Mais
- Süßgräser
- Nutzpflanze
- Getreideart
- Ölpflanze
- Futterpflanze
- Mais
- Organismus mit sequenziertem Genom
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Maisfeld (Zea mays subsp. mays) | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Zea mays | ||||||||||||
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Mais – in Österreich auch Kukuruz – (Zea mays) ist eine Pflanzenart aus der Familie der Süßgräser (Poaceae), die ursprünglich aus Mexiko stammt. Mais ist eine einhäusige C4-Pflanze.
Wirtschaftlich bedeutend ist die Unterart Zea mays subsp. mays. Jährlich werden weltweit auf etwa 150 Millionen Hektar (27 % der Getreideanbaufläche) über 750 Millionen Tonnen (34 % der Getreideproduktion) Mais geerntet. Mais wird vor allem als Futterpflanze genutzt. Darüber hinaus hat die Pflanze eine Bedeutung als Nahrungsmittel (vor allem in Lateinamerika und Afrika) und als Energiepflanze (Energiemais, vor allem in Industrieländern). In der stofflichen Nutzung spielt Maisstärke als Ausgangsprodukt für Biokunststoffe, als Fermentationsrohstoff und für andere Stärkenutzungen eine Rolle.
Merkmale
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 zehn 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. 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 ein bis drei 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 bis 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.[1][2]
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).[3]
Geschichte
Das Zentrum der Maiskultivierung liegt in Zentralmexiko. Weitgehend unstrittig ist mittlerweile, dass das Wildgras Teosinte der wilde Vorfahr des Mais ist. Die Blüten von Teosinte und Mais lassen sich optisch kaum unterscheiden, die Chromosomenzahl beider Pflanzen ist identisch und sie hybridisieren in der Natur überall da, wo sie in Nähe zueinander wachsen. Allerdings sind die Fruchtstände deutlich unterschiedlich. Teosinte bildet keine Kolben mit mehreren Körnerreihen, sondern zwei Reihen dreieckiger Körner sitzen an einer dünnen Ährenachse. Mehrere dieser Ähren stehen in Büscheln zusammen. Bei der Reife fallen die Körner von der Ähre ab. Die Entwicklung des heutigen Kulturmaises, der sich ohne menschliche Hilfe nicht fortpflanzen kann, gilt daher als eine der größten Domestizierungsleistungen des Menschen.[4] Über Einzelheiten der Domestizierungsgeschichte besteht dagegen noch Unklarheit. 2008 stellte ein Forscherteam fest, dass Teosinte im zentralen Tal des Balsas im Süden Mexikos die Ausgangssorte darstellen. Im dortigen Xihuatoxtla shelter fanden sich 8.700 Jahre alte Spuren, dazu entsprechende Werkzeuge.[5]
Präkolumbische Zeit
Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge stammt Mais von der Balsas-Teosinte aus dem tropischen Regenwald des Rio Balsas-Beckens ab.[6] Prähistorische Reste von Mais hat man seit der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts an mehreren Orten in Mexiko, Panama, Neu-Mexiko und Peru gefunden. Zu den ersten Funden zählten Maisreste im Tal von Tehuacán. Die intakten Kolben, die keine Körner mehr aufwiesen, waren zwischen 1,9 und 2,4 Zentimeter lang. Sie hatten im Mittel acht Kornreihen mit 6 bis 9 Körnern pro Reihe.[7] 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. Aus der Palo-Blanco-Phase, die etwa von 200 v. Chr. bis ca. 700 n. Christus währte, sind Kolben mit einer Länge von acht bis 10 Zentimeter bekannt, die zwischen 113 und 163 Körner aufwiesen.[8]
Mais in Europa
Bereits im Jahr 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. Das älteste Belegexemplar für Mais findet sich im Herbar des Innocenzo Cibo aus dem Jahre 1532 und bereits 1543 sind Maispflanzen im Kräuterbuch von Leonhart Fuchs abgebildet.[9] Der Maisanbau breitete sich jedoch zuerst im Osten des Mittelmeerraums aus. 1574 waren in der Türkei und am oberen Euphrat bereits Felder zu finden, auf denen Mais angebaut wurde. In Deutschland wurde Mais im 16. und 17. Jahrhundert nur in Gärten klimatisch begünstigter Regionen wie der Rheingegend oder Baden gepflegt. Erst nachdem es 1805 und 1806 auf Grund einer Pflanzenseuche zu großen Ausfällen in der Kartoffelernte kam, begann man Maissorten zu züchten, die für das etwas strengere mittel- und norddeutsche Klima geeignet waren. Auch wenn in dieser Zeit Rezepte publiziert wurden, wie Mais für Suppen, Pudding, Kuchen, Brei und als Kaffee-Ersatz verwendet werden kann, diente Mais überwiegend der Grünfuttergewinnung.[9] Die Anbauflächen blieben jedoch im 19. Jahrhundert gering und betrugen in Deutschland weniger als ein Prozent. Lediglich in Baden war der Anbau von Mais etwas verbreiteter. Erst in den 1970er Jahren wurden den mitteleuropäischen Standortverhältnissen angepasste Sorten entwickelt, so dass sich der Maisanbau hier stark ausweitete.[10]
Benennung
Zea mays aus griechisch ζεά (zea) = Dinkel, Spelt und mexicanisch mays[11]. In Österreich, vor allem in Ostösterreich, in einigen (zu Österreich) grenznahen Gebieten in Bayern sowie in Bosnien, Kroatien, Montenegro und Serbien wird Mais auch „Kukuruz“ genannt (ausgesprochen gugaruz in Wien, Ober- und Niederösterreich). Dieses hat eindeutig slawische Wurzeln wie im Tschechischen sladká kukuřice (süßer Mais), im Polnischen kukurydza 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 Vorarlberg und Tirol oft auch kurz „[der] Türken“, analog heißt der Mais auch auf Italienisch granoturco. In der Steiermark wird mit „Woaz“, je nach Region, entweder Weizen oder Mais („Türk Woaz“) bezeichnet. In der Schweiz kennt vor allem das St. Galler Rheintal den Ausdruck Türgge oder Törgge für den hellen Speisemais, aus dem die traditionelle Speise Ribel hergestellt wird. Diese Namensgebungen müssen aber nicht zwangsläufig auch mit den Türken zu tun haben, sondern lassen sich eventuell auch als Volksetymologie mit der Herkunft aus dem vermeintlichen Orient, bzw. eben den „heidnischen Ländern“ erklären, vergleichbares war regional auch bei anderen Importen aus der Neuen Welt üblich.
Anbau
Mais ist ein Sommergetreide – die Aussaat erfolgt in Deutschland 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 Einzelkornsämaschinen 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 20 cm.
Die Ernte des Silomaises, normalerweise durch Feldhäcksler, 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. Körnermais kann heute mit Mähdreschern geerntet werden, wobei ein spezielles Schneidewerk (siehe Mähdrescher#Maisschneidwerke) die Kolben von den Stengeln trennt und die Kolben direkt vom Mähdrescher gedroschen werden können.
Foliensaat
In Kanada und Irland weit verbreitet ist die Foliensaat. Beim Säen werden die Reihen mit einer Folie überzogen um den Treibhauseffekt zu erreichen. Die Folie ist biologisch abbaubar und verbleibt auf dem Feld. In Deutschland wurde dieses Verfahren in Norddeutschland vereinzelt eingesetzt.[12][13] Mehrerträge konnten vor allem in kühlen Jahren erzielt werden. Untersuchungen im kanadischen Neufundland ergaben eine kürzere Vegationszeit von etwa einer Woche. Gleichzeitig stiegen die Trockenmasseerträge um 15 bis 20 % an.[14] Die Flächenleistung des Sägerätes ist aufgrund der gleichzeitigen Befestigung der Folie deutlich geringer als bei konventionellen Geräten. Um den Bestand unkrautfrei zu halten wird gleichzeitig ein Vorauflaufherbizid ausgebracht. Je nach Anzahl und Anordnung der Löcher in der Folie kann es zu Problemen mit der Wasserabfuhr kommen. Insbesondere die Phosphorverfügbarkeit wird bei den steigenden Bodentemperaturen unter Folie deutlich verbessert. Unter trockenen Bedingungen wurden ebenfalls Mehrerträge festgestellt[15]. Zudem kann eine Maissorte mit einer um 100 Punkte höheren Reifezahl (FAO-Zahl) angebaut werden. In Irland werden rund 55 % der Maisfläche unter Folie angebaut, in England rund 8,5 % der Maisfläche[16].
Saatgut
Bis in die dreißiger Jahre des 20. Jahrhunderts waren ausschließlich offen abblühende Maissorten im Anbau, wie zum Beispiel der gelbe badische Landmais. Durch bedeutende Züchtungsfortschritte begann in den USA in den 1930er Jahren der Anbau von Mais-Hybriden. Hybridmais bringt dank Heterosis-Effekt deutlich höhere Erträge als offen abblühende Sorten; ein Nachbau (Saatgut) der geernteten Körner führt jedoch zu einem geringeren Ertrag. In Industrieländern kaufen Bauern in der Regel jährlich frisches Hybridsaatgut, da die höheren Kosten durch die höheren Erträge kompensiert werden. Ärmeren Bauern in Entwicklungsländern ist dies nicht immer möglich, so dass sie Hybridsaatgut recyclen. Trotz der durch Recycling bedingten Ertragseinbrüche sind Nachkommen von Hybriden den traditionellen Sorten üblicherweise noch einige Generationen überlegen.[17][18]
Als QPM-Mais (Quality Protein Maize) werden Maissorten mit erhöhtem Gehalt der im Mais limitierenden essentiellen Aminosäuren Lysin und Tryptophan bezeichnet. Da Mais in vielen afrikanischen Ländern aufgrund eines schlechten Zugangs zu tierischen Eiweißen und Hülsenfrüchten die bedeutendste Proteinquelle ist, hat QPM das Potenzial, den Gesundheitszustand vieler Menschen zu verbessern. QPM-Sorten werden bereits in etwa 40 Ländern angebaut, vor allem in afrikanischen.[19]
Im März 2010 wurde berichtet, dass Forscher eine seltene Variation eines Maisgen (crtRB1) entdeckt haben, welches den Beta-Carotin-Gehalt um das 18-fache erhöht. Dieses Gen lässt sich in Maissorten einbringen, wodurch die Versorgung mit Vitamin A in mangelernährten Menschen verbessert werden kann, etwa in Teilen Afrikas, wo Mais in großen Mengen konsumiert wird, aber aufgrund von Armut eine unzureichende Versorgung mit den in Obst und Gemüse enthaltenen Beta-Carotinoiden herrscht. Für Sambia wird mit der Markteinführung im Jahr 2012 gerechnet.[20]
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. 2010 wurde in Deutschland auf 3.754 ha Maissaatgut vermehrt, fast ausschließlich am Oberrhein in Baden-Württemberg. Mehr als 80 % des benötigten Saatgutes werden importiert, vor allem aus Frankreich oder Ungarn.[21]
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. Bis 1998 wurden Maissorten anhand ihrer FAO-Zahl eingruppiert. Dabei wurde ausschließlich der Trockensubstanzgehalt des Kolbens ermittelt. Eine Differenzierung nach Nutzung (Silomais oder Körnermais) war daher aus technischen Gründen nicht möglich. Eine Differenz von 10 FAO-Einheiten gab unter mitteleuropäischen Verhältnissen einen Reifeunterschied von 1 bis 2 Tagen oder 1-2 % im Trockensubstanzgehalt der Körner zum Zeitpunkt der Reife wieder[22].
Heute wird die Reifezahl nutzungsspezifisch angegeben, d.h. bei Silomaistypen (S) wird der TS-Gehalt der Gesamtpflanze als Kriterium herangezogen und bei Körnermaistypen (K) wird der TS-Gehalt der Körner berücksichtigt,
Beispiel: S 230/K 240
Bei den neuen Einstufungen handelt es sich um relative Einstufungen zu Referenzsorten. Somit würde eine Sorte nach Einstufung der FAO Zahl und der Nutzungsspezifischen Reifezahl in unterschiedlichen Gruppen erscheinen.
Gentechnisch modifizierte Sorten
Hauptartikel: Transgener Mais
Seit Ende der 1990er-Jahre werden mittels Gentechnik hergestellte schädlingsresistente und herbizidresistente Maissorten angebaut. 2009 erfolgte der Anbau in 16 Ländern. Die wichtigsten Anbauländer sind die USA, Brasilien, Argentinien und Kanada. In den USA beträgt der Anteil transgener Sorten 85 %. Der Anbau von transgenem Mais ist laut begutachteten Studien in den untersuchten Ländern kostensparender und/oder ertragreicher sowie umweltschonender.[23] Andere Studien kommen zu einem anderen Ergebnis indem sie auf einen längeren Beobachtungszeitraum bezogen beispielsweise einen höheren Pestizidverbrauch feststellten.[24][25][26] In Nordamerika werden mögliche Einflüsse auf die Biodiversität von wilden Verwandten des Mais in Mexiko untersucht.[27]
In der EU muss gentechnisch veränderter Mais in Lebensmitteln kenntlich gemacht werden.
Kornformen
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):[28]
- Hartmais (flint = Kiesel, Feuerstein, flach, rund). Die reifen Körner sind rund, weil sich hier stärkereiches Nährgewebe befindet, darum herum aber hornartiges. Hartmais ist die in den USA am meisten angebaute Form des Maises.[29]
- Zahnmais (dent). Die reifen Körner sind in der Mitte eingesunken, weil die Eiweißschicht (auch Hornendosperm genannt) rings um das Korn verläuft. Die meisten Sorten im europäischen Anbau sind Zahnmais/Hartmaismischtypen.[30][31]
- Puffmais (popcorn). Das gesamte Nährgewebe ist hornartig. Durch Erhitzen platzen die Körner.
- Zuckermais (sweet corn). Da Zuckermaisarten ein Gen fehlt, wandelt sich bei der Reife der Zucker nicht in Stärke um. Die Körner schrumpfen entsprechend bei der Reife. Zuckermais wird gewöhnlich vor Abschluss des Reifeprozesses geerntet und gegessen.
- Stärkemais (flour corn). Die Körner haben kein Hornendosperm (Eiweißschicht), sondern nur ein weiches und stärkehaltiges Nährgewebe und lassen sich daher besser als andere Maisgruppen zu Mehl mahlen. Körner und Kolben dieser Maisform finden sich unter anderem in den Gräbern der Inkas und Azteken.
- Wachsmais (waxy corn). Die Körner sehen wachsartig aus, weil sie einen Überzug aus Amylopektin haben.
- Spelzmais (pod corn). Die Maisform hat heute keine landwirtschaftliche Bedeutung mehr. Da jedes Korn von Spelzen umgeben ist, ist die Verarbeitung eingeschränkt.
Eine alternative Gruppierung von Mais ist die nach dem historischen Alter.
Krankheiten und Schädlinge
Zu den Krankheiten von Kulturmais gehören Auflaufkrankheiten, Keimlings-, Wurzel-, Stängel- und Kolbenfäule, Maisbeulenbrand (Ustilago maydis), Maisrost (Puccinia sorghi, P. mayidis), Blattfleckenkrankheit (Helminthosporium sp.).
In Subsahara-Afrika ist der Maize Streak Virus die verheerendste virale Krankheit beim Mais.
Als tierische Schädlinge von Kulturmais gelten Ackerschnecken, (Deroceras ssp.), Drahtwurm (Agriotes lineatus), Fritfliege (Oscinella frit), Maiszünsler (Ostrinia nubilalis), Westlicher Maiswurzelbohrer (Diabrotica vigifera), Baumwollkapselbohrer (Helicoverpa zea), Baumwoll-Kapseleule (Helicoverpa armigera). Der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) bohrt sich in das Innere des Stängels oder des Kolbens und vernichtet dadurch große Teile der Ernte.
Nützlinge
Das Bakterium Paenibacillus brasilensis lebt oft in Assoziation mit Mais. Er ist, wie andere Paenibacillus-Arten, in der Lage durch Stickstofffixierung Stickstoff aus der Luft 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 zukommt, den sie alleine überhaupt nicht aus der Luft und nur in der lokal typischen Menge aus dem Boden hätte entnehmen können.
Schäden durch Sabotage bei der Ernte
Im Herbst 2011 mehren sich die Berichte in den Medien, dass es zu erheblichen Schäden an Erntemaschinen durch in die Felder gehängte Metallteile kommt. So ist in Osthessen in drei Orten bei fünf Fällen ein Sachschaden von über 130.000 Euro entstanden. Ähnliche Fälle gebe es auch in Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen. Die Polizei vermutet Protest gegen Biogas-Anlagen oder Konkurrenzkampf unter Landwirten und warnt, dass solche Sabotageakte durch umherfliegende Metallteile lebensgefährlich seien.[32]
Produktion und Handel
In den USA lagen die Erträge für Körnermais 2010 bei 152,8 Bushel pro Acre (umgerechnet 95,9 dt/ha).[33] In Deutschland ergaben sich 2011 107,2 dt/ha.[34]
Laut Statistischem Bundesamt wurden 2011 in Deutschland insgesamt 5,1 Mio. Tonnen Körnermais (einschließlich Corn-Cob-Mix) auf 488.000 ha angebaut. 2,0 Mio. ha wurden zur Silomaiserzeugung (einschließlich Lieschkolben) genutzt, auf denen 96,8 Mio. t Silomais geerntet wurden.[35]
Die größten Maisproduzenten
2010 wurden laut Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation FAO weltweit 844,4 Mio. t Mais geerntet. Folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die 20 größten Produzenten von Mais weltweit, die insgesamt 87,7 % der Gesamtmenge produzierten. Außerdem befinden sich in dieser Tabelle Deutschland, Österreich und die Schweiz zum Vergleich:
| Rang | Land | Menge (in t) |
Rang | Land | Menge (in t) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 |  Vereinigte Staaten |
316.165.000 | 13 |  Italien |
8.827.810 | |
| 2 |  Volksrepublik China |
177.540.788 | 14 |  Niger |
7.305.530 | |
| 3 |  Brasilien |
56.060.400 | 15 |  Serbien |
7.207.190 | |
| 4 |  Mexiko |
23.301.900 | 16 |  Ägypten |
7.041.100 | |
| 5 |  Argentinien |
22.676.900 | 17 |  Ungarn |
6.967.170 | |
| 6 |  Indonesien |
18.364.400 | 18 |  Philippinen |
6.376.800 | |
| 7 |  Indien |
14.060.000 | 19 |  Vietnam |
4.606.800 | |
| 8 |  Frankreich |
13.975.000 | 20 |  Tansania |
4.475.420 | |
| 9 |  Südafrika |
12.815.000 | ... | |||
| 10 |  Ukraine |
11.953.000 | 24 |  Deutschland |
4.072.900 | |
| 11 |  Kanada |
11.714.500 | 34 |  Österreich |
2.168.840 | |
| 12 |  Rumänien |
9.042.030 | 97 |  Schweiz |
143.502 | |
| Welt | 844.405.181 |
Siehe auch: Liste der größten Getreideproduzenten, Die größten Weizenproduzenten, Die größten Roggenproduzenten, Die größten Gersteproduzenten, Die größten Reisproduzenten, Die größten Haferproduzenten
Handel
Mais ist nach Weizen das meistgehandelte Getreide. Global wurden 2009 etwa 100 Millionen Tonnen exportiert, etwa 47,6 % davon aus den Vereinigten Staaten, gefolgt von Argentinien (8,5 %) und Brasilien (7,7 %). Größter Importeur war 2009 Japan (17,0 %), gefolgt von Südkorea (7,7 %), Mexico (7,6 %), China (4,9 %) und Spanien (4,2 %). Unter den 20 größten Importnationen waren auch weitere europäische Länder: Niederlande, Italien, Deutschland und Portugal.[37] Weitere bedeutende Importeure waren Iran, Kolumbien, Malaysia, Syrien und nordafrikanische Staaten. Subsahara-Afrika ist größtenteils autark.[38]
Nutzung
Etwa 15 % der globalen Maisernte werden als Nahrungsmittel verwendet (Zeitraum: 2005–2007). Global werden 63 % des verbrauchten Mais an Nutztiere verfüttert, 11 % werden verarbeitet, 10 % werden andersartig genutzt, 1 % als Saatgut. In Entwicklungsländern liegt der Anteil von Nahrungsmitteln an der Maisnachfrage bei 25 %, in Ost- und Südafrika bei 73 %, während er in Industrieländern 3 % beträgt. In Industrieländern wird 23 % des verbrauchten Mais verarbeitet, vor allem zu Bioenergie. Die Nachfrage nach Mais als Futtermittel (vor allem für Schweine und Geflügel) steigt um 6 % jährlich, insbesondere aufgrund des zunehmenden Fleischkonsums in Asien.[38]
Für etwa 900 Millionen Menschen, vor allem in Afrika und Lateinamerika, ist Mais das wichtigste Grundnahrungsmittel. Mais liefert in Mesoamerika 61 %, in Ost- und Südafrika 45 %, in der Andenregion (Bolivien, Kolumbien, Ecuador, Guyana, Peru, Surinam und Venezuela) 29 %, in West- und Zentralafrika 21 % und in Asien 4 % der aufgenommenen Kalorien.[38]
Der größte Teil des in Deutschland angebauten Mais wird 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. v. m. Neben dem in Europa vielfach angebauten gelben Mais gibt es auch rote und blaue Sorten, die interessante Farbeffekte in Nahrungsmitteln geben können.
Durchschnittliche Zusammensetzung (ganzes Korn)
Die Zusammensetzung von Mais schwankt naturgemäß, sowohl in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen (Boden, Klima) als auch von der Anbautechnik (Düngung, Pflanzenschutz).
Angaben je 100 g essbarem Anteil, ganzes Korn:[39]
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* Differenzberechnung
1 semi-essentiell
1 mg = 1000 µg
Der physiologische Brennwert beträgt 1377 kJ je 100 g essbarem Anteil.
Nixtamalisation
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 gelöschtem 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.[40] Diese Verarbeitungstechnik, die als Nixtamalisierung bezeichnet wird, wurde in Oaxaca nachweislich bereits um 1500 v. Chr. verwendet und ist möglicherweise erheblich älter. 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. Die niedrige biologische Wertigkeit des Maisproteins führt zudem zu Mangelerscheinungen, wenn kaum andere Eiweißquellen zur Verfügung stehen, wie es in vielen Ländern Afrikas der Fall ist.
Ein weiteres wichtiges Produkt stellt das aus den Maiskeimlingen gewonnene Maiskeimöl dar, das vor allem als Salatöl verwendet wird.
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 Verwendungen, 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 (bspw. 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.
Literatur
- Mais. Geschichte und Nutzung einer Kulturpflanze, hrg. von Daniela Ingruber und Martina Kaller-Dietrich, Frankfurt am Main: Brandes & Apsel, 2001.
Weblinks
- Deutsches Maiskomitee e.V.
- Informationen zu Mais bei Proplanta.de
- Informationen der Cereal Knowledge Bank von IRRI & CIMMYT zum Maisanbau
- Genomanalysen erleichtern Zuchterfolge beim Mais
- Höhere Erträge durch Hetrosiszüchtung
Einzelnachweise
- ↑ 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
- ↑ Tom Standage: An Edible History of Humanity, Walker & Company, New York 2009, ISBN 978-0-8027-1588-3, S. 5 – 9
- ↑ Dolores R. Piperno, Anthony J. Ranere, Irene Holst, Jose Iriarte und Ruth Dickau: Starch grain and phytolith evidence for early ninth millennium B.P. maize from the Central Balsas River Valley, Mexico, in: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, hgg. v. Jeremy A. Sabloff, University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology, Philadelphia 2009.
- ↑ Wild grass became maize crop more than 8,700 years ago. 23. März 2009.
- ↑ Udelgard Körber-Grohne: Nutzpflanzen in Deutschland – Von der Vorgeschichte bis heute, Nikol Verlagsgesellschaft, Hamburg 1995, ISBN 3-933203-40-6, S. 92
- ↑ Udelgard Körber-Grohne: Nutzpflanzen in Deutschland – Von der Vorgeschichte bis heute, Nikol Verlagsgesellschaft, Hamburg 1995, ISBN 3-933203-40-6, S. 93
- ↑ 9,0 9,1 Udelgard Körber-Grohne: Nutzpflanzen in Deutschland – Von der Vorgeschichte bis heute, Nikol Verlagsgesellschaft, Hamburg 1995, ISBN 3-933203-40-6, S. 88
- ↑ Udelgard Körber-Grohne: Nutzpflanzen in Deutschland – Von der Vorgeschichte bis heute, Nikol Verlagsgesellschaft, Hamburg 1995, ISBN 3-933203-40-6, S. 88 und S. 89
- ↑ Helmut Genaust: Etymologisches Wörterbuch der botanischen Pflanzennamen. Nikol Verlag, 2012, ISBN 978-3-86820-149-9.
- ↑ LWK Schleswig-Holstein
- ↑ Pioneer Hi-Bred zu Aussaattechnik
- ↑ Canadian Journal of Plant Science, 2003 (englisch)
- ↑ Bericht eines Landwirts aus Goslar
- ↑ Pioneer Hi-Bred zu Maisanbau unter Folie
- ↑ Japhether, W., de Groote, H., Lawrence, M., Kengo, D., Mohammed, L. (2006): Recycling Hybrid Maize Varieties: Is It Backward Practice or Innovative Response to Adverse Conditions in Kenya Poster paper prepared for presentation at the International Association of Agricultural Econonomists Conference, Gold Coast, Australia, August 12-18.
- ↑ Nkonya, E., Mwangi, W. (2004): The Economic Rationale of Recycling Hybrid Seeds in Northern Tanzania. Eastern African Journal of Rural Development Vol. 20, Nr. 1, S. 113-124
- ↑ Sofi, P.A., Wani, S.A., Rather, A.G., Wani, S.H. (2009): Review article: Quality protein maize (QPM): Genetic manipulation for the nutritional fortification of maize. Journal of Plant Breeding and Crop Science Vol. 1(6). pp. 244-253, August, 2009
- ↑ More Vitamin A from Maize? HarvestPlus, 21. März 2010.
- ↑ proplanta.de: Vermehrungsfläche für Saatmais auf Rekordniveau
- ↑ Inaro.de zur FAO-Zahl
- ↑ agbioforum.org Brookes, G. & Barfoot, P. (2006): Global impact of biotech crops: Socio-economic and environmental effects in the first ten years of commercial use. AgBioForum, 9(3), 139-151. [1] (englisch)
- ↑ Charles M. Benbrook: Impacts of genetically engineered crops on pesticide use in the U.S. – the first sixteen years Published in Environmental Sciences Europe, Vol. 24:24 doi:10.1186/2190-4715-24-24, 28 September 2012.
- ↑ pgeconomics.co.uk: Impact of genetically engineered crops on pesticide use: US Organic Center report evaluation by PG Economics [2] (englisch)
- ↑ Bund Ökologische Lebensmittelwirtschaft (2009): Schadensbericht Gentechnik [3]
- ↑ cec.org: Maize and Biodiversity [4] (englisch)
- ↑ vgl. dazu Udelgard Körber-Grohne: Nutzpflanzen in Deutschland – Von der Vorgeschichte bis heute, Nikol Verlagsgesellschaft, Hamburg 1995, ISBN 3-933203-40-6, S. 89
- ↑ Saaten Union, praxisnah 1/2010 Abbildungen
- ↑ Bantam-Mais.de: verschiedene Maistypen
- ↑ Maiskomitee.de Maistypen
- ↑ faz.net: Sabotage bei Maisernte FAZ (abgerufen am 24. Oktober 2011)
- ↑ National Corn Growers Association: [5] (englisch)
- ↑ Deutsches Maiskomitee e.V.: Erntemengen Körnermais, Anbauflächen Körnermais
- ↑ Seite des Bundesamts:Wachstum und Ernte Feldfrüchte 2011, abgerufen am 13. März 2012
- ↑ FAO, Faostat Produktionsstatistik der FAO 2010, aufgerufen am 13. März 2012
- ↑ Handelsstatistik der FAO, aufgerufen am 11. April 2012
- ↑ 38,0 38,1 38,2 Bekele Shiferaw, Boddupalli M. Prasanna, Jonathan Hellin und Marianne Bänziger (2011): Crops that feed the world 6. Past successes and future challenges to the role played by maize in global food security. Food Security 3: 307-327. DOI: 10.1007/s12571-011-0140-5.
- ↑ Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie (DFA), Garching (Hrsg.): Lebensmitteltabelle für die Praxis. Der kleine Souci · Fachmann · Kraut. 4. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-8047-2541-6, S. 229.
- ↑ Mexiko-Lexikon
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