Gemeiner Lein (Linum usitatissimum), auch Saat-Lein, Haarlinse und Flachs genannt, ist eine alte Kulturpflanze, die zur Faser- (Faserlein) und zur Ölgewinnung (Öllein, Leinsamen, Leinöl) angebaut wird. Er ist eine Art aus der Gattung Lein (Linum) in der Familie der Leingewächse (Linaceae) und die einzige Lein-Art, deren Anbau eine wirtschaftliche Bedeutung hat. Es gibt mehrere Convarietäten sowie etliche Sorten. In der Praxis wird nach der Hauptverwendung Faserlein und Öllein unterschieden.
Das lateinische Artepitheton usitatissimum bedeutet meist verwendet / am gebräuchlichsten und bezieht sich auf die vielfältige Verwendbarkeit.Helmut Genaust: Etymologisches Wörterbuch der botanischen Pflanzennamen. 3., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Birkhäuser, Basel/Boston/Berlin 1996, ISBN 3-7643-2390-6 (Nachdruck ISBN 3-937872-16-7). „Flachs“ leitet sich von „flechten“ ab und bezieht sich auf die Verarbeitung.Ruprecht Düll, Herfried Kutzelnigg: Taschenlexikon der Pflanzen Deutschlands. Ein botanisch-ökologischer Exkursionsbegleiter zu den wichtigsten Arten. 6., völlig neu bearbeitete Auflage. Quelle & Meyer, Wiebelsheim 2005, ISBN 3-494-01397-7.
Merkmale Vegetative Merkmale Der Gemeine Lein ist eine einjährige Pflanze (Therophyt), die eine Wuchshöhe von 20 bis 100 Zentimetern erreicht. Sie besitzt eine kurze, spindelförmige Pfahlwurzel mit feinen Seitenwurzeln. Die Hauptwurzel wird etwa gleich lang wie der Spross. Die ganze Pflanze ist kahl. Die Stängel stehen meist einzeln und aufrecht, im Bereich des Blütenstandes sind sie verzweigt.
Die stiellosen Laubblätter stehen wechselständig. Sie sind zwei bis drei (selten vier) Zentimeter lang und 1,5 bis drei (sechs) Millimeter breit. Ihre Form ist lineal-lanzettlich, dabei ist ein Blatt fünf- bis 15 mal so lang wie breit. Die Blätter sind dreinervig, kahl und haben einen glatten Rand.
Stängel und Fasern mini|Querschnitt durch den Stängel
Das äußerste Gewebe im Stängel ist die von einer Wachsschicht überzogene Epidermis. Es folgt die chlorophyllführende Rindenschicht. In die Rindenschicht eingebettet sind 20 bis 50 Bastfaserbündel als Festigungsgewebe. Jedes Bündel besteht aus zehn bis 30 Sklerenchym-Zellen, den Elementarfasern. Diese besitzen einen sechseckigen bis polygonalen Querschnitt mit kleinem Hohlraum. Die Länge einer Elementarfaser beträgt im Durchschnitt 2,5 bis sechs Zentimeter, in den oberen Stängelteilen kann sie auch acht bis zehn Zentimeter erreichen. Das ganze Faserbündel wird als technische Faser bezeichnet. Der Fasergehalt des Stängels beträgt 19 bis 25 %. Die Faser selbst besteht zu 65 % aus Zellulose, die weiteren Bestandteile sind Hemizellulose mit 16 %, Pektin (3 %), Protein (3 %), Lignin (2,5 %), Fette und Wachse (1,5 %), Mineralstoffe (1 %) und 8 % Wasser.Diepenbrock et al.: Spezieller Pflanzenbau, 1999, S. 289–296.
Nach innen zu folgt das sehr dünne Kambium, sodann der größte Bereich, der Holzzylinder. Im Zentrum befindet sich ein schmaler Bereich aus Mark, im reifen Stängel noch ein Hohlraum (Lumen, 1).
Blütenstand und Blüten miniatur|Weißblühende Form des Gemeinen Leins. Der Blütenstand ist ein rispenartiger Wickel. Die Blüten sind groß und über zwei Zentimeter breit. Die Blütenstiele sind länger als das Tragblatt, kahl und aufrecht. Die Blüte ist fünfzählig. Die Kelchblätter sind fünf bis sieben (neun) Millimeter lang. Sie sind lang zugespitzt, haben einen weißen Hautrand und sind an der Spitze bewimpert. Die Kelchblätter sind drei- oder fünfnervig. Die Kronblätter sind 12 bis 15 Millimeter lang und von hellblauer Farbe mit dunklerer Aderung, selten weiß, violett oder rosa. Die fünf Staubblätter sind zwei bis fünf Millimeter lang, an ihrem Grund sitzen Nektarien. Der Fruchtknoten ist oberständig und besteht aus fünf verwachsenen Fruchtblättern mit freien Griffeln. Die Narben sind keulenförmig. Blütenbiologisch handelt es sich um eine homogame, nektarführende Scheibenblume. Vorherrschend ist Selbstbestäubung (Autogamie), die Fremdbefruchtung durch Insekten (Auskreuzungsrate) beträgt rund fünf Prozent.
Die Blütezeit ist Juni, Juli, August.
Früchte und Samen mini|Kapseln mini|Samen des Gemeinen Leins Die Fruchtstiele stehen aufrecht und tragen eine sechs bis neun Millimeter lange Kapsel.Die Kapseln wurden früher auch als Knoten oder Knotten bezeichnet (Deutsches Wörterbuch von Jacob Grimm und Wilhelm Grimm: Flachs). Diese ist kugelig-eiförmig und rund einen Millimeter lang geschnäbelt. Die Kapsel ist fünffächrig, jedes Fach enthält zwei Samen. Dabei ist jedes Fach durch eine falsche Scheidewand in zwei Kompartimente mit je einem Samen unterteilt. Die Kapsel öffnet sich wand- oder fachspaltig oder bleibt geschlossen.
Die Samen sind 4 bis 4,9 (6,5) Millimeter lang und 2,5 bis drei Millimeter breit. Die Form ist abgeflacht eiförmig. Der Nabel (Hilum) liegt am schmalen, zugespitzten Ende. Die Farbe der Samen variiert je nach Sorte von hellgelb bis dunkelbraun bei glänzend glatter Oberfläche. Die Tausendkornmasse beträgt bei Faserlein vier bis sieben Gramm, bei Öllein bis zu 15 Gramm. Die Samenschale ist dünn, spröde und besteht aus fünf Schichten: Die Epidermis bildet Schleimstoffe. Es folgen nach innen je eine Zellschicht Ringzellen, Steinzellen und Querzellen. Die innerste Schicht, die Pigmentschicht ist einzellschichtig und besteht aus vier- bis sechseckigen, dickwandigen Zellen und ist für die Farbe des Samens verantwortlich. Das Endosperm ist schwach ausgeprägt und nur in Form eines dünnen Häutchens vorhanden. Die Zellen enthalten wie die der Keimblätter Öl und Proteine. Der Embryo besitzt zwei kräftige, fleischige Keimblätter, die als Speicherorgane dienen.
Der Ölgehalt der Samen liegt zwischen 30 % und 44 % und hängt ab von der Sorte, den Umweltbedingungen und dem Grad der Reife. Da Faserlein vor der Vollreife geerntet wird, enthalten seine Samen weniger Öl. Hauptfettsäure ist mit rund 50 % bis 70 % die ungesättigte α-Linolensäure. Der Gehalt der für die menschliche Ernährung bedeutenden Omega-3-Fettsäuren in Leinöl ist der höchste aller bekannten Pflanzenöle.Michael Carus u. a.: Studie zur Markt- und Konkurrenzsituation bei Naturfasern, 2008, S. 241–242. Die weitere Zusammensetzung beträgt 10 % bis 20 % Linolsäure, 12 % bis 24 % Ölsäure, sowie je unter 10 % Stearin- und Palmitinsäure. Der Roheiweißgehalt liegt zwischen 19 % und 29 %. Der Anteil der für den Menschen essentiellen Aminosäuren Lysin, Methionin und Tryptophan ist hoch. An sekundären Inhaltsstoffen sind die cyanogenen Glykoside Linamarin und Lotaustralin von Bedeutung, die enzymatisch zu Blausäure umgewandelt werden können und daher bei Aufnahme großer Mengen möglicherweise Vergiftungen hervorrufen können.Dambroth, Seehuber: Flachs. Züchtung, Anbau, Verarbeitung, 1988, S. 22–24.
Chromosomenzahl Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 30 oder 32.
Entwicklung miniatur|Leinfeld zur Blütezeit, Belgien
Die Keimung des Leins erfolgt epigäisch. Zum Beginn der Keimung quillt der Samen unter Wasseraufnahme auf, wobei sich die schleimhaltige Epidermis um ein Vielfaches vergrößert. Die Samenschale öffnet sich am spitzen Ende (Hilum) durch das Durchbrechen der Keimwurzel (Radicula). Danach streckt sich das Hypokotyl und die anfangs noch gefalteten Keimblätter entfalten sich und ergrünen. Die Keimblätter wachsen noch weiter und bleiben mehrere Wochen lang erhalten.
Die Triebspitze zwischen den Keimblättern wächst zum häufig einzigen Stängel heran. Beim Öllein, in lockeren Beständen auch beim Faserlein, erfolgt mit Erscheinen des dritten Blattpaares eine Basalverzweigung in den Achseln der Keimblätter.
Bis zur Höhe von rund acht Zentimeter erfolgt das Wachstum relativ langsam, danach beschleunigt es sich. Bei etlichen Sorten dauert das Längenwachstum des Stängels bis zum Ende der Blühphase an. Die Blattzahl ist am höchsten zum Beginn der Blüte, mit Beginn der Samenfüllung beginnt das Absterben der ältesten Blätter.
Die Blütenknospen werden relativ früh angelegt, etwa bei einem Sechstel der Maximalhöhe der Pflanze, bei Faserlein mit rund 15 Zentimeter. Dabei neigt sich die Triebspitze nach unten, die Knospen erscheinen, und wenige Tage später erscheinen die Blüten. Die Blütenanzahl ist nicht determiniert, je nach Sorte und Umweltbedingungen ist der Blütenstand unterschiedlich stark verzweigt. Lein ist eine Langtagpflanze, die kritische Tageslänge beträgt dabei 14 bis 16 Stunden. Kurztagbedingungen führen zu einer größeren Stängellänge und einem späteren Blühbeginn. Daher ist eine frühe Aussaat günstig, damit unter Kurztag möglichst viel Stängelmasse gebildet werden kann.
Die Blüte erfolgt im Zeitraum von Juni bis August. Die Blühdauer des Bestandes vom Öffnen der ersten bis zum Schließen der letzten Blüte dauert beim Faserlein etwa zwei Wochen. Die Blüte beginnt dabei mit der terminalen Blüte der Haupttriebspitze. Die Einzelblüte beginnt am frühen Morgen. In der noch geschlossenen Blüte öffnen sich die Staubbeutel und bringen den Pollen durch eine Drehbewegung auf die Narbe. Die Selbstbestäubung erfolgt also vor Öffnung der Blüte, die am Vormittag erfolgt. Durch kleine Honigdrüsen am Grunde der Staubblätter werden Insekten angelockt. Kurz nach dem Öffnen der Blüte werden die Blütenblätter abgeworfen, die Kelchblätter vergrößern sich und tragen zur Versorgung der jungen Samen bei. Die Kelchblätter bleiben bis zur Fruchtreife erhalten.
Anbau miniatur|Leinfeld im August miniatur|Wappen von Leppersdorf/Ldkr. Bautzen als Hinweis auf die örtliche Verwendung in der Leineweberei miniatur|Leinfeld zur Erntezeit, Frankreich Lein stellt keine besonderen Ansprüche an den Boden, lediglich staunasse, verschlämmungsgefährdete und anmoorige Standorte verträgt er nicht. Für die Blütenbildung und das Faserwachstum sind Langtagbedingungen nötig. Trockenperioden verringern die Faserbündelanzahl deutlich, der Wasserbedarf des Ölleins ist dabei geringer als der des Faserleins. Wichtig ist eine gute Wasserversorgung von rund 120 Millimeter Niederschlag in der Hauptwachstumsphase im Mai/Juni. Der Lein wurde früher in Tirol und Kärnten bis in Meereshöhen von 1600 Metern angebaut, im Engadin bis 1800 Meter.
In der Fruchtfolge ist ein Abstand von sechs Jahren zwischen zwei Leinanbauten nötig. Dies ist durch die Akkumulation von Schadpilzen, besonders Fusarium oxysporum, im Boden bedingt. Ansonsten stellt Lein keine besonderen Anforderungen an die Fruchtfolge. Wichtig ist eine Vorfrucht, die wenig Unkraut hinterlässt. Als beste Vorfrucht gilt Saat-Hafer, in Frankreich und Belgien wird Lein häufig nach Mais angebaut.
Als Langtagpflanze erfordert der Lein eine frühe Aussaat, in der Regel Ende März/Anfang April. Auftretende Spätfröste werden vertragen, verstärken aber die Basalverzweigung, was für Faserlein ertrags- und qualitätsmindernd ist, für Öllein tolerierbar ist. Das Haupternteprodukt – Faser oder Öl – kann neben der Sortenwahl auch durch die Bestandsdichte beeinflusst werden: geringe Dichten fördern die Samenbildung, hohe Bestandsdichten die Faserbildung.