Mais (Zea mays), in Teilen Österreichs und Altbayerns auch Kukuruz (aus dem Slawischen), in der Schweiz, Tirol und Kärnten auch TürkenHeinz Dieter Pohl: Die Sprache der Kärntner Küche. Jezik koroške kuhinje. Klagenfurt 2004, S. 64 (Türken: Mais (Kukuruz, Zea mays)). genannt, ist eine Pflanzenart innerhalb der Familie der Süßgräser (Poaceae). Das Getreide stammt ursprünglich aus Mexiko und ist eine einhäusig getrenntgeschlechtige C4-Pflanze.
Wirtschaftlich bedeutend ist die Unterart (Subspezies) Zea mays subsp. mays. Bei der Weltgetreideernte nimmt Mais mit über 1,2 Mrd. Tonnen (2021) vor Weizen und Reis den ersten Platz ein. Über 60 % davon werden zu Maissilage verarbeitet und an Nutztiere verfüttert, die vor allem der Milch- und Fleischproduktion dienen.
Körnermais ist eines der Grundnahrungsmittel der Bevölkerung Afrikas und Lateinamerikas. Das glutenfreie Getreide ist zudem auch für Personen mit Überempfindlichkeit gegen Klebereiweiß (Zöliakie) tauglich.
Neben der Verarbeitung in der Lebensmittelindustrie und der Nutzung als Tierfutter, wird die aus Mais gewonnene Stärke als nachwachsender Rohstoff für die Herstellung von bio-basierten Kunststoffen eingesetzt. Dazu kommt der Einsatz von Energiemais als nachwachsender Rohstoff für die Erzeugung von Bioethanol und Biogas.
Beschreibung mini|Schematischer Aufbau der Maispflanze Der Kulturmais ist durch die lange Züchtungsgeschichte formenreich.
Vegetative Merkmale Kulturmais ist eine kräftig gebaute, sommergrüne, einjährige, krautige Pflanze, die Wuchshöhen von einem bis zu drei Metern erreicht. Der runde, nicht oder nur selten verzweigte Halm 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 Laubblätter sind wechselständig am Halm angeordnet. Das drei bis fünf Millimeter lange Blatthäutchen (Ligula) ist zerschlitzt oder bewimpert. Die einfache, leicht raue, mitunter zerstreut behaarte, dunkelgrüne Blattspreite ist bei einer Länge von bis zu einem Meter und einer Breite von vier bis zehn Zentimeter flach und zum Rand hin wellig.
Generative Merkmale mini|Männliche Blüten mini|Griffel mini|Maisfeld Kulturmais ist einhäusig getrenntgeschlechtig (monözisch). An der Sprossspitze befinden sich die endständigen männlichen rispigen Blütenstände, die sich an den Rispenästen aus paarweise angeordneten Ährchen mit jeweils zwei männlichen Blüten zusammensetzen. Ein bis drei weibliche Blütenstände wachsen in Blattachseln am unteren bis mittleren Bereich des Halmes. Diese seitenständigen, kurz gestielten Kolben werden vollständig von Hüllblättern (Lieschblätter, auch genannt Lieschen, gesprochen ) umhüllt und tragen paarweise Ährchen in 8 bis 16 Längszeilen. Dabei enthält jedes Ährchen zwei Blüten, von denen aber nur eine voll entwickelt ist. Der Fruchtknoten ist mit drei Millimetern sehr klein, jedoch zur Anthese mit 20 bis 40 Zentimeter 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, das Tausendkorngewicht beträgt 250 bis 400 Gramm.
Die Chromosomenzahl von Mais beträgt 2n = 20 (40, 80).
Ökologie Dieser Therophyt ist eine sommerannuelle Pflanze. Die Stützung des hohen Stängels erfolgt durch sprossbürtige Stützwurzeln aus den Knoten der Stängelbasis. Stängelmark und Früchte sind mindestens anfangs zuckerhaltig. Spaltöffnungen befinden sich auf beiden Seiten des Blattes; oberseits 95 je Quadratmillimeter, unterseits 160 je mm2. Der Mais ist eine C4-Pflanze, hier ist Malat das erste Photosyntheseprodukt. Die C4-Methode ist eine Anpassung an sehr warme und sonnige Klimaverhältnisse, wie sie vor allem in den Tropen und Subtropen gegeben sind. Dabei wird das CO2-Angebot in optimaler Weise genutzt. Besonders bei hohen Temperaturen können Maispflanzen CO2 weit besser zum Wachstum nutzen als gewöhnliche C3-Pflanzen. Auch verbrauchen sie dabei weniger Wasser.
Die Blütezeit reicht (in Mitteleuropa) von Juli bis September. Blütenökologisch handelt es sich um „Langstaubfädigen Typ“. Der Mais ist windblütig (Anemophilie), es erfolgt also eine Bestäubung der weiblichen Blüten durch Windtransport der Pollen. Die Blüte ist „vormännlich“, dies begünstigt die Fremdbestäubung. Bei der Vormännlichkeit (Proterandrie) entleeren die Staubbeutel den Pollen, bevor die Narbe der Blüte empfängnisbereit ist. Der Griffel ist lang und fädig, so dass der Pollen mehr als 10 cm bis zur Samenanlage zurücklegen muss. Es entstehen nur 10.000 Pollenkörner pro Blüte, pro Blütenstand aber 18 Millionen. Mit einer Länge von 0,1 mm und einem Gewicht von 0,00025 mg gehören die Maispollen zu den größten und schwersten der in Mitteleuropa wachsenden Pflanzen. Der Pollen ist klebrig, legt nur relativ kurze Strecken durch den Wind zurück und ist nur etwa einen Tag lang befruchtungsfähig. Für Windbestäubung ist außerdem der angenehme Duft des Pollens überraschend.
Der Mais ist eine Kurztagspflanze, weshalb die Früchte in Mitteleuropa oft nicht ausreifen. Die Samen sind Wärmekeimer.
Die ökologischen Zeigerwerte nach Landolt et al. 2010 sind in der Schweiz: Feuchtezahl F = 2+ (frisch), Lichtzahl L = 4 (hell), Reaktionszahl R = 3 (schwach sauer bis neutral), Temperaturzahl T = 5 (sehr warm-kollin), Nährstoffzahl N = 4 (nährstoffreich), Kontinentalitätszahl K = 2 (subozeanisch).
Giftigkeit Die Maisgriffel (auch Maisbart oder Maishaar genannt) sind giftig.Lutz Roth, Max Daunderer, Kurt Kormann: Giftpflanzen – Pflanzengifte. Giftpflanzen von A-Z. Notfallhilfe. Vorkommen. Wirkung. Therapie. Allergische und phototoxische Reaktionen., 6. Auflage, Nikol, Hamburg 2012, ISBN 978-3-86820-009-6 In den Narben sind die Hauptwirkstoffe 0,85 % unbekannte Alkaloide. Vielleicht sind auch Aflatoxine für die Giftigkeit verantwortlich, denn Konidien von Aspergillus flavus keimen besonders gut auf den Narben der weiblichen Maisblüten, wenn diese eine gelbbraune Farbe haben und schon mit Pollen belegt sind. Dieser liefert offenbar die erforderlichen Nährstoffe und ermöglicht dem Pilz eine reiche Konidienbildung. Anschließend wachsen die Hyphen durch den Narbenkanal zu den Samenanlagen. Vergiftungserscheinungen: Die Alkaloide bewirken nach dem Einatmen Erregungszustände, Delirien, bei längerer Einwirkung Erbrechen, Koliken und Durchfall. Als Rauschdroge dienen die vor der Bestäubung gesammelten Griffel der weiblichen Blüte. Sie werden von indigenen Völkern in Peru als Rauschmittel geraucht.
Taxonomie und Systematik Der Mais wurde 1753 von Carl von Linné in Species Plantarum Tomus II, S. 971 als Zea mays erstbeschrieben.
Man kann folgende Unterarten unterscheiden: Zea mays subsp. huehuetenangensis : Sie kommt nur im westlichen Guatemala vor. Zea mays subsp. mays Zea mays subsp. parviglumis : Sie kommt in den mexikanischen Provinzen Jalisco bis Oaxaca vor.
Geschichte Das Zentrum der Maiskultivierung liegt in Zentralmexiko. Weitgehend unstrittig ist mittlerweile, dass das Wildgras Teosinte (Euchlaena mexicana) der wilde Vorfahr des Maises 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, da sich bei ihm die Körner nicht mehr von alleine lösen, gilt daher als eine der größten Domestizierungsleistungen des Menschen.Tom Standage: An Edible History of Humanity, Walker & Company, New York 2009, ISBN 978-0-8027-1588-3, S. 5–9 (englisch). Über Einzelheiten der Domestizierungsgeschichte besteht dagegen noch Unklarheit. 2008 stellte ein Forscherteam fest, dass Teosinte im zentralen Tal des Río Balsas im Süden Mexikos die Ausgangssorte darstellen. Im dortigen Xihuatoxtla fanden sich 8.700 Jahre alte Spuren, dazu entsprechende Werkzeuge.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, hrsg. v. Jeremy A. Sabloff, University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology, Philadelphia 2009.
Präkolumbische Zeit
mini|Entwicklung von Teosinte (links) zum heutigen Mais (rechts) Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge stammt Mais von der Balsas-Teosinte aus dem tropischen Regenwald des Rio Balsas-Beckens in Zentralmexiko ab.Wild grass became maize crop more than 8,700 years ago. 23. März 2009. Prähistorische Reste von Mais hat man seit der zweiten 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 sechs bis neun Körnern pro Reihe.Udelgard Körber-Grohne: Nutzpflanzen in Deutschland – Von der Vorgeschichte bis heute, Nikol, Hamburg 1995, ISBN 3-933203-40-6, S. 88–93. Dem Kultur-Mais aus dem Tal von Tehuacán wurde lange ein Alter von etwa 9.000 Jahren zugeschrieben, nach neuen 14C-Daten stammt er jedoch nur von etwa 4.700 v. Chr. Zwei Maiskolben aus Guila Naquitz, die weniger als 5 cm lang sind, wurden auf 3.300 v. Chr. datiert. Insgesamt stammen die ersten voll-neolithischen Siedlungen in Mexiko aus der Zeit um 3.500 v. Chr. (unkalibriert).
Aus Trincheras am Rio Casas Grandes im nördlichen Chihuahua und Las Playas im nördlichen Sonora stammt kultivierter Mais, der auf etwa 1.000 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 1.100 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. Chr. währte, sind Kolben mit einer Länge von acht bis zehn Zentimeter bekannt, die zwischen 113 und 163 Körner aufwiesen.
16. / 17. Jahrhundert
Mais in Europa „Der Mais stammt als die einzige der gewöhnlichen Getreidearten aus Amerika.“ (Johannes Humlum, Zur Geographie des Maisbaus 1942)
Der italienische Arzt Pietro Andrea Mattioli hat 1565 dem Mais eindeutig das Ursprungsland Amerika zugewiesen, wodurch die These widerlegt werden konnte, der Mais stamme aus dem asiatischen Gebiet.