绿色可持续生态发展、质量发展和营养导向型农业发展需求下将衍生出新产业、新业态，并焕发新的青春。近年来，在市场拉动、政府推动、绿色发展需求下，新型经营主体发展谷子产业积极性提高，中国谷子种植面积逐步回升，产业规模不断扩大，正在形成一批区域公用品牌，产业发展势头良好；谷子种业也出现了众多企业涌动，从常规品种到杂交种经营以及与科研单位合作培育新品种等各类活动活跃，并正在形成区域布局的形势。在当前中国深入推进乡村振兴战略、健康中国战略以及农业供给侧结构性改革的背景下，谷子等特色杂粮产业的快速发展对种业提出了新要求、新任务和新目标。本文旨在回顾中国谷子产业和种业发展现状、经验成效、问题与挑战，分析国内外谷子产业和种业的发展趋势，最后提出未来中国谷子产业和种业发展思路与目标任务，为科研、产业和政府有关部门提供借鉴参考。
1 中国谷子产业与种业发展现状
钻的多音字组词1.1 中国谷子产业发展现状
1.1.1 种植面积和总产恢复明显 改革开放40年来，中国谷子播种面积经历了先下降后上升过程（图1）。1978—2009年，播种面积由427.1万hm 2减少至79.6万hm 2，
减少81.4%；总产量由656万t 减少至126万t ，减少80.8%；单产由1 536 kg·hm -2提高到1 577 kg·hm -2，提高2.7%。2009—2018年播种面积稳定有升，2017年回升至86.1万hm 2，2018年降低为77.8万hm 2，总体减少2.3%；总产量回升至234万t ，增加85.7%；单产提高至3 009 kg·hm -2，提高90.8%。目前，中国谷子主要分布在内蒙古自治区、山西省、河北省、陕西省、辽宁省、吉林省、甘肃省、宁夏回族自治区、山东省、河南省、黑龙江省、北京市、天津市等北方13个省（市、自治区），其中，内蒙古自治区、山西省和河北省种植面积占全国种植面积的67.1%，随着种植业结构的调整，新疆维吾尔自治区、安徽省等新兴产区种植面积逐步扩大。由于谷子小规模种植鸟害严重、轻简化生产水平提升等自身特性，促进了内蒙古赤峰市、辽宁省朝阳市、河北省邯郸市、河北省张家口市、山西省长治市、山西省吕梁市、吉林省松原市等优势产区的形成，生产集中程度逐渐增加，播种面积前50的县播种面积总和占全国比重由1985年的31.5%增至2015年的55.9%[17]，其中，赤峰市敖汉旗、松山区、翁牛特旗、阿鲁科尔沁旗、巴林左旗、呼和浩特市清水河县、
单产Y i e l d (k g ·h m -2)
面积A e r a （×104h m 2）中国现役航母
总产T o t a l p r o d u c t i o n (×104t )
茶花的寓意
偷钱
图1 1978—2018年谷子面积、总产、单产趋势变化
Fig. 1 The trend changes of foxtail millet area, total yield and yield per unit area from 1978-2018
湄公河案件
462 中国农业科学54卷
通辽市库伦旗、扎鲁特旗、朝阳市建平县、阜新市阜蒙县、邯郸市武安市等11个县种植面积超过1.3万hm2。
1.1.2 谷子种植方式发生革命性变革，机械化轻简栽培成为现实 国家谷子高粱产业技术体系针对谷子
长期以来依靠人工间苗、人工除草、缺乏配套机械、生产效率低下、难以规模化生产的问题，研究确立“谷子轻简高效生产技术”为体系重点任务之一。经过近10年的攻关，以抗除草剂简化栽培谷子新品种选育为核心，农机、育种和栽培岗位联合，筛选研发出谷子精量播种机、中耕施肥机、联合收获机等系列生产机械，集成适合不同区域的谷子轻简高效生产技术模式，在谷子轻简化生产方面取得突破，谷子种植方式发生彻底变革，机械化轻简栽培成为现实。该项技术变革了数千年来谷子人工间苗、人工除草的生产方式，解决了生产效率低下问题，示范区单户综合生产能力提高20倍以上，每公顷可减少人工投入70—100个，涌现出一大批百公顷规模化生产的谷子新型经营主体，促进了谷子由传统小农人力畜力原始生产方式向现代产业化生产方式的转变。
1.1.3 传统优质品种正在被新育优质品种所取代 近10年来，国家谷子高粱产业技术体系育成的谷子品种由于优质、高产、适合轻简化收获，生产上传统优质品种正在被新育成的优质品种所取代。2018年全国谷子良种统计面积共79.7万hm2涉及173个品种（表1），其中推广面积0.3万hm2以上的56个品种，推广面积67.7万hm2，占良种总面积的85.03%；0.7万hm2以上34个品种，推广面积57.5万hm2，占良种总面积的7
2.2%；1.3万hm2以上的11个品种，推广面积35.9万hm2，占良种总面积的45.12%；2.0万hm2以上7个品种，推广面积29.5万hm2，占良种总面积的36.99%；
3.3万hm2以上3个品种，推广面积20.1万hm2，占良种总面积的25.22%；6.7万hm2以上1个品种，推广面积10.7万hm2，占良种总面积的13.43%。年推广0.7万hm2以上的34个谷子主导品种，主要是优质类型和抗除草剂类型。34个主导品种均为二级以上优质米类型，其中27个品种属于被小米开发企业认可的优质类型，抗除草剂品种/杂交种则有11个品种。这说明谷子品种能否大面积应用，类型优质是第一位，其次是适合轻简栽培。在年种植面积0.3万hm2以上的56个品种中，40个品种为国家谷子高粱产业体系成立后育成的新品种，占0.3万hm2以上品种数的71.4%，表明生产上传统优质品种正在被新育成优质品种所取代，谷子品种正处在品种类型更换的关键时期。
1.1.4 种植效益总体呈上升趋势 国家谷子高粱产业技术体系对全国谷子成本收益监测表明，近10年来，中国谷子种植效益总体呈上升趋势（图2）。2010—2019年全国谷子种植效益由5 192元/hm2增长至12 480元/hm2，增长140.4%。由于2014年谷子价格达到历史峰值9.6元/kg，谷子种植效益达到历史新高。在体系的推动下，中国谷子耕种收综合机械化水平由体系成立时的9%提升到2019年的49%（国家谷子高粱产业技术体系监测数据），导致2010—2019年，农机成本由870元/hm2增长至1 380元/hm2，增长58.6%；人工成本呈先增长后降低的趋势，2014年前，人工单价增长较快导致人工成本增加，2014年后，由于机械化水平提高，劳动投入减少。2014—2019年，人工成本由3 495元/hm2减少至2 835元/hm2，减少18.9%。
1.1.5 价格波动频繁，总体呈上升趋势 谷子作为市场化作物，市场价格受供求影响较大，市场波动频
繁。河北省藁城区马庄小米集散地是目前全国最大的小米加工集散地，该村及周边约120家小米加工厂，谷子/小米的价格是全国谷子/小米价格的晴雨表。国家谷子
表1 2018年谷子品种推广情况（万hm2）
Table 1 The promotion of foxtail millet varieties in 2018 (million hm2)
品种面积范围Variety area range
品种数
Variety number
品种占比
Variety proportion (%)
推广面积
Extension area
面积占比
Area ratio (%)
1.3万hm2以上 Over 1.3×104 hm211 8.11 35.9 45.12 0.6万—1.3万hm2 0.6×104-1.3×104 hm223 15.54 21.6 27.07 0.3万—0.6万hm2 0.3×104-0.6×104 hm222 19.59 10.2 1
2.84 0.07万—0.3万hm2 0.07×104-0.3×104 hm267 56.76 1
3.1 13.13 数据来源：全国农技推广中心
Data source: National Agricultural Technology Promotion Center
3期 李顺国等：中国谷子产业和种业发展现状与未来展望 463
5000
10000
15000
20000过程的英文
25000
300002010201120122013201420152016201720182019
年份 Year
人工L a b o r (Y u a n ·h m -2)
物质M a t e r i a l ，农机M a c h i n e r y ，效益I n c o m e (Y u a n ·h m -2)
图2 2010—2019年谷子种植效益趋势变化
Fig. 2 The trend change of foxtail millet planting benefit from 2010-2019
高粱产业技术体系长期的市场监测表明（图3），2009—2019年，谷子价格由3.5元/kg 增长到5.1元/kg ，增长46%，除2014年价格异常外，总体呈螺旋式上升趋势。小米市场主要分为小米集散地、农产品批发市场、超市、电子商务等几种类型。通过对全国小米市场调研发现，小米集散地价格对市场供求最为敏感，其次是农产品批发市场、超市和电子商务，尤其是高端品牌小米持续在高价位运行，这也充分说明标准化生产、产业化运营、品牌化运作的重要性。 1.1.6 产业规模不断扩大，正在形成一批区域公用品牌 近10年来，中国谷子产业规模不断扩大，据国家谷子高粱产业体系调研和测算，全国小米产业规模由2009年50亿元发展到2018年300亿元左右，全国地理标志保护产品从零基础发展到49个品种，正在形成一批区域公用品牌。在省级层面，山西省政府出台“山西小米品牌建设三年发展规划”，成立山西小米产业联盟运营中心，制订了“山西小米”团体标准，“山西小米”广告在央视、高铁、航线陆续投放，“山西
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2009-12-102010-10-102011-08-122012-06-082013-04-082013-09-292013-12-082014-04-102014-06-172014-08-312014-10-262015-02-152015-05-102015-08-012015-11-152016-02-272016-06-072016-10-192017-01-162017-03-112017-05-032017-06-282017-08-312017.10.312017-12-182018-02-112018-04-072018-05-242018-06-202018-08-042018-09-202018.10.222018-12-012019-02-112019-04-182019-06-052019-07.132019-09-072019-10-142019-12-03
迷蝴蝶
谷子 Foxtail millet
小米 Hulled foxtail millet
价格（元/千克）P r i c e (Y u a n ·k g -2)
年份 Year
图3 河北省藁城区马庄小米集散地价格动态
Fig. 3 The price trends of Mazhuang foxtail millet distribution center, Gaocheng District, Hebei Province
