Zea mays

Il tratto distintivo del mais è la separazione netta tra fiori maschili e femminili sulla stessa pianta: in cima al fusto si trova il pennacchio, un'infiorescenza maschile che rilascia polline portato dal vento, mentre più in basso, all'altezza dei nodi, si sviluppano le infiorescenze femminili, riconoscibili dai lunghi filamenti sericei della seta che emergono dalla pannocchia avvolta nelle brattee foliari.

La pianta è un'erba annuale a fusto singolo, alta da 1,2 a 4 metri, con foglie lunghe e strette disposte alternate ai nodi su lati opposti del fusto. La foglia più vicina alla pannocchia in sviluppo, insieme a quelle superiori, fornisce oltre tre quarti dell'amido che riempie i chicchi.

I chicchi delle varietà moderne sono generalmente gialli o bianchi, ma esistono varietà con semi arancioni, rossi, marroni, blu, viola o neri: il colore giallo deriva dai carotenoidi, quello rosso da antociani e flobafeni, mentre le tonalità arancioni o verdi possono risultare dalla combinazione di questi pigmenti. I chicchi sono disposti in 8-32 file attorno al tutolo, e una grande pannocchia può contenerne fino a 1.200.

Il mais è una pianta a fotoperiodo breve: fiorisce solo quando le notti raggiungono una certa lunghezza e le giornate sono sufficientemente calde, sopra i 10°C. Le varietà tropicali, se coltivate a latitudini più elevate, rischiano di crescere eccessivamente in altezza senza fruttificare prima dell'arrivo del freddo, un comportamento che nella produzione di biocarburante diventa un vantaggio.

Oggi il Zea mays non esiste allo stato spontaneo: cresce esclusivamente come cereale coltivato, originario delle Americhe ma diffuso ormai su scala globale, dalla Cina all'Africa fino all'Europa.

Le osservazioni di presenza raccolte da GBIF, che riflettono segnalazioni e non l'abbondanza reale della specie, mostrano un picco marcato a gennaio, con oltre 16.000 osservazioni, e un secondo aumento a giugno; questi valori vanno letti con cautela, poiché derivano più dalle stagioni di raccolta e osservazione umana che da un vero e proprio ciclo naturale della pianta.

Grazie alla sua estrema adattabilità climatica, il mais viene coltivato in ambienti caldo-umidi come in zone fredde, aride o particolarmente piovose, il che lo rende una delle colture più versatili al mondo.

L'intera diversità del mais moderno discende da un unico evento di domesticazione avvenuto circa 9.000 anni fa, probabilmente nella valle del fiume Balsas, nel Messico centro-meridionale. Da qui la coltura si diffuse lungo due direttrici principali: verso l'altopiano messicano, dove si trovano ancora oggi le varietà più antiche, e verso le terre basse. Raggiunse gli altopiani dell'Ecuador almeno 8.000 anni fa, l'America Centrale meridionale 7.600 anni fa e le valli delle Ande colombiane tra 7.000 e 6.000 anni fa.

Le prime piante di mais producevano un'unica, piccola pannocchia per pianta. Gli Olmechi e i Maya coltivarono numerose varietà in tutta la Mesoamerica, cuocendo, macinando e trattando i chicchi tramite nixtamalizzazione; già 3.000 anni fa il mais era centrale nella cultura olmeca, presente nel calendario, nella lingua e nei miti.

La coltura raggiunse anche il Sud America: i Mapuche del Cile centro-meridionale la coltivavano insieme a quinoa e patate in epoca precolombiana, e prima dell'espansione dell'Impero Inca il mais veniva scambiato e trasportato fino a 40° di latitudine sud, a Melinquina, in Argentina, probabilmente attraverso le Ande a partire dal Cile.

La selezione preistorica del mais puntò a piante più grandi con pannocchie più grandi; la selezione moderna iniziò invece con agricoltori che scelsero le varietà più produttive dei propri campi per venderne il seme, come James L. Reid, che negli anni 1860 sviluppò la varietà Reid's Yellow Dent partendo dalla selezione massale.

Il metodo evolse con la selezione a fila (C. G. Hopkins, circa 1896), con gli ibridi ottenuti da linee inbred selezionate (G. H. Shull, 1909) e con gli ibridi a doppio incrocio, che utilizzavano quattro linee inbred (D. F. Jones, 1918-1922). Dagli anni 1940 le varietà migliori sono ibridi di prima generazione ottenuti da linee inbred ottimizzate per tratti specifici come rendimento, valore nutrizionale, tolleranza alla siccità, ai parassiti e alle malattie; sia l'incrocio convenzionale sia l'ingegneria genetica hanno contribuito ad aumentare la produzione riducendo il fabbisogno di terreno, pesticidi, acqua e fertilizzanti.

Esistono varietà particolari: alcune sono state selezionate per produrre molte piccole pannocchie, alla base del «mais baby» usato nella cucina asiatica; la varietà mini-maize fiorisce rapidamente, permettendo più generazioni in un solo anno per la ricerca scientifica; la varietà olotón ha sviluppato una simbiosi con microbi azotofissatori che le fornisce dal 29% all'82% del proprio azoto. Il CIMMYT porta avanti dagli anni 1980 un programma di miglioramento genetico convenzionale, distribuendo semi ibridi in Africa attraverso il progetto Drought Tolerant Maize for Africa, mentre le varietà tropicali tradizionali restano una fonte preziosa e poco sfruttata di geni di resistenza a malattie e parassiti.

Per i Maya e gli Olmechi il mais non era soltanto cibo ma un elemento sacro: credevano che gli esseri umani fossero stati creati dal mais, e le divinità del mais occupavano un ruolo centrale nei loro miti, rituali e organizzazione sociale, tanto da comparire nei calendari e nell'arte di queste civiltà.

Dopo il 1492 i coloni spagnoli portarono il mais in Europa, dove venne coltivato già pochi decenni dopo i viaggi di Colombo, diffondendosi poi in Italia, nell'Africa occidentale e nelle Filippine; nel Settecento era l'alimento base dei contadini del Sud della Francia e dell'Italia, dove diede origine alla polenta. Il suo successo portò però anche un problema inatteso: senza la nixtamalizzazione, il trattamento con acqua alcalina che i popoli indigeni americani praticavano già tra il 1200 e il 1500 a.C. per liberare la niacina contenuta nel chicco, le popolazioni che adottarono il mais come alimento base svilupparono la pellagra, una carenza vitaminica che scomparve nei paesi sviluppati solo dopo la comprensione di questo processo.

Oggi il mais è anche uno dei principali organismi geneticamente modificati al mondo: nel 2016 il 92% del raccolto statunitense era costituito da varietà transgeniche, in gran parte mais Bt resistente agli insetti; nel settembre 2000 la scoperta del mais transgenico Starlink, approvato solo per uso animale, in prodotti alimentari destinati al consumo umano portò al ritiro di alimenti per un valore stimato di 50 milioni di dollari. Nella tradizione agricola dei nativi americani, il mais restava comunque alla base della policoltura delle Tre Sorelle, coltivato insieme a fagioli, che fissano l'azoto nel terreno tramite batteri rizobici, e zucche, che con le loro foglie proteggono il suolo dalle erbe infestanti e dall'evaporazione.

1. Il mais utilizza la fotosintesi C4, che lo rende molto più efficiente nell'uso dell'acqua rispetto a colture C3 come l'erba medica o la soia.
2. Il mais dolce viene raccolto nello stadio detto «del latte», quando l'impollinazione è avvenuta ma l'amido non si è ancora formato completamente nei chicchi.
3. Negli Stati Uniti si diceva tradizionalmente che un buon raccolto fosse previsto se il mais era «alto al ginocchio il 4 luglio», anche se gli ibridi moderni crescono ormai più rapidamente di questo ritmo.
4. Il mais destinato all'insilato si raccoglie quando la pianta è ancora verde e il frutto immaturo, mentre il mais da granella resta nel campo fino a tardo autunno, e talvolta fino all'inverno o alla primavera successiva, per asciugare completamente.
5. La pianta è particolarmente vulnerabile alla siccità nel momento dell'emergenza della seta, quando i fiori femminili sono pronti per l'impollinazione.