Mais
Mais (Zea mays) ist eine Pflanzenart aus der Familie der Süßgräser (Poaceae), die ursprünglich aus Mexiko stammt. Mais ist eine einhäusige C4-Pflanze, nutzt also einen anderen Grundtypus der Photosynthese als beispielsweise die einheimischen Gräser (C3-Pflanzen) zur Kohlenstofffixierung.
Weltwirtschaftlich bedeutend ist die kultivierte Unterart Zea mays subsp. mays, die als wichtige Getreideart weltweit angebaut wird. Verwandtschaftsstudien deuten darauf hin, dass sich diese Unterart vor allem von Zea mays subsp. parviglumis ableitet, nach der Domestizierung trug jedoch auch der Genfluss von anderen Teosinte-Typen (eine Formengruppe innerhalb der Gattung Zea) zur heutigen Form bei. Zu erwähnen ist hierbei insbesondere der Beitrag von Zea mays subsp. mexicana zum mexikanischen Hochlandmais.[1] Es gibt ca. 50.000 verschiedene Maissorten.
Mais wird als Nutzpflanze vor allem zur Ernährung des Menschen (direkt oder über Produkte der Maisstärke) und als Futterpflanze angebaut. Darüber hinaus hat die Pflanze eine große Bedeutung als Energiepflanze zur Herstellung von Biokraftstoffen (Bioethanol, vor allem in Nordamerika) und als Energiemais zur Herstellung von Maissilage als Biogassubstrat. In der stofflichen Nutzung spielt Maisstärke als Ausgangsprodukt für Biokunststoffe, als Fermentationsrohstoff und für andere Stärkenutzungen eine Rolle. Für dekorative Zwecke gibt es verschiedene Arten von Ziermais.
Mais enthält weniger für den Menschen nutzbares Eiweiß als die meisten anderen Getreide.
Kulturmais ist eine formenreiche, einjährige, sommergrüne, monözische (einhäusige), kräftig gebaute Pflanze, die Wuchshöhen von einem bis zu drei Metern erreicht. Der runde, nicht oder nur selten verzweigte Stängel ist auf ganzer Länge von glatten Blattscheiden bedeckt. Er ist innen markhaltig und kann am Grund einen Durchmesser von fünf Zentimetern aufweisen. Die zahlreichen Knoten stehen insbesondere bodennah in dichter Folge. Aus ihnen entwickeln sich sprossbürtige Wurzeln, die der Wasser- und Nährstoffaufnahme, vor allem aber auch der Standfestigkeit der Pflanze dienen. Die bis zu einem Meter langen, dunkelgrünen Blätter werden vier bis zwölf Zentimeter breit und weisen an ihrer Basis ein drei bis fünf Millimeter langes, zerschlitztes oder bewimpertes Blatthäutchen auf. Die flachen Blattspreiten sind leicht rau, mitunter zerstreut behaart und zum Rand hin wellig.
 Historische Illustration einer Maispflanze Die männlichen Blütenstände sind als endständige Rispe an der Sprossspitze ausgeprägt, wobei sie sich an den Rispenästen aus paarweise angeordneten Ährchen mit jeweils zwei männlichen Blüten zusammensetzen. Weibliche Blütenstände wachsen zu 1 bis 3 als seitliche Kurztriebe in Blattachseln am unteren bis mittleren Halm. Diese seitenständigen, kurz gestielten Kolben werden vollständig von Hüllblättern (Lieschblätter, auch genannt Lieschen, gesprochen /ˈliːʃən/) eingeschlossen und tragen paarweise Ährchen in 8-16 Längszeilen. Dabei besteht jedes Ährchen aus zwei Blüten, von denen aber nur eine voll entwickelt ist. Der Fruchtknoten ist mit drei Millimetern sehr klein, jedoch zur Blütezeit mit 20 bis 40 cm langen Griffeln ausgestattet. Später ragen die vertrockneten Griffel als bräunliches Bündel aus der Spitze des Kolbens zwischen den Blattscheiden hervor. Da sich die Deck- und Vorspelzen der weiblichen Blüten nicht weiterentwickeln, können sich die Früchte unbespelzt vorwölben. Der kolbenförmige Fruchtstand enthält zur Reifezeit Maiskörner (Karyopsen), die je nach Sorte weißlich, goldgelb, rot oder auch schwarzviolett sein können.[2][3]
Die Blütezeit reicht (in Mitteleuropa) von Juli bis September. Wie alle Gräser ist Mais windblütig, es erfolgt also eine Bestäubung der weiblichen Blüten durch Windtransport der Pollen.
Die Chromosomenzahl von Mais beträgt 2n = 20 (40, 80).[4]
Mais wurde in Zentralmexiko kultiviert. Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge stammt er von der Balsas-Teosinte aus tropischen Regenwald des Rio Balsas-Beckens ab.[5] Dem Kultur-Mais aus dem Tal von Tehuacán wurde lange ein Alter von etwa 9000 Jahren zugeschrieben, nach neuen C14-Daten stammt er jedoch nur von etwa 4700 v. Chr. Zwei Maiskolben aus Guila Naquitz, die weniger als 5 cm lang sind, wurden auf 3300 v. Chr. datiert. Insgesamt stammen die ersten voll-neolithischen Siedlungen in Mexiko aus der Zeit um 3500 v. Chr. (unkalibriert).
Aus Trincheras am Rio Casas Grandes im nördlichen Chihuahua und Las Playas im nördlichen Sonora stammt kultivierter Mais, der auf etwa 1000 v. Chr. datiert ist. Aus Trincheras ist auch Amarant bekannt. Die ersten Ackerbausiedlungen im Südwesten liegen auf den Niederterrassen von Flüssen. Eventuell wurde Mais hier ausgesät, nachdem die Frühjahrsüberschwemmungen zurückgegangen waren. Seit 1100 v. Chr. sind aus dem Gebiet von Tucson Arizona kleinere Bewässerungsanlagen bekannt.
Bereits 1525 wurden in Spanien die ersten Felder mit Mais bebaut, nachdem Christoph Kolumbus die Pflanze in der Karibik entdeckt und mit nach Europa brachte. Von dorther brachte er auch das Wort "Mays". Dieses leitet sich von "mahiz" ab, dem Wort für Mais in Taino, der Sprache der Arawak.
In Österreich, vor allem in Ostösterreich, und in Kroatien wird Mais auch Kukuruz genannt (ausgesprochen gugaruz in Wien, Ober- und Niederösterreich). Dieses hat eindeutig slawische Wurzeln wie im Tschechischen sladká kukuřice (süßer Mais) oder im Russischen Кукуруза (Kukuruza) oder auch indirekt über das Ungarische kukorica, möglicherweise auch von den Kuruzen (aufständischen ungarischen Bauern). Weitere Trivialnamen sind: "Welschkorn" und "Türkischer Weizen", in Tirol oft auch kurz "[der] Türken", da der Mais über die Türkei nach Österreich gelangt ist. Analog heißt der Mais auch auf Italienisch "granoturco". In der Steiermark wird mit "Woaz", je nach Region, entweder Weizen oder Mais (Türk Woaz) bezeichnet.
Mais ist ein Sommergetreide – die Aussaat erfolgt von Mitte April bis Anfang Mai, wenn der Boden warm genug und die Gefahr von Spätfrösten nicht mehr gegeben ist. Mais braucht zur Keimung und zum Feldaufgang eine gewisse Temperatur (Keimung 7–9 °C) und eine gewisse Wärmesumme für den Feldaufgang. Bei niedrigen Temperaturen wird der Keimling von Bodenpilzen befallen und verliert seine Triebkraft; lückige Maisbestände mit geringeren Erträgen sind die Folge. Andererseits führt späte Saat ebenfalls zu Ertragsminderungen, weil die Sonnenenergie des Sommers dann nicht voll ausgenutzt wird. Als Faustregel gilt in Deutschland eine Aussaat nach dem 10. Mai resultiert in 1 % Minderertrag pro Tag Verspätung. Mais wird in Reihen als Einzelkornsaat mit mechanischen oder pneumatischen Einzelkornsähmaschinen gesät (österreichisch: gesetzt); die Bestandsdichte ist sorten- und regionsabhängig und beträgt im Durchschnitt etwa 10 (7,5–11) Pflanzen/m². Der Reihenabstand beträgt etwa 75 cm, der Säabstand etwa 10 bis 15 cm.
Die Ernte des Silomaises findet in Deutschland Mitte September bis Anfang Oktober statt (der optimale Erntetermin liegt bei etwa 30 % Trockensubstanz der Gesamtpflanze), Körnermais wird in klimatisch bevorzugten Gebieten ab Ende September bis Ende November geerntet. Trotzdem liegt der Feuchtigkeitsgehalt der Körner mit etwa 25–35 % noch so hoch, dass eine entsprechende Trocknung notwendig ist. Haltbar sind Einzelkörner mit max. 16 % Feuchtigkeit; werden ganze Kolben in durchlüfteten Drahtgittersilos eingelagert, so darf die Feuchtigkeit etwas höher sein. Der Hektarertrag von Körnermais liegt bei der Ernte zwischen 80 und 120 dt/ha.
 Durch Züchtung entstandene Maissorten Bis Mitte des 20. Jahrhunderts waren offen abblühende Maissorten im Anbau, wie zum Beispiel der gelbe badische Landmais. Durch die Züchtung von Mais-Hybriden wurde der Maisanbau ab ca. 1960 auch nördlich des 50. Breitengrads (Mainz) sinnvoll, die Erträge sind 2–3 mal höher als bei den alten Landsorten, die keine Bedeutung mehr haben. Maishybride bringen dank Heterosis-Effekt sehr hohe und sichere Erträge, ein Nachbau der geernteten Körner führt jedoch zu einem geringerem Ertrag; der entsprechende Ertragsverlust ist größer als die Kosten, die für neues Saatgut entstehen. Deshalb muss das Saatgut jährlich zugekauft werden, was von einigen NGOs vor allem im Hinblick auf Entwicklungsländer beklagt wird.
Der Verkehr mit Mais-Saatgut ist im Sortenschutzgesetz und Saatgutverkehrsrecht geregelt, deren Einhaltung durch das Bundessortenamt geregelt und durch Länderbehörden überwacht wird. Die zugelassenen Sorten werden in der Europäischen Sortenliste periodisch veröffentlicht.
Die weltweit im Anbau befindlichen Sorten werden mit einer dreistelligen Reifezahl von 100–900 beschrieben. Von den neun Reifegruppen reifen die 100–300er Sorten mit weniger Sonnenenergie in Norddeutschland als Silomais und in Süddeutschland als Körnermais ab. Das hohe Ertragspotential der Reifegruppen höher 400 setzt hohe Sonnenenergie voraus, die nur in Regionen bis zum 40. Breitengrad der Erde erreicht wird, z.B. im mittleren Westen der USA oder südlich von Rom.
Mais wird teilweise über die Form, die Zusammensetzung und die Verwendung der Maiskörner definiert. Die Form des Korns wird durch das Nährstoffgewebe bestimmt. Folgende Klassifizierung ist üblich ((engl. Bezeichnungen in Klammern):
- Hartmais (flint = Kiesel, Feuerstein, flach, rund)
- Zahnmais (dent). Die meisten Sorten im europäischen Anbau sind Zahnmais/Hartmaismischtypen.
- Puffmais (popcorn)
- Zuckermais (sweet corn)
- Stärkemais (flour corn)
- Wachsmais (waxy corn)
- Spelzmais (pod corn)
[Bearbeiten] Krankheiten und Schädlinge
 Vom Maisbeulenbrand befallener Maiskolben Zu den Krankheiten von Kulturmais gehören Auflaufkrankheiten, Keimlings-, Wurzel-, Stängel- und Kolbenfäule, Maisbeulenbrand (Ustilago maydis), Maisrost (Puccinia sorghi, P. mayidis), Blattfleckenkrankheit (Helminthosporium sp.).
Als tierische Schädlinge von Kulturmais gelten Ackerschnecken, (Deroceras ssp.), Drahtwurm (Agriotes lineatus), Fritfliege (Oscinella frit), Maiszünsler (Ostrinia nubilalis), Westlicher Maiswurzelbohrer (Diabrotica vigifera). Der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) bohrt sich in das Innere des Stängels oder des Kolbens und vernichtet dadurch große Teile der Ernte.
Das Bakterium Paenibacillus brasilensis lebt oft in Assoziation mit Mais. Er ist wie andere Arten von Paenibacillus in der Lage per Stickstofffixierung aus der Luft Stickstoff zu binden. Diese Fixierung von Stickstoff ist auch als Diazotrophie bekannt und für die Pflanze von Vorteil, da ihr damit zusätzlicher Stickstoff in Form von Ammoniak und höherwertigen Verbindungen zu kommt, den sie alleine überhaupt nicht aus der Luft und nur in der lokal typischen Menge aus dem Boden hätte entnehmen können.
[Bearbeiten] Durchschnittliche Zusammensetzung (Mais)
Der physiologische Brennwert beträgt 1389 kJ je 100 g.
[Bearbeiten] Gentechnisch modifizierte Sorten
Hauptartikel: Transgener Mais
Seit Ende der 1990er-Jahre werden mittels Gentechnik hergestellte schädlingsresistente und herbizid-tolerante Maissorten angebaut. Transgener Mais wurde 2008 bereits in 17 Ländern angebaut. Die wichtigsten Anbauländer sind die USA, Brasilien, Argentinien und Kanada. So wird in den USA auf 85% der Maisfläche transgener Mais angebaut. Der Anbau von transgenem Mais ist in den untersuchten Anbauländern kostensparender und/oder ertragreicher, sowie umweltschonender. Kritiker weisen auf mögliche Gefährdungen für Nichtzielorganismen und die Biodiversität von wilden Verwandten des Mais in Mexiko hin.
In der EU muss gentechnisch veränderter Mais in Lebensmitteln kenntlich gemacht werden.
[Bearbeiten] Wirtschaftliche Bedeutung
Heute wird Mais weltweit angebaut, und ist in vielen Ländern ein Grundnahrungsmittel in Form von Maismehl und darauf basierenden Nahrungsmitteln, Körnermais und Maiskeimöl. In Europa und Nordamerika ist er ein wichtiges Viehfutter, da die Silierung der Maispflanzen die Vorratshaltung für den Viehwirtschaftsbetrieb möglich macht. Zudem ist er als Stärkelieferant auch ein wichtiger Rohstoff zur Herstellung von Bioethanol (vor allem in den USA) und anderen Fermentationsprodukten, Biokunststoffen (vor allem Polylactide) und anderen Anwendungen. In der Nutzung gibt es sehr große Unterschiede zwischen den Entwicklungsländern und den Industrieländern. In den Entwicklungsländern wird der Mais überwiegend für die menschliche Ernährung eingesetzt (Tortillas, Maisbrei) und in den Industrieländern wird ein großer Teil des Mais als Nutztierfutter und in jüngerer Zeit als Energierohstoff (Bioethanol, Biogas) verwendet.
[Bearbeiten] Die größten Maisproduzenten
2007 wurden laut Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation FAO weltweit 784,8 Mio. t Mais geerntet. Folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die 15 größten Produzenten von Mais weltweit, diese produzierten ca. 87 % der Gesamtmenge:[6]
 Ursprungs- (Rot) und Anbaugebiet (Grün) von Mais Quelle: FAO, Faostat, 2007[6]
Siehe auch: Die größten Getreideproduzenten, Die größten Weizenproduzenten, Die größten Roggenproduzenten, Die größten Gersteproduzenten, Die größten Reisproduzenten, Die größten Haferproduzenten
[Bearbeiten] Maisproduktion in Deutschland
Laut Statistischem Bundesamt wurden 2008 in der BRD insgesamt 5.1 Mio. Tonnen Körnermais (einschließlich Corn-Cob-Mix) auf 520.000 ha angebaut (Ertrag: 99,1 dt/ha). 1.567.000 ha wurden zur Silomaiserzeugung (einschließlich Lieschkolben) genutzt,[7].
Für die Biogasproduktion wurden in 2007 239.000 ha Mais angebaut. Das entspricht 12,8 % der gesamten Maisanbaufläche in 2007 und eine Zunahme des Energiemaisanbaus um 48 % gegenüber 2006. Für Biogasanlagen wird hauptsächlich Silomais (Energiemais) angebaut, Körnermais spielt hier eine untergeordnete Rolle [8].
[Bearbeiten] Ernährung und Futtermittel
 Verschiedene Maisprodukte: Maisschrot, Maisgrieß, Maisdunst und Maismehl (von links) Der größte Teil des in Deutschland angebauten Mais werden für Futterzwecke (Silomais, Körnermais) verwendet. Ein kleinerer, aber stark wachsender Anteil wird zur Energiegewinnung in Biogasanlagen eingesetzt (Energiemais). Der Rest wird in Form von Körnermais als Lebensmittel verwendet und dazu zum Großteil in der Lebensmittelindustrie verarbeitet. Die Verarbeitung dieser Körner erfolgt dann entweder in der Trockenmüllerei (Mehle und Grieße) oder in der Nassmüllerei (Stärke) zu Produkten wie Maisstärke (Nebenprodukt Corngluten; proteinreiches Tierfutter) und Maismehl bzw. Maisgrieß (Nebenprodukte Maiskeime und Schalen). Aus diesen Produkten erfolgt die Weiterverarbeitung zu Glukosesirup, Maiskeimöl, Cornflakes, Popcorn, Polenta, Erdnussflips, Tortillas u. a. m. Neben dem in Europa vielfach angebauten gelben Mais gibt es auch rote und blaue Sorten, die interessante Farbeffekte in Nahrungsmitteln geben können.
In Ländern, in denen eher selten Mais gegessen wird, wird der Mais einfach zermahlen. Dort, wo Mais ein tägliches Grundnahrungsmittel ist, werden die Körner viele Stunden mit alkalischen Stoffen (wie gebranntem Kalk oder Holzasche) gekocht, enthülst, nass zu einem Teig vermahlen, dann entweder unmittelbar zum Endprodukt weiterverarbeitet oder wieder getrocknet und als Mehl gehandelt; nur so sind einige lebenswichtige Eiweißstoffe (Essentielle Aminosäuren) des Maises für die menschliche Verdauung erreichbar, zudem verbessern sich Geschmack und Backeigenschaften.[9] Das so gewonnene Mehl wird in den Südstaaten der USA hominy grits und in Mexiko masa harina genannt. In Westafrika, wo Mais erst in den letzten Jahrhunderten als Grundnahrungsmittel populär wurde, traten wegen der Unkenntnis dieser Methode häufig Mangelerscheinungen (Pellagra) auf. Ergänzend werden in den meisten Ländern mit hohem Maiskonsum auch viele Hülsenfrüchte gegessen, die ebenfalls die Eiweißarmut des Maises ausgleichen helfen.
Datei:Maisprodukte BMK.png
Ein weiteres wichtiges Produkt stellt das aus den Maiskeimlingen gewonnene Maiskeimöl dar, das vor allem als Salatöl verwendet wird.
[Bearbeiten] Nachwachsender Rohstoff
→ Hauptartikel: Energiemais, Stärke als nachwachsender Rohstoff
Neben den vorgenannten Anwendungsgebieten in der Ernährung und als Futtermittel wird Mais auch in vielfältiger Weise als nachwachsender Rohstoff verwendet. Dabei gibt es sowohl energetische wie auch stoffliche Verwendunden, die vor allem auf der Maisstärke basieren. Von zentraler Bedeutung ist die Nutzung als Energiepflanze zur Herstellung von Biokraftstoffen (Bioethanol, vor allem in Nordamerika) und als Energiemais zur Herstellung von Maissilage als Biogassubstrat. Als Energiemais wird dabei Mais bezeichnet, der zur Energieerzeugung in Biogasanlagen genutzt wird; Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wurde die Biogaserzeugung gefördert und damit der Maisanbau ausgeweitet.
In der stofflichen Nutzung spielt Maisstärke als Ausgangsprodukt für Biokunststoffe, vor allem zur fermentativen Produktion von Milchsäure als Ausgangsprodukt von Polylactiden (PLA) sowie für extrudierte Maisstärke (bsp. für Essbares Geschirr und als umweltfreundliches Füllmaterial in Verpackungen). Wie Weizenstärke und Melasse kann Maistärke auch als Fermentationsrohstoff für eine Reihe weiterer Feinchemikalien, vor allem Antibiotika und Aminosäuren genutzt werden. Die als Nebenprodukt anfallenden Kolben können zudem als Rohstoff für die Gewinnung von Furfural genutzt werden.
Auf der Basis von Maisspindelgranulat wird Ölbindemittel hergestellt. Die Kolbenspindeln spezieller harter Maissorten werden geschnitzt in den USA als einfache Tabakspfeifen ("Missouri-Meerschaum") benutzt und sind auch in Europa im Tabakfachhandel erhältlich.
- ↑ Doebley, J. (2004). "The genetics of maize evolution." Annual Review of Genetics 38: 37-59.
- ↑ Grau/Kremer/Möseler/Rambold/Triebel: Gräser (Steinbachs Naturführer). Mosaik-Verlag, München 1990. ISBN 3-570-03695-2
- ↑ H. Haeupler & T. Muer: Bildatlas der Farn- und Blütenpflanzen Deutschlands. Ulmer, Stuttgart 2000. ISBN 3-8001-3364-4
- ↑ E. Oberdorfer: Pflanzensoziologische Exkursionsflora. Ulmer, Stuttgart 1990 (6. Aufl.). ISBN 3-8001-3454-3
- ↑ Wild grass became maize crop more than 8,700 years ago. 23. März 2009.
- ↑ a b FAO, Faostat [1], Statistik der FAO 2007
- ↑ http://www.destatis.de/jetspeed/portal/cms/Sites/destatis/Internet/DE/Content/Statistiken/LandForstwirtschaft/Ernte/Tabellen/Content75/FeldfruechteAnbauflaechenErntemengen.psml Seite des Bundesamts
- ↑ http://www.maiskomitee.de/fb_fakten/03_02_03_08.htm
- ↑ Mexiko-Lexikon
- Mais. Geschichte und Nutzung einer Kulturpflanze, hrg. von Daniela Ingruber und Martina Kaller-Dietrich, Frankfurt am Main: Brandes & Apsel, 2001.
pnb:مکی
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