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) Zentimeter 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.

Die Chromosomenzahl beträgt 2n=30.

Stängel und Fasern

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Querschnitt durch den Stängel, die Faserbündel erscheinen hell und sind mit 5 gekennzeichnet.

Das äußerste Gewebe im Stängel ist die von einer Wachsschicht überzogene Epidermis (7). Es folgt die chlorophyllführende Rindenschicht (6). In die Rindenschicht eingebettet sind 20 bis 50 Bastfaserbündel (5) 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 Prozent. Die Faser selbst besteht zu 65 Prozent aus Zellulose, die weiteren Bestandteile sind Hemizellulose mit 16 Prozent, Pektin (3 Prozent), Protein (3 Prozent), Lignin (2,5 Prozent), Fette und Wachse (1,5 Prozent), Mineralstoffe (1 Prozent) und 8 Prozent Wasser.

Nach innen zu folgt das sehr dünne Kambium , sodann der größte Bereich, der Holzzylinder (3). Im Zentrum befindet sich ein schmaler Bereich aus Mark (2), im reifen Stängel noch ein Hohlraum

Blütenstand und Blüten

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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.

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Leinsamen.

Früchte und Samen

Die Fruchtstiele stehen aufrecht und tragen eine sechs bis neun Millimeter lange Kapsel. Diese ist kugelig-eiförmig und rund einen Millimeter lang geschnäbelt. Die Kapsel ist fünffächrig, jedes Fach enthält zwei Samen. Dabei ist jedes Fach durch falsche Scheidewände 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. Das Tausendkorngewicht 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 Eiweiß. Der Embryo besitzt zwei kräftige, fleischige Keimblätter, die als Speicherorgane dienen.

Der Ölgehalt der Samen liegt zwischen 30 und 44 Prozent 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 Prozent die ungesättigte Linolensäure. Der Gehalt der für die menschliche Ernährung bedeutenden Omega-3-Fettsäuren in Leinöl ist der höchste aller bekannten Pflanzenöle. Die weitere Zusammensetzung beträgt 10 bis 20 Prozent Linolsäure, 12 bis 24 Prozent Ölsäure, sowie je unter 10 Prozent Stearin- und Palmitinsäure. Der Roheiweißgehalt liegt zwischen 19 und 29 Prozent. 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.

Entwicklung

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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

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Leinfeld im August.

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.

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.

Düngung beschränkt sich in der Regel auf die Gabe von Phosphor und Kalium, bei Öllein erfolgt eine einmalige Stickstoff-Gabe. Zu viel Stickstoff erhöht die Lagergefahr wesentlich, und führt auch zu schlechterer Faserqualität: die Faserzellen werden weitlumiger und dünnwandiger, die Faserbündel sind locker und unregelmäßig und stärker verholzt. Bei Öllein führt zu viel Stickstoff zu niedrigerem Ölgehalt und einem geringeren Linolensäure-Anteil. Gute Kalium-Versorgung erhöht vor allem die Faserqualität: Größe, Festigkeit, Spinnfähigkeit der Faser werden besser, die Zahl der Faserzellen wird erhöht. Chloride führen zu einer Auflockerung und einer schwammigen Struktur der Fasern, weshalb chloridhaltige Dünger nicht geeignet sind. Der Magnesium-Bedarf ist mit einem Entzug von 18 Kilogramm pro Hektar relativ groß. An Mikronährstoffen sind besonders Bor und Zink wichtig. Bei der Tauröste, die auf den Feldern stattfindet, gelangt ein Großteil der aufgenommenen Nährstoffe wieder in den Boden zurück.

Die Ernte erfolgt beim Öllein nach 110 bis 120 Tagen Vegetationszeit durch Mähdrusch. Die Erträge liegen zwischen 1,8 und 3,0 Tonnen Leinsaat pro Hektar.

Faserlein erfordert zur Ernte spezielle Maschinen. Die Ernte erfolgt zur Gelbreife, das heißt sieben bis zehn Tage vor Vollreife. Dabei werden die Pflanzen in Bündeln mit einer Raufmaschine gerauft, also mit dem Wurzelansatz aus dem Boden geholt. Es folgen die weiteren Verarbeitungsschritte wie Rösten, Brechen, Schwingen und Hecheln. Im Durchschnitt werden 5 bis 6 Tonnen Röststroh pro Hektar geerntet. (siehe Leinen (Faser)#Ernte)

Anbauflächen und Erntemengen

Erntemengen Leinsamen
2006 (in Tonnen) [6]
LandLeinsamen
Kanada 1.041.100
VR China 480.000
USA 280.000
Indien 210.000
Äthiopien 127.998
Argentinien 53.780
Bangladesh 50.000
Großbritannien 49.000
Frankreich 43.155
Russland 36.000
Ukraine 30.000
Ägypten 27.000

Die größten Anbauländer für Faserlein (Flachs) außerhalb der EU sind (mit Anbaufläche in Hektar 2005) China mit 161.000, Russland mit 89.210, Weißrussland mit 71.000, die Ukraine mit 23.600 und Ägypten mit 8.900 Hektar. In der EU wurden 2006 102.740 Hektar mit Verarbeitungshilfe angebaut, wobei die Flächen ohne Verarbeitungshilfe nicht ins Gewicht fallen. Davon entfallen auf Frankreich 76.278, auf Belgien 15.919, auf die Niederlande 4.366 und die Tschechische Republik 2.736 Hektar. In Deutschland mit 30 und Österreich mit 129 Hektar ist der Anbau bedeutungslos.

Die EU fördert bis einschließlich Wirtschaftsjahr 2007/08 die Erzeugung von Kurzfasern mit 90 Euro pro Tonne, für die traditionellen Anbauländer Niederlande, Belgien und Frankreich gab es zusätzlich Flächenbeihilfen von 50 bis 120 Euro pro Hektar. Diese Beihilfen entfallen ab 2008/09. Die Verarbeitungsbeihilfe für Langfasern beträgt seit 2002/03 160 Euro und steigt ab 2008/09 auf 200 Euro pro Tonne.Die Weltproduktion an Flachsfasern beträgt jährlich rund zwei Millionen Tonnen, was etwa zwei Prozent des Weltfaseraufkommens entspricht.

Der Öllein wird hauptsächlich in Nordamerika angebaut. Die jährlichen Erntemengen schwanken von Jahr zu Jahr beträchtlich und lagen im Hauptanbauland Kanada zwischen 1996 und 2005 zwischen 517.000 und 1.082.000 Tonnen Leinsamen. Die wichtigsten Anbauprovinzen sind dabei Saskatchewan und Manitoba, kleine Flächen gibt es auch in Alberta. Die Welternte betrug 2006 laut FAO 2.569.793 Tonnen.

Konkurrenz, Krankheiten und Fraßfeinde

Junge Bestände sind relativ konkurrenzschwach, sodass Unkräuter eine Rolle spielen: Acker-Stiefmütterchen (Viola arvensis), Gewöhnliches Hirtentäschel (Capsella bursa-pastoris), Kamille (Matricaria recutita), Schwarzer Nachtschatten (Solanum nigrum), Weißer Gänsefuß (Chenopodium album), Windenknöterich (Fallopia convolvulus), Vogel-Knöterich (Polygonum aviculare), Vergissmeinnicht (Myosotis spp.), Vogelmiere (Stellaria media), Gemeiner Windhalm (Apera spica-venti) und Hühnerhirse (Echinochloa crus-galli). Einige der früher für Flachsfelder typischen „linicolen“ Unkräuter wie der parasitische Flachs-Teufelszwirn (Cuscuta epilinum), der Lein-Lolch (Lolium remotum), Gezähnter Leindotter (Camelina alyssum), eine Unterart der Kornrade (Agrostemma githago var. linicolum) und Flachs-Leinkraut (Silene linicola) sind in Mitteleuropa durch die lange Anbaupause so gut wie ausgestorben.

Die wichtigsten Krankheitserreger des Leins sind Pilze. In Westeuropa ist die wichtigste Krankheit die Flachswelke oder Fusariose, verursacht durch Fusarium oxysporum f. lini. Er zerstört die Leitungsbahnen und scheidet Welketoxine aus, woraufhin die Pflanzen verwelken und absterben. Weitere Krankheiten und ihre Erreger beim Lein sind der Lein-Rost (Melampsora lini), die Pasmokrankheit (Septoria linicola), die Braunfleckenkrankheit oder Anthraknose (Colletotrichum linicola), Stängelbräune und Stängelbruch (Polyspora lini), Pustelkrankheit und Stängeldürre (Phoma linicola und Ascochyta linicola) sowie der Flachs- oder Wurzelbrand (Pythium megalacanthum). Die Pilzkrankheiten Grauschimmelfäule (Botrytis cinerea), Schwärzepilze (Alternaria) und Mehltau (Oidium lini) sind weniger gefährlich, da gut behandelbar. In Nordamerika können auch durch Asternzikaden übertragene Viren von Bedeutung sein.

An tierischen Schädlingen sind Leinerdflöhe (Aphthona euphorbiae, Longitarsus parvulus) am bedeutendsten, die die Pflanzen durch Fraß schädigen. Daneben gibt es noch Leinblasenfüße (Thrips linarius und Thrips angusticeps).

An abiotischen Faktoren sind wichtig Spätfröste, die zum kompletten Absterben der Keimlinge führen können. Chlorosen können nach zu starker Kalkung auftreten, da diese indirekt einen Eisenmangel hervorruft.

Verarbeitung und Verwendung [Bearbeiten]

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Flachsfasern.
Rhof-flachsbearbeitung.ogg

Flachsverarbeitung im Freilichtmuseum Roscheider Hof

Hauptartikel Leinen (Faser), Leinsamen, Leinöl

Die Verarbeitung der Flachsfasern ist aufwändig. Die Flachsstängel werden zunächst geröstet, dabei werden durch Mikroorganismen im Wasser (Wasserröste) oder am Feld liegend (Tauröste) die Bastfasern gelöst. Nach der Röste wird der Lein gebrochen, dadurch wird der Holzkörper zerkleinert und es entstehen die Schäben). Anschließend wird der Lein geschwungen, dabei wird der Werg, der auch Kurzfaser heißt, von den hochwertigen Langfasern getrennt. Rund 15 Prozent der Stängelmasse sind Langfasern, diese werden durch Hecheln gereinigt und dann gesponnen. Die Produktion von Flachsfasern dient zu etwa 61% der Gewinnung von Langfasern.

Leinenfasern, für die die Langfaser genutzt wird, haben einen Marktanteil bei den Textilien von unter einem Prozent. Rund 40 Prozent des Leinens werden zu Bekleidung verarbeitet, 25 Prozent zu Haushaltswäsche, 20 Prozent zu Heimtextilien und 15 Prozent für technische Zwecke.

Der als Nebenprodukt entstehende Werg (Kurzfasern) kann zu Papier verarbeitet werden. Er findet in Polstermöbelfüllungen, Verbundwerkstoffen und Dämmstoffen Verwendung. Die Schäben werden unter anderem in Pressspanplatten als Füllstoff verarbeitet, auch als Tiereinstreu verwendet. Das Leinwachs fällt im Staub an, kann leicht isoliert werden und findet in der Kosmetik und Pharma-Industrie Verwendung.

Die Samen werden sowohl vom Öllein wie vom Faserlein verwertet. Die Leinsamen werden nur zu einem geringen Teil direkt in Backwaren, als Reformkost und als Arzneimittel bei Verstopfung verwendet. Andere medizinische Anwendungen sind wissenschaftlich nicht ausreichend abgesichert. Der überwiegende Teil wird zur Ölgewinnung eingesetzt. Leinöl kann als Speiseöl verwendet werden. Durch den Gehalt von 50 bis 67 Prozent Linolensäure ist es ein trocknendes Öl. In der Industrie wird es zu Farben, Lacken, Firnissen, Druckfarben, Wachstüchern, Schmierseife und Linoleum verarbeitet sowie für die Herstellung von Kosmetika und Pflegemitteln eingesetzt. In Farben und Lacken ist es weitgehend durch synthetische Produkte ersetzt worden, wird aber auch heute in Druckfarben sowie für Lacke und Firnisse im Holzschutz benutzt. Nebenprodukte der Ölgewinnung sind Leinkuchen und Leinschrot, wegen des Reichtums an Protein werden sie als Tierfutter, besonders für Rinder und Kälber verwendet.