Baumwolle

Gossypium arboreum L. – Fam. Malvaceae (Malvengewächse)

Beschreibung

Die Baumwollpflanze oder Baumwolle (Gossypium) ist eine Pflanzgattung aus der Familie der Malvengewächse (Malvaceae). Es gibt etwa (20 bis) 51 Arten in den Tropen und Subtropen.
Baumwolle ist eine der ältesten Kulturpflanzen. Ungewöhnlich ist, dass mindestens vier Völker möglicherweise unabhängig voneinander diese Pflanzengattung domestizierten. Zweimal geschah dies in Amerika mit den Arten Gossypium hirsutum und Gossypium barbadense und je einmal in Asien (Gossypium arboreum) und Afrika (Gossypium herbaceum). Im Industal (Pakistan) wurde Baumwolle bereits 3000 v. Chr. verwendet. In Europa begann die Baumwolle ihren Siegeszug erst im 19. Jahrhundert, wobei sie vor allem Lein ersetzte. Ihre Vorteile liegen in der besseren Spinnbarkeit und Anfärbbarkeit der Fasern.
Aus den Samenhaaren wird die Baumwollfaser, eine Naturfaser, gewonnen. Baumwollhaare sind einzellige, schraubenförmig verdrehte Haare, die der Samenschale entspringen. In einer Kapsel befinden sich 3 bis 5 Samen, an denen lange Lintfasern und kürzere Lintersfasern hängen.
Der Name „Baumwolle“ leitet sich von den Büscheln langer Fasern in den Früchten der Baumwollpflanze ab, die die Ausbreitung der Pflanzensamen über größere Distanzen ermöglichen. Die Baumwollpflanze ist trotz des Namens kein Baum , sondern ein allerdings bis zu 6 m hoher Strauch. Viele Pflanzensamen tragen solche Samenhaare (auch Samenwolle), doch nur die der Baumwollpflanze werden zur Textilherstellung verwendet.

Verwendung und Eigenschaften der Faser

Wie die tierischen Wollhaare dienen diese Pflanzenfasern als Grundlage zur Herstellung von Garnen, Geweben und Wirkwaren.
Die langen Lintfasern werden versponnen und in der Textilindustrie zu Kleidung verarbeitet; die kurzen Lintersfasern dienen als Rohstoff zur Papier- oder Zelluloseherstellung.
Die molekulare Struktur der Baumwolle macht ihre Fasern widerstandsfähig gegen Hitze und Laugen. Baumwolle ist damit auch bei starker Benutzung und häufiger Reinigung besonders langlebig. Sie findet Anwendung in vielen Bereichen u. a. auch zu Fischernetzen, Segeltuch, Tisch- und Bettwäsche, durch Veredelung schließlich auch als Verbandsmaterial in der Medizin sowie bei Kosmetik und Hygiene als Watte, Kaffeefiltern und Banknoten. In Form von Nitrocellulose dient Baumwolle zur Herstellung von Munition und Sprengstoff.
Baumwolle ist sehr saugfähig und kann bis zu 65 Prozent des Gewichtes an Wasser aufnehmen. Baumwollstoffe gelten als sehr hautfreundlich (sie „kratzen“ nicht) und haben ein äußerst geringes Allergiepotential.

Botanik

Illustration von Gossypium barbadense: A blühender Zweig, 1 Blüte ohne Kronblätter, 2 Staubgefässe, 3 Pollen, 4 und 5 Fruchtknoten im Längs- und Querschnitt, 6 Frucht, 7 Same mit Samenhaaren, 8 derselbe ohne Samenhaare, 9 und 10 derselbe in Längs- und Querschnitt, 11 Embryo

Vegetative Merkmale

Gossypium-Arten wachsen als einjährige bis ausdauernde, krautige Pflanzen, manchmal als Sträucher. Alle oberirdischen Pflanzenteile sind mit dunklen Öldrüsen punktiert. Die wechselständigen Laubblätter sind in Blattstiel und Blattspreite gegliedert. Die Blattspreiten sind meist handförmig drei- bis neunlappig, selten ohne Lappen. Es sind Nebenblätter vorhanden.

Generative Merkmale

Die im oberen Bereich der Pflanzen gebildeten Blüten stehen einzeln. Die Blütenstiele besitzen meist Drüsen direkt unter dem Nebenkelch. Die meist drei, selten bis sieben Nebenkelchblätter sind laubblattähnlich, drüsig, frei oder an ihrer Basis verwachsen, ganzrandig oder gezähnt bis tief geschlitzt. Die zwittrigen Blüten sind radiärsymmetrisch, fünfzählig mit doppeltem Perianth. Die fünf Kelchblätter sind becherförmig mehr oder weniger hoch verwachsen. Die fünf freien, relativ großen Kronblätter sind oben gerundet. Die Kronblätter besitzen eine weiße oder gelbe Grundfarbe und sind im Zentrum der Blüte manchmal purpurfarben. Bei der Unterfamilie Malvoideae sind die vielen Staubblätter zu einer den Stempel umgebenden Röhre verwachsen, der sogenannten Columna. Drei bis fünf Fruchtblätter sind zu einem oberständigen, drei- bis fünfkammerigen Fruchtknoten verwachsen mit je zwei Samenanlagen in jeder Kammer. Der kurze, stabförmige Griffel endet in einer keulenförmigen, drei- bis fünfrilligen Narbe.
Die kugelige oder ellipsoide Kapselfrucht öffnet sich bei Reife mit drei bis fünf Klappen. Die kugeligen Samen besitzen intensiv weiße, lange wollige Trichome (Samenhaare) gemischt oder ohne kurze Trichome. Die giftigen Samen enthalten bis zu 1,5 Prozent des Phenols Gossypol und sind nicht für den Verzehr geeignet, außer bei Wiederkäuern. Zu manch anderen Faserpflanzen sind sie als Nahrungs-mittel kulturhistorisch ohne Bedeutung.

Systematik

Der Gattungsname Gossypium wurde 1753 durch Carl von Linné (in Species Plantarum, 2, S. 693) erstveröffentlicht. Die Gattung Gossypium wird in vier Untergattungen, sieben Sektionen und Untersektionen gegliedert.

Wissenswertes

Die weltweit bedeutendsten Baumwollproduzenten sind heute die Volksrepublik China, USA, Indien und Pakistan. Im Jahr 2008/2009 wurden weltweit insgesamt 24,574 Mio t Baumwolle produziert.

Kulturbaumwollarten

Es gibt viele verschiedene Wildarten, aber für den industriellen Anbau sind nur die Kulturbaumwollarten von Bedeutung. Das sind vier Arten, wobei zwei Arten aus der Alten Welt und zwei Arten aus der Neuen Welt stammen.
In der Textilindustrie und -verarbeitung unterscheidet man die Baumwolle primär nach ihrer Stapellänge (Faserlänge). Sekundär spielen auch Geruch, Farbe und Reinheit eine Rolle. Je länger eine Baumwollfaser ist, desto hochwertiger wird sie eingestuft. Gebräuchliche Handelsnamen sind Ägyptische Mako-Baumwolle, Pima-Baumwolle und Sea-Island-Baumwolle.

Anbau und Ökologie

Viele Baumwoll-Arten und -Sorten sind von Natur aus ausdauernde Pflanzen, werden aber als einjährige Pflanzen kultiviert. Als Kulturpflanze belässt man sie in der Regel nur für ein Jahr auf dem Feld, um den höchsten Ernteertrag zu erzielen. Nach der Ernte bzw. nach einer Frostperiode werden die Pflanzen dann meist abgeschlegelt und zur Gründüngung in den Boden eingearbeitet. In brennstoffarmen Regionen dienen die abgestorbenen, trockenen Pflanzenteile auch als Brennmaterial.

In der nördlichen Hemisphäre findet die Aussaat abhängig vom Standort zwischen Anfang Februar und Anfang Juni statt. Die Ernte erfolgt zwischen Oktober und Februar. Zwischen Aussaat und Ernte liegen rund acht bis neun Monate. Da die Baumwolle oft ungleichmäßig abreift, wird häufig mehrmals geerntet. Große Kulturflächen werden zumeist von Baumwollerntern maschinell abgeerntet, bei kleinen Anbaufeldern und in weniger entwickelten Staaten erfolgt die Ernte oft noch mit der Hand. Manche Pflückmaschinen können nur laubfreie Pflanzen abernten, so muss entweder der erste Frost abgewartet, oder chemische Entlaubungsmittel müssen eingesetzt werden. Dies gilt insbesondere für die niedrig wachsenden windresistenten Sorten (storm proof cotton), die überwiegend in Texas angebaut werden. Handgeerntete Baumwolle ist bezüglich Reife und Schmutzgehalt fast immer von höherer Qualität als maschinell geerntete. Dies liegt daran, dass Vollernter auch unreife und überreife Kapseln erfassen, während per Hand nur die reifen Faserbüschel ausgezupft werden.
Problematisch für die Ernte ist die langgezogene Blütezeit, weil dadurch auch die Kapseln über einen Zeitraum von mehreren Wochen versetzt reifen. Überreife Baumwolle ist genauso wie unreife qualitativ minderwertig. Maschinelle Einmalernten sind daher immer ein Kompromiss aus überreif, reif und unreif. Die Handpflücke ist genauer, benötigt aber viele Arbeitskräfte, da mehrere Durchgänge notwendig sind.
Baumwolle gedeiht gut auf schweren Böden. Sehr geeignet sind Vertisole. Sie ist bezüglich des Nährstoffgehaltes nicht sehr anspruchsvoll. Wichtig ist aber eine ausreichende Wasserversorgung (600 bis 1200 Millimeter während der Wachstumsperiode). In niederschlagsarmen Gebieten sind die Baumwollkulturen daher von künstlicher Bewässerung abhängig.

Heute wird Baumwolle – als nachwachsender Rohstoff – auf allen fünf Kontinenten angebaut. Hierzu werden Baumwollpflanzen verwendet, die durch Züchtung mehr Fasern produzieren als die Wildpflanze. Transgene Baumwolle erleichtert die Schädlings- und Unkrautbekämpfung und wurde 2010 auf etwa zwei Dritteln der weltweiten Baumwollanbaufläche angepflanzt. Baumwollkapselbohrer und Baumwollkapselkäfer gehören zu den wichtigsten Baumwollschädlingen in Amerika.

Der Baumwollkapselkäfer

(Anthonomus grandis) ist ein gefürchteter Baumwollschädling

Die lange Wachstumszeit der Baumwolle erfordert nach der Ernte eine rasche Feldbestellung und Neuaussaat. Daher ist der Anbau von Zwischenfrüchten zur Verbesserung der Bodenqualität und zur Unterdrückung von Unkräutern kaum möglich. Besonders auf großen Flächen wird Baumwolle oft ohne Fruchtwechsel mit anderen Nutzpflanzen angebaut. Infolge dieser Monokulturen ist die großflächige Baumwollproduktion stark von Pflanzenschutzmitteln abhängig. Baumwolle gilt als das landwirtschaftliche Produkt mit dem höchsten Einsatz an Chemikalien. Auf Baumwolle entfielen 1999/2000 etwa elf Prozent des weltweiten Pestizidmarktes. Daher gilt sie unter Umweltschutzaspekten als sehr bedenklich. Auch der Wasserverbrauch ist als sehr problematisch anzusehen. Besonders bekannt wurde in diesem Zusammenhang der Aralsee, der seit den späten 1960er Jahren stark an Wasser verloren hat, da eine große Menge Wasser zu Bewässerungszwecken für den Baumwollanbau abgezweigt wird, bevor es den See erreichen kann. Dies führte zu einer weitreichenden Versalzung.
Einige Baumwollbauern setzen auf ökologischen Anbau, so dass es heute auch Bio-Baumwollprodukte auf dem Markt gibt. Anfang 2010 wurde die Textilbranche von groß angelegtem Betrug mit angeblicher Biobaumwolle erschüttert, ein großer Teil der aus Indien stammenden Biobaumwolle wurde gentechnisch verändert. Der Betrug wurde bereits im April 2009 von indischen Behörden aufgedeckt. Zusammen mit westlichen Zertifizierungsunternehmen haben zahlreiche Dörfer gentechnisch veränderte Baumwolle als Bioprodukt deklariert und in großen Mengen in Umlauf gebracht – ein klarer Verstoß gegen die strengen Standards für Ökotextilien. Von dem Betrug betroffen sind namhafte Handelsketten wie H&M, C&A und Tchibo. Nach einem jahrelangen Anstieg der Produktion erfolgte 2011 ein Einbruch um über ein Drittel. 2008 betrug der Marktanteil 0,5 Prozent.
Der klein flächige Anbau von Baumwolle ist in vielen Entwicklungsländern ein wesentlicher Bestandteil der jeweiligen Volkswirtschaften und stellt den größten Exportwert, und für viele Bauern die primäre Cash Crop dar.

Baumwolle und Klima

Baumwollanbau trägt insbesondere durch den hohen Verbrauch an Mineraldünger und Pestiziden erheblich zum weltweiten Kohlendioxid-Ausstoß bei. Durch die Herstellung eines Baumwoll-T-Shirts entstehen sieben bis neun Kilogramm Kohlendioxid (CO2).

Forschung

2010 wurde erstmals ein Baumwollgenom sequenziert. Das Genom dieser Wildsorte aus Peru (Gossypium raimondii) ist wesentlich einfacher aufgebaut als das der Kultursorten. Laut Forschern – beim 5. Treffen der International Cotton Genome Initiative (ICGI) – stellt dies einen bedeutenden Schritt dar, auf dem Weg über die vollständige Kenntnis, neue, ertragreiche und widerstandsfähige Sorten zu züchten.

U.Lindner
Quellen: Wikipedia, Bot. Garten Ulm

Artikelbild: (pixabay)