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Stickstoffnahrung der Pflanzen
ist aber nicht unwahrscheinlich, daß S. auch erzeugt wird durch atmosphärische Wallungen, verursacht durch Ströme ungleich warmer Luftschichten; in diesem Fall müssen dann die Bewegungen im feststehenden Kernrohr ganz in dersebben Weise wie bei der Beobachtung mit unbewaffnetem Auge sichtbar sein.
"Stillstoffnahrung der Pflanzen. Die Anschauungen der ältern Pflanzenphysiologie über die Form, in welcher der Stickstoff von der chlorophyllhaltigen Pflanze aufgenommen wird, stehen einander zum Teil unvermittelt gegenüber. Nach einer sehr verbreiteten Auffassung soll der Stickstoff in Form von Nitraten von den Wurzeln aus dem Erdboden aufgenommen und nach den Blättern geleitet werden, wo dann organische Stickstoffverbiildungen entstehen, die wieder nach den Verbrauchsorten hinwandern.
Nach einer Zweiten, schon von Liebig ausgesprochenen Ansicht nehmen die Pflanzen den Stickstoff in Form von Ammoniak auf, welches innerhalb der Pflanze in Salpetersäure verwandelt werden soll.
Endlich kann nach einer dritten, zuerst von Hellriegel auf der Natunorscherversammlung zu Berlin, 1886 vertretenen Meinung sogar der freie Stickstoff der Atmosphäre in gewissen Ausnahmefällen, nän Uich
bei der Ernährung der Pflanzen in Mitwirkung treten, indem dieselben bei Kultur in stickstofffreien Nährböden, welchen eins geringe Menge eines nicht sterilisierten Aufgusses von dem Boden guter Lupinenäcker zugesetzt worden war, ein äußerst üppiges Wachstum und starken Stickstoffgewinn zeigten; die aus den Nitraten des Erdbodens den Stickstoff entnehmenden Gramineen vermochten sich dagegen unter den angegebenen Kulturbedingungen nicht zu ernähren.
Gegen diese Anschauungen sind von Frank auf Grund neuer Versuche Einwürfe erhoben worden, welche zunächst den Beweis dafür erbringen, daß die Pflanzen nur dann Nitrate in ihrem Körper enthalt ten, wenn dieselben vorher den Wurzeln zur Aufnahme dargeboten sind, und daß die Pflanze weder im Licht noch im Dunkeln befähigt ist, aus Ammoniak auch nur eine Spur von Salpetersäure zu bilden. Die besonders von Schlösing und Münz vertretene Meinung, nach welcher die Nitrifikanon des Ammoniaks im Erdboden durch Fermentwirkung von Mlkroorganismenveranlahtwerdenjoll, glaubt Frank durch frühere Versuche widerlegt zu haben, indem sterilisierter Erdboden selbst nach dem Glühen noch Nitrifikation von Ammoniak zu bewirken im stände war. Frank, der zum Nachweis der Salpetersäure in der Pflanze sich der Reaktion mit Diphenylamin-Schwefelsäure bediente, zeigte ferner, daß von den sogen. Salpeterpflanzen, wie der Sonnenblume, Gartenbohne, Erbse, Buchweizen, Klee, Kohl, Gurke.
Mais u. a., weit mehr Salpetersäure aufgenommen, als gleichzeitig verbraucht wird und der Überschuß in den Zellen mit großen Safträumen, wie dem Parenchum der Wurzel, der Stengelrinde und des Marks, sowie im Blattstiel und den Blattrippen bis zur Zeit der Fruchtbildung aufgespeichert wird, um dann den starken Bedarf an stickstoffhaltigem Material zu decken. Bei den salpeterarmen Pflanzen, zu denen vorzugsweise die Holzgewächse, aber auch Krautpflanzen wie die Lupine gehören, werden die Nitrate zwar auch aufgenommen und lassen sich in der Wurzel derselben nachweisen; in der Pfahlwurzel der Keimpflanze von Lupinen erfolgt eine starke Salpetersäurereaktion, während dieselbe an ältern Pflanzen nur in den dünnern Wnrzelzweigen in
schwächerm Grad eintritt. Die einzige Ausnahme machen nach Frank die Wurzeln von Bäumen, welche N.Vl'oi'IiiöI. (s. d.) besitzen und sich frei von Nitraten erweisen, weil dieselben durch die Wurzelpilze mit bereits assimilierten, stickstoffhaltigen Nährstoffen versorgt werden. Aus der Thatsache, daß innerhalb des chlorophyllführenden Vlattgewebes (Mesophylls) sämtlicher untersuchter Blätter die Nitratreaktion ausbleibt, geht nach Frank keineswegs hervor, daß die Nitrate nach den Blättern wandern und in den chlorophyllhaltigen Zellen schnell umgesetzt werden, da die Reaktion ebenfalls ausbleiben müßte, wenn die Nitrate überhaupt nicht in das grüne Blattgewebe einträten. Bei den salpeterarmen Pflanzen mutz die Salpetersäure sicher bereits in der Wurzel assimiliert werden, da man sie dort allmählich verschwinden sieht. Für die Salpeterpflanzen zeigten besondere Versuche, daß auch bei ihnen keine Wanderung der Nitrate nach den Blättern, sondern nur eine Aufspeicherung derselben in Wurzeln, Stengeln, Blattstielen und Blattrippen und eine Assimilation der: selden in allen diesen Organen stattfindet.
Um die von Hellriegel bezüglich der Lupinen vertretene Anschauung zu widerlegen, beantwortete Frank zunächst die Frage, ob durch das Sterilisieren des Erdbodens cnmer der Zerstörung der organischen Keime nicht auch Änderungen in andern Eigenschaften desselben einträten, welche eine verschiedene Wirkung auf die Pflanze auszuüben vermöchten, als in unsterilisiertem Zustand. In der That trat auf humusreichen Böden eine unzweifelhaft bessere Entwickelung der Versuchspflanzen bei Sterilisierung ein als im gegenteiligen Fall. Vier Lupinenpflanzen, die in sterilisiertem, aber humosem Boden keine Wurzelknöllchen gebildet hatten, trugen trotzdem viele gut entwickelte Hülsen mit reifen Samen und gaben an Trockensubstanz 55 ^, ^, während vier Pflanzen mit Wurzelknöllchen in unsterilisiertem Boden weit weniger Früchte und Samen uud nur ein Trockengewicht von 15,-> ^^ produzierten. In humusfreiem oder humusarmem Boden verhält sich die Sache allerdings anders, indem hier die die Fruchtbarkeit erhöhende Wirkung des Sterilisierens nicht eintritt, ja bei den Lupinen schlägt sie sogar in eine Verminderung der Produktion um. Die günstige Wirkung des sterilisierten, humosen Bodens besteht nach Frank darin, daß durch die Erhitzung im Wasserdampfstrom von 100" eine Aufschließung gewisser, sonst in Wasser un^ löslicher Bodenbestandteile stattfindet, was durch direkte Gewichtsbestimmung der löslichen Substanz in Moorböden und Flugsand in sterilisiertem und nicht sterilisiertem Zustand nachgewiesen wurde. Hellriegel hält dem gegenüber daran fest, daß in dem von ihm angewendeten, möglichst reinen Quarzsand, sofern er sterilisiert war, die Leguminosen überhaupt nicht wuchsen, daß sie aber, gleichgültig ob der Sand vorher von organischen Keimen befreit war oder nicht, nach Zusatz einer geringen Menge eines zweckmäßig ausgewählten Bodenaüfgusses vollkommen normal wuchsen und nach der Ernte einen bedeutenden Stickstoffgewinn zeigten, der sich nicht aus dem Stickstoffgehalt des Bodens erklären ließ. In einzelnen Fällen genügte es schon, den sterilisierten Sand während der Vegetation ohne Schutz gegen den zufälligen Zutritt von Organismen keimen zu lassen, um dieselbe Wirkung hervorzubringen. Der Stickstoffgehalt des Bodenaufgusses selbst war so winzig, dah er bei der Erklärung der Thatsache nicht in Frage kommen kann. Vielmehr zeigte sich bei weitern, von Hellriege l und Wilfarth ausgeführten Versuchen, daß
