Albrecht-Thaer-Archiv: Band 11, Heft 4 [Reprint 2022 ed.] 9783112657164

Table of contents :
INHALT
Untersuchungen über die Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans in verschiedenen Böden und seine Dynamik
Entwicklung einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen vieler gleicher Flüssigkeitsmengen und ihre Anwendung in der chemischen Bodenuntersuchung
Über die Veränderungen der Sorptionseigenschaften von Wurzeln zweier Pflanzenarten während der Verrottung
Untersuchungen über die Wechselwirkung zwischen Stallmist- und Stickstoffdüngung
Evapotranspirationsbestimmungen an Hafer im Gefäßbestand zur Beurteilung von Fruchtfolgewirkungen
Untersuchungen über die Beziehungen zwischen Standraum und Stoffproduktivität von Einzelpflanzen mehrerer Kulturarten und deren Sorten
Beziehungen zwischen dem Arbeitsaufwand und der Wahl von Teilstückgröße und Wiederholungszahl in Feldversuchen
Vergleichende Untersuchungen des Aufganges von Zuckerrübensaatgut verschiedener Formen im Labor und Freiland unter praxisnahen Bedingungen
Gedanken ALBRECHT THAERS und seiner Schüler zur Messung der Bodenfruchtbarkeit
Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten
Richtlinien für Veröffentlichungen im Albrecht -Thaer -Archiv

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

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1967 - 1 1 . B A N D - « E F T 4

Thaer-Arch. Bd. 11 • 1967 • H. 4 • S. 261 - 3 7 2 • Berlin

Herausgeber: Deutsche Demokratische Republik • Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin Chefredakteur: Prof. Dr. rer. nat.

ERNST EHWALD,

Eberswalde

Redaktionskollegium: Prof. Df. agr. habil. DIETER EBERT, Bernburg; Prof. Dr. rer. nat. ERNST EHWALD, Eberswalde; Prof. Dr. agr. habil. PETER KUNDLER, Leipzig; Prof. Dr. agr. habil. Dr. h. c. GEORG MÜLLER, Leipzig; Prof. Dr. agr. habil. ERWIN PLACHY, Berlin; Prof. Dr. agr. habil. ERICH RÜBENSAM, Müncheberg; Prof. Dr. agr. habil. GÜNTHER SCHILLINQ, Jena Redaktionelle Bearbeitung : Dipl.-Landw.

RENATE STÜBBE

Das Albrecht-Thaer-Archiv erscheint in Heften mit einem Umfang von Je 6 Druckbogen (96 Seiten). Die Innerhalb eines Jahres herausgegebenen 12 Hefte bilden einen Band. Das letzte Heft eines Bandes enthält Autoren- und Sachverzeichnis. Der Bezugspreis je Heft beträgt 7,50MDKT. Sonderpreis für die DDR:,5,— MDN. Die Schriftleitung nimmt nur Manuskripte an, deren Gesamtumfang 20 Schreibmaschinenseiten (zweizeilig) nicht tiberschreitet und die bisher noch nicht, auch nicht In andorer Form, im In- oder Ausland veröffentlicht wurden. Jeder Arbeit ist ein Autorreferat zur Vorankündigung (nicht länger als l ' / i Schreibmaschinenseiten) sowie eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Ergebnissen (nicht länger als 20 Zeilen), wenn möglich auch in russischer und englischer bzw. französischer Sprache, beizufügen. Gegebenenfalls erfolgt die Übersetzung in der Akademie. Manuskripte (zweifach) sind zu senden an die Schriftleitung, Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin, 108 Berlin, Krausenstraße 38 - 39. Die Autoren erhalten Umbruchabzüge zur Korrektur mit befristeter Terminstellung. Bei Nichteinhaltung der Termine erteilt die Redaktion Imprimatur. Das VerfUgungsrecht über die in dieser Zeitschrift abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin Uber. Ein Nachdruck In anderen Zeitschriften oder eine Ubersetzung in andere Sprachen bedarf der Genehmigung der Akademie, ausgenommen davon bleibt der Abdruck der Zusammenfassungen. Kein anderer Teil dieser Zeitschrift darf in Irgendeiner Form — durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Für jede Arbeit werden unentgeltlich 100 Sonderdrucke geliefert. Das Honorar beträgt 40,— MDN je Druckbogen und schließt auch die Urheberrechte für das Bildmaterial ein. Dissertationen, auch gekürzte bzw. geänderte, werden nicht honoriert. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , Fernruf: 220441. Telex-Nr.: 0112020. Postscheckkonto: Berlin 35021. Beatellnummer dieses Heftes: 1051/11/4. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1285 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung: VFB Druckhaus Maxim Gorki, 74 Altenburg. All rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of this issue, except the summaries, may be reproduced in any form, by photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publishers.

DEUTSCHE DEMOKRATISCHE R E P U B L I K DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU B E R L I N

ALBRECHTTHAERARCHIV ARBEITEN AUS DEN GEBIETEN BODENKUNDE, PFLANZENERNÄHRUNG, DÜNGUNG, ACKER- UND PFLANZENBAU

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1967 • 11. BAND • H E F T 4

Thaer-Arch. Bd. 11 • 1967 • H. 4 • S. 261-372 • Berlin

INHALT SCHILLING, G . ; B E E R ,

K.-H.

Untersuchungen über die Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans in verschiedenen Böden und seine Dynamik 263 KUNZE, A . ; VIELEMEYER,

H.-P.

Entwicklung einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen vieler gleicher Flüssigkeitsmengen und ihre Anwendung in der chemischen Bodenuntersuchung 281 KULLMANN, A . ; K O E P K E ,

K.

Über die Veränderungen der Sorptionseigenschaften von Wurzeln zweier Pflanzenarten während der Verrottung 285 ANSORGE, H .

Untersuchungen über die Wechselwirkung zwischen Stallmist- und Stickstoffdüngung . . 299 MÜLLER, P .

Evapotranspirationsbestimmungen an Hafer im Gefäßbestand zur Beurteilung von Fruchtfolgewirkungen 309 LEHMANN, W .

Untersuchungen über die Beziehungen zwischen Standraum und Stoffproduktivität von Einzelpflanzen mehrerer Kulturarten und deren Sorten 327 BÄTZ, G .

Beziehungen zwischen dem Arbeitsaufwand und der Wahl von Teilstückgröße und Wiederholungszahl in Feldversuchen 339 SCHNEIDER, H .

Vergleichende Untersuchungen des Aufganges von Zuckerrübensaatgut verschiedener Formen im Labor und Freiland unter praxisnahen Bedingungen 347 STAMER,

H.-H.

Gedanken ALBRECHT THAERS und seiner Schüler zur Messung der Bodenfruchtbarkeit . . 361 Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

368

263 Aus dem Landwirtschaftlich-Chemischen Institut der Friedrich-Schiller-TJniversität Jena und dem Institut für Pflanzenernährung Jena der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

GÜNTHER SCHILLING u n d K A R L - H E I N Z

BEER

Untersuchungen über die Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans in verschiedenen Böden und seine Dynamik Eingegangen: 16. 8. 1966

1.

Problemstellung

Das Auftreten von Mn-Mangel- und Mn-Überschußsymptomen bei Kulturpflanzen in der D D R läßt es notwendig erscheinen, die landwirtschaftlich genutzten Böden auch auf ihren Manganversorgungsgrad zu untersuchen ( B E R G M A N N U. Mitarb., 1964). Die Methoden hierfür sind jedoch nicht eindeutig festgelegt; denn in der Literatur werden die verschiedensten Extraktionsmittel und -verfahren vorgeschlagen, um die pflanzenverfügbare Fraktion des Bodenmangans zu erfassen ( F I N C K , 1954 und 1960; H O F F U. Mitarb., 1958; J O N E S U. Mitarb., 1951a; J O N E S U. Mitarb., 1951b; S C H A C H T S C H A B E L , 1957). Diese Differenzen in den Auffassungen dürften durch die unterschiedliche Bindung und Dynamik des Mangans in den jeweils untersuchten Testböden bedingt sein. Bekanntlich weisen die einzelnen Bindungsformen eine voneinander abweichende Löslichkeit und somit eine differenzierte Verfügbarkeit auf. Mangan kommt im Mineralboden außer in Silikaten, Karbonaten, Phosphaten und organischen Verbindungen, die insgesamt rund 5 — 4 0 % 1 des Gesamt-Mn ausmachen ( B E E R , 1 9 6 5 ; B E E R , 1 9 6 6 ) , vor allem in Form von Mn- ( I I I ) - M n ( I V ) - O x i d e n vor. Diese Verbindungen stehen mit den Mn 2+ -Ionen der Bodenlösung und den sorbierten bzw. austauschbaren Manganionen in einem ständig veränderlichen Gleichgewicht (SCHACHTSCHABEL, 1 9 5 5 ; B E E R , 1 9 6 6 ) . Je nach den im Boden vorherrschenden Redoxverhältnissen werden Mn-(III)- und Mn-(IV)-Oxide zu Mn2+-Ionen reduziert oder auch Mn 2+ -Ionen oxydiert ( S E R D O B O L ' S K I J , 1 9 5 0 ) . Dabei spielen der pH-Wert ( M A T E U. Mitarb., 1 9 5 5 ; J O N E S , 1 9 5 7 ; SCHACHTSCHABEL, 1 9 5 7 ) , der Wechsel im Feuchtigkeitszustand ( B O K E N , 1 9 5 2 ; KOSEGARTEN, 1 9 5 7 , Z E N D E , 1 9 5 4 ) und das Mikrobenleben 2 (MULDER U. Mitarb., 1 9 5 2 ) als auslösende Faktoren eine entscheidende Rolle. Schwankende Umweltbedingungen führen daher zu fortgesetzten Veränderungen des Manganbindungszustandes und zur geänderten Manganverfügbarkeit im Boden.

Es ist verständlich, daß diese Verhältnisse die Bodenuntersuchung auf pflanzenverfügbares Mangan außerordentlich erschweren. Einerseits machen sie es schwierig, den verwertbaren Teil exakt abzugrenzen; denn m a n weiß natürlich nicht, in 1 1

Die hohen Werte betreffen nur Kalkböden durch das wahrscheinliche Auftreten von Mangankarbonat Mikroben können mit Sicherheit bei der Umwandlung von M n S t in Mn-Oxide höherer Oxydationsstufen mitwirken (SÖHNGEN, 1914; BROMFIELD, 1958), wahrscheinlich aber sind bestimmte Arten auch am umgekehrten Vorgang beteiligt (SÖHNGEN, 1914; SCHACHTSCHABEL, 1955)

19*

264

' SCHILLING u n d BEER, Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans

welchem Umfang schwer lösliche Mn-Oxide eines Standortes im Vorhersagezeitraum reduziert und damit verfügbar werden. Zum anderen aber besteht die Gefahr, daß lösliche Verbindungen später festgelegt und dann nicht mehr aufgenommen werden können. Deshalb ist damit zu rechnen, daß einmal ermittelte Werte, selbst wenn sie den momentan aufnehmbaren Teil richtig erfassen, nur für einen begrenzten Zeitraum Gültigkeit besitzen. Unter diesen Umständen dürfte es ratsam sein, einen Kompromiß einzugehen und zu versuchen, die Bodenuntersuchung auf die Erfassung solcher Mn-Fraktionen auszurichten, die als Ganzes keine allzu großen Veränderungen im Jahresrhythmus erfahren, die aber trotzdem mit der Mn-Aufnahme durch die Pflanzen noch hinreichend korrelieren. In welchem Umfang das bei wechselnden Bodenverhältnissen, wie sie z. B. in Thüringen vorliegen, möglich ist und mit welchem Aussagewert der Untersuchungsergebnisse man dann zu rechnen hat, sollte in der vorliegenden Arbeit untersucht werden. 2.

Material und Methoden

2.1.

Böden

Insgesamt wurde mit 81 Böden Thüringens und der angrenzenden Gebiete Sachsens gearbeitet . Die untersuchten Proben entstammten einheitlichen Ackerkrumen ( = A p -Horizonte) in 0 bis 20 cm Tiefe; gelegentlich diente Material aus tieferen Schichten zum Vergleich. Zusammensetzung und Eigenschaften der Böden schwankten in weiten Grenzen, z. B. lagen die pHWerte zwischen 3,8 und 7,6 3 , die Gehalte an Teilchen mit < 6 ¡xm Durchmesser zwischen 10 und 60% 4 , die T-Werte 5 zwischen 6,4 und 30,7 mval/100 g und die Humusgehalte zwischen 1,2 und 6,4% 6 der Trockensubstanz. Da diese Eigenschaften im Untersuchungsgebiet maßgeblich von der geologischen Herkunft des bodenbildenden Materials beeinflußt waren und da außerdem die Gesamt-Mn-Gehalte sowie die Mn-Bindung in merklichem Umfang hiervon abhingen (BEER, 1965; BEEK, 1966), wurde in dieser Arbeit die geologische Herkunft des Ausgangsmaterials als wesentliches Einteilungskriterium herangezogen. Bei Böden, die zu Modellversuchen Verwendung fanden, erfolgt die weitere Charakterisierung bei der Versuchsbeschreibung.

2.2.

Methoden zur Mn-Fraktionierung und Mn-Isolierung aus Böden und Pflanzen

Folgende Mn-Fraktionen der Böden, die in einer vorangegangenen Arbeit (BEER, 1965) stofflich genauer abgegrenzt werden konnten, wurden ermittelt: Mn a : Austausch-Mn nach S C H A C H T S C H A B E L (1957), n MgS0 4 -Lösung, Verhältnis 1:10, 1 Stunde schütteln. M n p H 8 : Leicht reduzierbares Mn bei p H 8 nach S C H A C H T S C H A B E L (1957), n MgS0 4 -Lösung, die 0,4% Na 2 S0 3 • 7 H 2 0 enthält, Verhältnis 1:10, 1 Stunde schütteln. M n p H 5 6 : Leicht reduzierbares Mn bei p H 5,5 nach S C H A C H T S C H A B E L (1957), n MgS0 4 -Lösung, die im Liter 1 g Na 2 S0 3 • 7 H 2 0 und 1 g Na 2 S 2 0 5 enthält, Verhältnis 1:10, 1 Stunde schütteln. 3 4 5 6

B e s t i m m t in n/10 KCl m i t der Glaselektrode Ton-Gehalt < (IJJLIU nach der Schnellmethode v o n SCHACHTSCHABEL (mündl. Mitteilung) B e s t i m m t nach MEHLICH (in: Methodenbuch B d . I, Xeumann-Verlag, Radebeul u. Berlin, 1955) B e s t i m m t nach TJURIN (in: ALEKSANDKOVA, L. X . ; XAJDESOVA. 0 . A . : Laboratorno-praktiöeskie zanjatija po pocvovedenij. Moskwa-Leningrad, 1957)

A lbrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

MnpH Mn. + r

265

5 3:

Leicht reduzierbares Mn bei p H 5,3 nach SCHACHTSCHABEL (1957), n MgS0 4 -Lösung, die 2 g Hydrochinon im Liter enthält, Verhältnis 1:10, 1 Stunde schütteln. : Gesamtes austausch- u n d reduzierbares Mn nach BEEK (1965) mit n MgS0 4 -Lösung, die 0,1 n an H 2 S 0 4 ist und 0,8% N a 2 S 0 3 • 7 H 2 0 enthält, Verhältnis 1:10, E x t r a k tion drei- bis viermal je 48 Stunden.

Die Mn-Bestimmung in den Pflanzen erfolgte entsprechend dem nachfolgend angegebenen Verfahren: 5 g der feingemahlenen Trockensubstanz (bei 65 °C getrocknet) wurden 8 Stunden bei 600 °C im Muffelofen verascht. Noch dunkel gefärbte Proben erfuhren eine Behandlung mit Perhydrol u n d gelangten erneut 2 Stunden in den Muffelofen. Nach dem Erkalten und Befeuchten mit dest. H 2 0 wurde mit 10 ml 20%iger HCl auf dem Wasserbad aufgenommen u n d zur Abscheidung der Kieselsäure eingedampft. Durch anschließendes Trocknen auf dem Sandbad, befeuchten mit 10 ml H N 0 3 (1:2) und erneutes Eindampfen m u ß t e sodann das Chlorid vertrieben werden. Nach dieser Operation wurde mit 10 ml H N 0 3 (1:2) kurz aufgekocht, in 50-mlMeßkolben überspült, m i t dest. H 2 0 aufgefüllt u n d von dem ausgefallenen Si0 2 abfiltriert. I n der klaren Lösung erfolgte die spektralphotometrische Mn-Bestimmung (vgl. 2.3.). Durch bekannte Mn-Zusätze zur Pflanzensubstanz ließ sich ermitteln, daß der Fehler dieses Verfahrens nicht mehr als ± 4 % betrug.

2.3.

Quantitative Bestimmung des Mangans in den Extrakten

Mn wurde in den unter 2.2. beschriebenen E x t r a k t e n spektralphotometrisch über das Permanganat nach SCHACHTSCHABEL (1957) bestimmt. Über kleine Abweichungen von der Originalmethode (Entfernung überschüssiger Ca-Ionen, Maskierung des Fe u. a.) wurde an anderer Stelle berichtet (BEER, 1965). Die Genauigkeit der Bestimmung lag bei ± 1,5%-

3.

Versuchsdurchführung und Ergebnisse

3.1.

Gefäß versuch mit Hafer zum Studium der Mn-Dynamik und zur Ermittlung ihres Einflusses auf die Mn-Aufnahme

Kalkzustand ( = pH-Wert) und Wassergehalt des Bodens sind nach dem in der Einleitung Gesagten diejenigen Umwelteinflüsse, welche die Bindung des Bodenmangans am meisten beeinflussen (vgl. außerdem E B E R H A R D T , 1 9 5 8 ; M A R C K WORDT, 1 9 5 8 ; F I N C K , 1 9 5 9 ; SCHARRER, 1955). Um zu untersuchen, welche der unter 2.2. genannten Manganfraktionen auf diese Faktoren ansprechen und mit wessen Veränderung die Manganaufnahme der Pflanze korreliert, wurde zunächst ein Gefäßversuch mit gestaffelten Kalkgaben zu Hafer durchgeführt. Ein Lößlehmboden (pH 4,8; T-Wert 23,7 mval/100 g ; 2 0 % Teile < 6 ¡xm) aus der Gegend von Meißen wurde im Verhältnis 1:1 mit Kristallquarzsand (Mn-frei) gemischt u n d in MrrSCHERLICH-Gefäße eingebracht. Alle Gefäße erhielten die gleiche Grunddüngung 7 , waren jedoch in 3 Kalkvarianten unterteilt: 1. Ohne K a l k (pH 5,2), 2. 2 g CaC0 3 /Gefäß (pH 6,0), 3. 0,5 g CaO + 5,8 g CaC0 3 /Gefäß (pH 6,5). J e d e Variante bestand aus 4 Parallelgefäßen. Als Versuchspflanze diente Hafer der Sorte „Svalöfs Goldregen". Die Gefäße standen im Glashaus und wurden täglich nach Gewicht mit dest. H 2 0 gegossen (in den ersten 12 Tagen 30%der W K , dann 6 0 % der W K ) . 7

1 g PjOi als CaiHaPO.V H 2 0 ; 0,4 g N als (NH 1 ),S0 1 ; 0,5 g K , 0 als K,S0 4 . Zwei Nachdüngungen zu je 0,3 g N und 0,4 g K 2 0 wurden in den schon erwähnten Formen gegeben.

266

SCHILLING und B E E R , Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans

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-

Zur Verrechnung gelangten die entsprechenden Mittelwerte der Varianten des Versuches zum Zeitpunkt der E r n t e

9

Wurzelanalysen sind nicht durchgeführt worden. A u f Grund anderer Versuche ist jedoch mit Sicherheit anzunehmen, daß die pH-Erhöhung in dem in F r a g e kommenden Bereich das Wurzelwachstum nicht verschlechtert, sondern eher verbessert h a t

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

269

die Schlußfolgerung zu, daß das beim Trocknen löslich werdende Mn des Bodens auch unter natürlichen Bedingungen leicht in Lösung geht und der Pflanze dann zur Verfügung steht. Die schlechteste Korrelation besteht zwischen der Mn a + r -Fraktion und dem Pflanzen-Mn. Dies dürfte ein Hinweis darauf sein, daß in dieser Fraktion viele Verbindungen enthalten sind, die für die Versorgung der Pflanzen nicht ohne weiteres in Frage kommen. Abschließend läßt sich somit feststellen, daß das pflanzenverfügbare Mn des geprüften Lößlehmbodens durch das sehr labile Austausch-Mn und durch das unverändert bleibende gesamte reduzierbare und austauschbare Mn kaum erfaßt werden konnte, sondern daß die dazwischen liegende, durch pH- und Feuchtigkeitsschwankungen merklich beeinflußbare Mn P H 8 -Fraktion das beste Charakteristikum darstellte. 3.2.

Untersuchungen über Größe und zeitlichen Verlauf des „Trocknungseffektes" bei verschiedenen Böden

Die Erhöhung der leicht extrahierbaren, pflanzenverfügbaren Mn-Anteile des Bodens durch Trocknung, ein zum mindesten für die austauschbare Fraktion auch von anderen Autoren festgestellter Effekt ( B O K E N , 1 9 5 2 ; KOSEGARTEN, 1 9 5 7 ; ZENDE, 1954), hat zweifellos für die Bodenuntersuchung Bedeutung. Denn es soll bei ihr ein Zustand erfaßt werden, der einerseits die von der Pflanze aufnehmbare Fraktion zu extrahieren gestattet, der andererseits aber so stabil ist, daß die im Serienbetrieb nicht zu vermeidenden unterschiedlichen Lagerungszeiten keine Rolle spielen. Um über den „Trocknungseffekt" bei verschiedenartigen Böden Klarheit zu bekommen, wurden entsprechende Lagerungsversuche durchgeführt. Für zwei

Abb. 1: Einfluß der Trocknung und Lagerungsdauer von Bodenproben auf die Extrahierbarkeit des austauschbaren (Mn„) sowie des durch N a 2 S 0 3 bei pH 8 leicht reduzierbaren JlnfMn^Hs). A = Spuren von M n p H 8

270

SCHILLING und BEER, Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans

Böden, die im Untersuchungsgebiet in mancher Hinsicht Extreme darstellten, sind in Abbildung 1 entsprechende Daten wiedergegeben. Ein Ackerboden auf oberem Muschelkalk (mo; Humus 5,1% d. Tr. S.; pH 7,05; T-Wert 30,7 mval/lOOg; 33% Teilchen < 6 (¿m) und ein solcher auf mittlerem Buntsandstein (sm; Humus 4,4% d. Tr. S.; pH 6,8; T-Wert 8,6 mval/100 g; 17% Teilchen < 6 (xm) sind an der Luft getrocknet und während dieser Zeit in 5 bis 9tägigen Abständen auf ihren Gehalt an MiipH, und an austauschbarem Mangan untersucht worden. Der Muschelkalkboden wurde auch nach 6 Monaten noch einmal in der gleichen Weise analysiert. Als Bezugsbasis für die Einwaage sowie für die Auswertung diente der bei 105 °C getrocknete Boden.

Die Abb. läßt erkennen, daß bei beiden Böden die Gehalte an M n P H 8 und an austauschbarem Mangan vom Beginn der Untersuchungen an anstiegen. Das stimmt mit den geschilderten Beobachtungen am Lößlehm überein. Beim Buntsandsteinboden erreichte dieser Anstieg jedoch bald sein Ende; zum mindesten bei der für die Bodenuntersuchung besonders interessanten Mn P H 8 -Fraktion; beim Muschelkalkboden kamen die Vorgänge erst nach 36 Tagen annähernd zum Stillstand. Im Laufe der nächsten 5 Monate traten dann zwar noch gewisse Änderungen ein, doch waren sie, auf die Zeiteinheit bezogen, relativ gering. Die Ursache für dieses Anwachsen der leicht extrahierbaren Mn-Fraktion, das sich übrigens durch Wiederbefeuchtung teilweise rückgängig machen ließ ( B E E R , 1965), dürfte mit dem allmählichen Absterben der Bodenlebewesen im Zusammenhang stehen 10 . Zusatz von Na-Azid zu feucht gehaltenem Boden brachte, parallel mit der Verringerung der C0 2 -Abgabe den gleichen Effekt ( K O S E G A R T E N , 1957). Außerdem aber ließen sich aus solchen wie aus getrockneten Böden mehr MnOa-lösende, NH 2 -haltige Substanzen extrahieren als aus normal feucht gehaltenen (BEER, 1965). Ob Autolysen der Mikroben hier die ausschlaggebende Rolle gespielt haben, muß dahingestellt bleiben. Auf alle Fälle aber dokumentieren diese Resultate die Labilität der Mn-Biridung im Boden. Im vorliegenden Zusammenhang ist entscheidend, daß sich in allen untersuchten Fällen — auch bei den hier nicht demonstrierten Böden — spätestens nach 5 Wochen trockener Lagerung ein wenig veränderlicher Wert eingestellt hatte. Das bedeutet, daß die Mn P H 8 -Bestimmung dann zu annähernd konstanten und reproduzierbaren Werten führte. Da die Trocknungszeit des Lößlehmbodens der Tabelle 1 ebenfalls diesem Kriterium entsprach und da und dort festgestellt wurde, daß zwischen dem so ermittelten MnPH8-Gehalt und dem Pflanzen-Mn eine sehr enge Korrelation bestand, dürfte es gerechtfertigt sein, alle weiteren Untersuchungen mit derartig getrockneten Böden durchzuführen. Eine Verarbeitung frischer Bodenproben wäre ohnehin bei Serienuntersuchungen aus technischen Gründen unmöglich. 3.3.

Untersuchungen über die Beziehungen zwischen den Mn-Fraktionen des Bodens und den Mn-Gehalten der Pflanzen auf 79 Standorten

Die bisher beschriebenen Versuche lassen offen, ob die Mn P H 8 -Fraktion bei den verschiedenen Böden des Untersuchungsgebietes und bei unterschiedlichen Kul10

Ob daneben auch andere Vorgänge eine Rolle spielen, bleibt offen

271

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, H e f t 4, 1967

turpflanzen gleichermaßen dem pflanzenverfügbaren Mn entsprach. Deshalb wurde versucht, die Beziehungen zwischen der MnPH8-Fraktion des Bodens und dem Mn-Gehalt der Pflanzen auf vielen voneinander abweichenden Standorten und bei unterschiedlichen Pflanzenarten festzustellen und sie mit den Korrelationen bei Anwendung anderer Extraktionsverfahren zu vergleichen. Das Schwergewicht lag dabei auf der Ermittlung der leicht extrahierbaren Fraktionen, da die Mna+rFraktion auf Grund des schlechten Abschneidens beim Gefäßversuch zur Charakterisierung des Mn-Versorgungsgrades offenbar ungeeignet war. Boden- und Pflanzenproben wurden am gleichen Tage gezogen, um eine Verwischung der Beziehungen durch nachträgliche Veränderungen im Boden auszuschließen. Die Bodenproben stammten stets aus dem Standraum der Pflanzen, so daß Ungleichmäßigkeiten der FeldTabelle 4 Beziehungen zwischen den Fraktionen des leicht reduzier- und austauschbaren Mn verschiedener Thüringer Böden und dem Mn-Gehalt von Pflanzen Pflanzen-Mn/ Boden-Mn-Fraktion

Boden

Jahr

Anzahl der Proben

Hafer/Mn a * Hafer/Mn p H

Lößlehmboden (d)

1963

3»*

8

Sommergerste/Mn a * Sommergerste/Mn p H 8 Sommergerste/Mn p H 6 5 Sommergerste/Mn p H Sommergers t e / M n a + r

Bundsandsteinböden (sm) 1964 9

Kartoffeln/Mn a *** Kartoffeln/Mn p H 8 Kartoffeln/Mn p H 6 6 KartoffeIn/Mn p H 5 3

1964

iJe£a-Büben/Mn a * * * * Jieta-Ilüben/Mn p H 8 üeía-Rüben/Mn p H 5 6

1965

13

Xartoffeln/Mn a Kartoffeln/Mn p H 8 Kartoffeln/Mn p H Kartoffeln/Mn p H 6 3 Kartoffeln/Mn a Kartoffeln/Mn p H

10 1964 Muschelkalkböden (mo)

11

Sommergers te/Mn a Sommergerste/Mn p H

8

Tonschieferböden (cu)

0,983 0,999

> 5 4,0

0,785 0,966 0,703 0,643 0,495

1,7 5 > 5

0,892 0,882 0,115 5

0,781 0,947 0,557

1,7 < 0.1 >5

5 5 5 5

> 5 > 5

15

- 0,316 0,3

1965

10 10

0,980 0,655 0,414

5

10 10

0,386 0,963

> 5 6 , 0 bis < 6 , 8

ä 6,8

n

r

p(%)

n

r

p(%)

n

r

p(%)

8

0,083

0,17

10

0,77

3,1

11

0,76

3,2

Proben aus den Jahren 1964 und 1965

Wertklassen geordnet. Sodann wurden die Korrelationskoeffizienten zwischen und Pflanzen-Mn in diesen Gruppen errechnet. Im Falle einer Berechtigung der ausgesprochenen Vermutung mußten die Korrelationskoeffizienten bei den neutralen bis alkalischen Böden niedriger sein als bei den anderen. In der Tat waren die Korrelationskoeffizienten bei höheren pH-Werten niedriger (Tab. 5). Ob dieser pH-Einfluß jedoch ausreicht, um die schlechte Korrelation auf den Muschelkalkstandorten insgesamt zu erklären, wäre noch näher zu untersuchen. Man kann also allgemein feststellen, daß der Aussagewert der Mn p H 8 -Extraktion bei Kalkböden problematischer ist als bei den anderen geprüften Bodenverhältnissen. Ein merklicher Einfluß des Tongehaltes auf die Korrelation lag übrigens nicht vor, da sich Tonschiefer- und Muschelkalkböden im Tonanteil nicht, in den Beziehungen zwischen M n P H 8 und Pflanzen-Mn aber stark unterschieden. Eine MnPH8

274

SCHILLING und BEER, Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans

Einschränkung für alle diese Aussagen besteht jedoch: Die Anzahl der untersuchten Proben war relativ gering. Die vorliegenden Untersuchungen sollten aber in erster Linie orientierenden Charakter tragen, um erfolgversprechende von weniger sinnvollen Wegen abzugrenzen. 3.4.

Untersuchungen über die Veränderlichkeit der Mn P H 8 -Fraktionen im Laufe der Zeit

Wenn die Mn P H 8 -Fraktion des lufttrockenen Bodens (mit den in Abschnitt 3.3. genannten Einschränkungen) die verfügbaren Mn-Mengen annähernd widerspiegelt, so bedeutet dies noch nicht, daß sie für die Bodenuntersuchung grundsätzlich geeignet ist. Vielmehr muß man außerdem eine gewisse Beständigkeit dieser Fraktion verlangen; denn eine Bodenuntersuchung läßt sich nur in größeren zeitlichen Abständen bewerkstelligen. Um einen Einblick in die zeitliche Konstanz der MnPH8-Gehalte des Bodens zu bekommen, wurden zunächst an zwei recht verschiedenen Standorten in etwa monatlichen Abständen Proben an der gleichen Stelle entnommen und nach der üblichen fünfwöchigen Trocknung auf M n P H 8 und zum Vergleich auf Mn a+r untersucht (Abb. 2). Buntsandsteinboden

tsml

Muschelkalkboden

(mo)

mg Mn/kg Boden

Abb. 2 : Dynamik der Fraktionen M n a + r und M n p H 8 in zwei verschiedenen Thüringer Böden in der Periode von April bis Oktober 1963

Man erkennt, daß die Mn a+r -Fraktion in beiden Fällen konstant gebheben ist, was übrigens auch auf die Vergleichbarkeit der entnommenen Proben hinweist. Demgegenüber unterlag der MnPH8-Gehalt sehr erheblichen Schwankungen. E r war im Frühjahr am höchsten und nahm dann — gegebenenfalls mit Unterbrechungen — auf die reichliche Hälfte ab, um im Hersbt wieder anzusteigen. Die Ursachen hierfür waren sicher komplexer Natur; denn zu Schwankungen im Wassergehalt bestanden beispielsweise keine eindeutigen Beziehungen (BEER, unveröffentlicht). Auch blieb der pH-Wert konstant, und der Mn-Entzug der Pflanzen (Gras bzw. Rüben) spielte keine ausschlaggebende Rolle, wie sich errechnen ließ.

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

275

Allerdings m u ß m a n bedenken, d a ß allein der Wassergehalt schon auf sehr verschiedene Weise in die Mn-Bindung eingreift. Einerseits bewirkt ein Austrocknen mäßig feuchten Bodens das Ansteigen des Mn P H 8 -Gehaltes durch den bereits besprochenen „Trocknungseffekt". Zum anderen aber verursacht auf schweren Böden der Übergang von normal feuchten zu „nassen" Verhältnissen ebenfalls eine Vergrößerung dieser Fraktion, weil d a n n infolge 0 2 -Mangels reduzierende Verhältnisse entstehen, die sich letztlich ebenso auswirken (BEEK, unveröffentlicht; P I P E R , 1 9 3 1 ) . Mikrobielle Vorgänge scheinen dabei im Spiel zu sein (SCHACHTSCHABEL, 1 9 5 5 ) . Zusätzlich aber m u ß m a n bedenken, d a ß diese biologischen Umsetzungen auch durch Temperaturschwankungen, den Anfall an organischen R ü c k s t ä n d e n u. ä. beeinflußt werden. Dadurch ergibt sich eine große Anzahl mehr oder weniger eng verflochtener Vorgänge, die alle miteinander ständig auf die Bindung der leicht extrahierbaren Mn-Anteile einwirken, sie verändern u n d so die Schwankungen im Mn P H 8 -Gehalt während des J a h r e s hervorbringen. I m vorliegenden Z u s a m m e n h a n g interessieren jedoch weniger die Ursachen als vielmehr das A u s m a ß dieser Veränderungen. I n dieser Hinsicht m u ß festgestellt werden — weitere, hier nicht wiedergegebene Versuche bestätigen das —, d a ß m a n m i t einer merklichen A b n a h m e des Mn P H S -Gehaltes während des Sommers rechnen m u ß . Typisch scheint dabei der hohe, sicher durch die starke Durchfeucht u n g bedingte Gehalt im F r ü h j a h r zu sein. Diese Resultate sind f ü r die Bodenuntersuchung auf pflanzenverfügbares Mangan insofern ungünstig, als die zu fordernde K o n s t a n z der zu extrahierenden F r a k t i o n nicht gegeben ist. 4.

Diskussion

Überblickt m a n abschließend die dargelegten Resultate im Zusammenhang und versucht man, die a m Anfang gestellte Frage nach der pflanzenverfügbaren MnF r a k t i o n im Boden zu beantworten, so ergibt sich folgendes: Von allen geprüften Mn-Fraktionen d ü r f t e das Sulfit-Mn P H 8 bei den untersuchten Böden a m besten zur Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans geeignet sein. E s zeigte mit Ausnahme der Kalkböden hohe positive Korrelationen zum Pflanzenmangan. Außerdem spiegelten sich Veränderungen - z. B. durch K a l k u n g — sofort im Mangangehalt der Pflanzen wider. Diese Resultate stimmen mit der Korrelation zwischen Sulfit-Mn P H 8 u n d dem Auftreten der Dörrfleckenkrankheit bei H a f e r überein, wie sie von SCHACHTSCHABEL ( 1 9 5 7 ) bei Sandböden gefunden worden ist. Auch mit den Ergebnissen von SCHARREE U. Mitarb. (1959) in Gefäßen ergibt sich Übereinstimmung. Allerdings m u ß m a n bedenken, d a ß alle hier dargelegten Versuche so durchgeführt worden sind, d a ß sommerannuelle Pflanzen nach kurzer Wachstumszeit untersucht und ihre Mn-Gehalte zum Sulfit-Mn P H 8 in Beziehung gebracht wurden. D a d u r c h konnten sich Schwankungen des Mangan-Gehaltes im Boden, wie sie innerhalb längerer Zeiten auftreten, n u r unwesentlich bemerkbar machen. Tatsächlich waren diese Veränderungen jedoch außerordentlich groß (Abschnitt 3.4.). Da sie sich sofort auf die M a n g a n a u f n a h m e auswirkten, wie der Gefäßversuch

276

Schilling

and

Beer,

Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans

zeigte, wird die Voraussage bezüglich der pflanzen verfügbaren Mn-Mengen um so unsicherer werden, je weiter der Probenahmetermin und die Bebauung der Fläche zeitlich auseinanderliegen. Diesen Schwierigkeiten könnte man in gewissem Umfang begegnen, wenn der an einigen Beispielen gefundene Jahresrhythmus — hohe Mn P H 8 -Gehalte im Frühjahr, dann mehr oder weniger regelmäßige Abnahme bis Ende August, schüeßlich allmählicher Anstieg — als allgemein gültig erkannt werden sollte. Probenahmen zu einer bestimmten Zeit, vielleicht im F r ü h j a h r nach vollständiger Durchfeuchtung der Böden, würden dann eine Vergleichbarkeit der MnPH8-Gehalte ermöglichen. Bei Eichimg der Grenzzahlen auf diese Verhältnisse ließen sich zum mindesten zeitlich begrenzte Vorhersagen machen. Sollte sich herausstellen, daß in jedem F r ü h j a h r innerhalb einiger aufeinander folgender Jahre wieder die gleichen Werte ereicht werden, könnte bei zeitlich geregelter Probenahme auch für längere Zeit etwas ausgesagt werden. Vorläufig erscheint dies ungewiß. Zum mindesten in den Junimonaten verschiedener Jahre (1961 und 1963) wichen die Gehalte an ein und demselben Standort beträchtlich voneinander a b (z. B. 17 u n d 49 p p m ) (BEER, 1965).

So bleibt bei vorsichtiger Betrachtung zunächst festzustellen, daß einigermaßen exakte Voraussagen bezüglich der pflanzenverfügbaren Mn-Menge nur bei Probenahmen zu Beginn der Vegetation für das laufende Vegetationsjahr möglich erscheinen. Die Hoffnungen, die Schwankungen doch nicht so groß zu finden, daß die sichere Trennung von „mangelgefährdeten" und „nicht mangelgefährdeten" Böden auf einige Jahre möglich ist, müssen bis zum Beweis ihrer Berechtigung vorsichtig beurteilt werden. Weitere Untersuchungen über den Jahresgang der Mn P H 8 -Fraktion auf verschiedenen Böden dürften daher erforderlich sein. Man ist natürlich versucht, auf Grund solcher Schwierigkeiten gegebenenfalls doch nach „besseren" Bodenuntersuchungsmethoden zu suchen. Die vorhegende Arbeit weist jedoch darauf hin, daß diejenigen Methoden, welche die etwas schwerer extrahierbaren Mangan-Fraktionen des Bodens mit erfaßten (MnPH5,5; MnPH5,3; Mn a+r ) und dadurch hinsichtlich der Analysenresultate geringeren zeitlichen Schwankungen unterlagen (vgl. Abschnitt 3.4. für Mn a+r ), sofort eine schlechtere Korrelation zum Pflanzen-Mn besaßen. Dadurch erscheint ihre Anwendung kaum gerechtfertigt. Bei den Extraktionsmitteln, die ähnliche Formen und Mengen lösen, wie sie im Mn pH8 -Auszug enthalten sind, dürften aber auch die gleichen Schwierigkeiten auftreten. Man wird also bei differenzierten Bodenverhältnissen doch im wesentüchen versuchen müssen, die Mn P H 8 -Fraktion so gut wie möglich auf die Ermittlung des Mn-Versorgungsgrades zu eichen. Auf Kalkböden aber wäre zu erwägen, bei der Gefahr des Auftretens von Mn-Mangel über manganhaltige Düngemittel und Anwendung ähnlicher Maßnahmen von vornherein eine gewisse Sicherheit in der Manganversorgung zu erreichen; denn mit Mn-Vergiftungen ist hier ohnehin wohl nicht zu rechnen. Zusammenfassung Vorliegende Arbeit hatte das Ziel, die pflanzen verfügbare Manganfraktion bei unterschiedlichen Böden so zu definieren, daß sie mit einer einheitlichen Extraktionsmethode erfaßt werden kann. Gleichzeitig sollte die Dynamik dieser und anderer Fraktionen studiert werden.

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277

1. In einem Gefäßversuch mit Hafer ergab sich, daß von den untersuchten Fraktionen des verwendeten Lößlehmbodens (gesamtes austauschbares und reduzierbares Mangan, SulfitM n p H 8 , austauschbares Mangan) das Sulfit-Mn pH8 und das austauschbare Mangan durch pH-Erhöhungen eine starke Verminderung erfuhren. Die Manganaufnahme der Pflanzen folgte mit großer Regelmäßigkeit der Veränderung der Mn pH8 -Fraktion. 2. Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen dem Mangangehalt der Pflanzen und unterschiedlichen Manganfraktionen des Bodens ergaben auf 79 verschiedenen Standorten Thüringens, daß bei allen geprüften Pflanzen (Sommergerste, Kartoffeln, Rüben) die beste Korrelation zwischen Sulfit-Mn pH8 und Pflanzen-Mangan bestand. Die schwerer extrahierbaren Fraktionen (gesamtes austauschbares und reduzierbares Mangan, Sulfit-Mn p H 5 5 *, Hydrochinon-Mn pH5 3 * korrelierten prinzipiell schlechter, und das austauschbare Mangan reagierte unsicher. 3. Da das Sulfit-Mn pH8 des Bodens — mit Ausnahme der Kalkböden — zur Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Boden-Mn am besten geeignet erschien, wurde sein Verhalten im Jahresrhythmus auf 2 Standorten eingehender untersucht. Es ergab sich eine Verminderung des Sulfit-Mn pH 8-Gehaltes von Mai bis August auf etwa die Hälfte, später ein Ansteigen. Diese erheblichen Schwankungen im Jahresrhythmus verlangen eine Probenahme zu einheitlichen Zeitpunkten, wenn mit Hilfe der Mn pH8 -Fraktion die pflanzenverfügbaren Mangan-Mengen verschiedener Standorte verglichen werden sollen. Sie begrenzen außerdem die Aussagefähigkeit der Analysendaten in zeitlicher Hinsicht. Die sich aus den Ergebnissen herleitende Problematik bei der Bestimmung des Mangan-Versorgungsgrades der Böden wird abschließend diskutiert. Pe3K>Me Ha3BaHHe paßoTbi: Hccjie^OBaHHH xapaKTepa HOCTyimoro Mapramja B paaiibix iio'max H erO ÄHHaMHKH Uejib npejyiaraeMoft paßoTi.i — saTb TaKoe onpe^ejiemie nocTyimoit pacTeHHHM (fipaKijHH Mapraiiqa B paajiHMHbix n o w a x , H T O Ö H ee M O J K H O Ö M J I O yHHTUBaTi» c noiwombio enHiioro O K C T P A K I I ; H O H H O R O M E T O F L A . O F L H O B P E M E H H O « O J I M H A Gbijia 6 M T B H S Y N E I I A A H H A M H K A 3TOIT h npyrHX $paKi;HÄ. 1. B B E R E T A I I H O H H O M ontrre c O B C O M 6 H J I O y CTaHOBjieHO, H T O H3 aHajiHBiipoBBHHLix cfipaKijHtt HccjieAOBaHHOÄ Jiecconoft cyrjiHHHCTOii I I O M B H (o6mnit oÖMeuHbiii H BoccTaHaBJiHBaeMHü MapraHeq, cynt$HTHHft Mn P H 8 , oÖMeHHHft Mapraneij) npw ynenHneHHa 3HaMeHHil p H CHJibHO yMeHbmaoiHCb cfipaKijMH cyjib$HTHoro Mn P H 8 h oÖMeHHoro MapraHua. nornomeHHe Mapranita pacieHHHMH c00TBeTCTB0Baji0 H3MeHeHHK> (fipanaiift M n p H 8 . 2. MccjiejionaiiHH B3aHM0CBH3ii lueHtny cojjepjKaHHeM iviapraHija B pacTeHHHX h $paKI;HHMH Mapraima noiBbi Ha 79 paaniwHbix MecTax npoH3pacTaHHH TiopHHrHH noKaaajm, ITO y Bcex npoBepneMbix pacTemifi (HpoBoft fiHivieHb, napTOifiejib, CBeKJia) naiuiyninaH KoppejiHijHH HaßjHonanacb Me?K«y cyjib^HTHHM Mn P H 8 h MapraHljeM pacTeHHö. Bojiee Tpyaiio 3KCTparHpyeMbie (fipaitquH ( O Ö I H H Ö oÖMenin.ift h BOccTaHaBJiHBaeMHft Mapraneu;, cyjib(j)HTHbifi Mn P H 5 i 5 *, rHHpoxHHOHOBbiK Mn p H 5 i 3 ) KoppejiHpoBajiH BiipMimmie x y i « e , a oßMeHHHö MapraHeii; pearapoBaji Heonpe^enenno. 3. Tai; KaK cyjibifiHTHbift M n p H 8 I I O H B H — 3a H C K N M E H H E M H3BecTK0Bbix I I O H B — jiynuie Bcero MO/KGT S B I T B ncn0Jib30BaH H J I H xapaKTepHCTHKH AOCTyiraoro noiBeiiHoro MapraHi;a, Ha HByx MecTax npoH3pacTaHHH ßbiji nonpoßHee iiayneH ro^OBOli P H T M ero H3MeHeHHH. Bbuio yCTaHOBjieHO yMeHbiueHHe coAepHtaimn cyjib(|iHTHoro MnPHg c Mas no aBrycT npn6jiH3HTejn,HO Ha nojiOBHHy, a saTeM yBejimemie. 9TH aiia'iHTejibiibie i;oneöaHHH R 0 H 0 B 0 R 0 i ; H K J I A A E N A I O T Heoöxo^HMi.iM iipoBojum. O T Ö O P npoöi.i B O Ä H H A K O B B I E * SCHACHTSCHABEL(1957)

20

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, H e f t 4, 1967

278 cpoKH,

SCHILLING und BEEK, Charakterisierung des pflanzenverfügbaren Mangans

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Summary Title of the paper: Studies on the characterization of plant-available manganese in different soils and its dynamics An effort was made in this paper to define the plant-available manganese fractions in different soils with the view of getting them determined by one and the same uniform extraction method. The studies included also the dynamics of manganese fractions. 1. Sulphite MnpH8 and exchangeable manganese were the only two fractions of the loess loam soil tested (total amount of exchangeable and reducible manganese, sulphite MnpH8, exchangeable manganese) which were found to be significantly reduced by pH rise in a pot experiment with oats. Any change in the MnpH8 fraction was followed, with close regularity, by absorption of manganese through the plants. 2. Studies conducted on the correlation between the manganese content of plants and the varying manganese fractions of the soil revealed for 79 sites in Thuringia that in all the plants tested (spring barley, potatoes, beet) the best correlations existed between sulphite MnpH8 and plant manganese. On principle, the more difficultly extractable fractions (total amount of exchangeable and reducible manganese, sulphite MnpH5 5 *, hydrochinone MnpH5 3 *) revealed worse correlations. The reaction of exchangeable manganese was uncertain. 3. Since the sulphite MnpH8 of the soil — with the exception of lime soil — seemed to be best suited to characterize the plant-available Mn in the soil, its behaviour was investigated more thoroughly on two sites in the course of the year. This investigation revealed a reduction of the sulphite MnpH8 content by about half from May to August with a subsequent increase. These strong deviations within the course of the year call for sampling at fixed dates, if one wants to compare the amounts of plant-available manganese on several sites by means of the MnpH8 fraction. Furthermore, these deviations limit the informative value of the analysis data with regard to the time factor. Finally, the problems involved in the determination of the degree of Mn-supply of soils, which are derived from the obtained results, are discussed. Literatur K.: Untersuchungen über Bindungsverhältnisse und Dynamik des Mangans in typischen mitteldeutschen Böden als Grundlage für die Bodenuntersuchung auf pflanzenverfügbares Mangan. Jena, Friedr.-Schiller-Univ., Diss. 1965 B E E R , K.: Untersuchungen über Vorkommen und Bindungszustand des Mangans in typischen Thüringer Böden. Chemie der Erde 25 (1966), S. 282—299 B E R G M A N N , W.; C H R I S T M A N N , I.; E B E L I N G , R.; M A T T H E Y , M.; W I T T E R , B.: Beziehungen zwischen dem Mangangehalt des Bodens und der Pflanzen. VIII. Internationaler Bodenkundlicher Kongreß, Kurzreferat. Zusammenfassung der Mitteilungen der Sektion IV, Bukarest, 1964, S. 655-656 B O K E N , E.: On the effect of storage and temperature on the exchangeable manganese in soil. Plant and Soil 4 (1952), S. 154-163 B R O M F I E L D , S. M.: The properties of a biologically formed manganese oxide, its availability to oats and its solution by roots washings. Plant and Soil 9 (1958), S. 325 — 337 E B E R H A R D T , W.: Der Einfluß der Bodenbearbeitung und Kalkung auf den Gehalt an aktivem Mangan im Boden. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 82 (127) (1958), S. 143-146 BEER,

* SCHACHTSCHABEL (1957)

Albreeht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

279

Methoden zur Bestimmung des für Hafer verfügbaren Mangans. Z . Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 67 (1954), S. 1 9 8 - 2 1 1 FINCK, A.: Untersuchungen zur Manganversorgung von Feldpflanzen auf einigen Bodentypen Schleswig-Holsteins. Kiel, Habil.-Schr. 1959 F I N C K , A . : Untersuchungen zur Manganversorgung von Feldpflanzen auf einigen Bodentypen Schleswig-Holsteins. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 89 (134) (1960), S. 1 2 0 - 1 3 7 HOFF, D. J . ; MEDERSKI, H. J . : The chemical estimation of plant available soil manganese. Proc. Soil Sei. Soc. Amer. 22 (1958), S. 1 2 9 - 1 3 2 JONES, L. H. P . ; LEEPER, G. W.: The availability of various manganese oxides to plants. Plant and Soil 3 (1951), S. 1 4 1 - 1 5 3 JONES, L. H. P . ; LEEPER, G. W.: Available manganese oxides in neutral and alkaline soils. Plant and Soil 3 (1951), S. 1 5 4 - 1 5 9 J O N E S , L . H . P . : The effect of liming a neutral soil on the cycle of manganese. Plant and Soil 8 (1957), S. 3 1 5 - 3 2 7 KOSEGARTEN, G.: Veränderung des aktiven Mangans von Bodenproben in Abhängigkeit von Wassergehalt und Mikrobentätigkeit. Landwirtsch. Forsch. 10 (1957), S. 214—222 MARCKWORDT, U.: Über die Wirkung des Hüttenkalkes in vergleichenden Untersuchungen verschiedener Kalkformen unter besonderer Berücksichtigung der Manganversorgung der Pflanzen. Berlin, Diss. 1958 MATE, F . ; SZABÓLCS, J . : A talajok redoc viszonyaniak vizsgálata modellkisérletekben. Agrok. es Talajtan 4 (1955), S. 2 9 7 - 3 0 4 MULDER, E. G.; GERRETSEN, F. C.: Soil manganese in relation to plant growth. Advanc. Agron. 4 (1952), S. 2 2 1 - 2 7 7 PIPER, C. S.: The availability of manganese in the soil. J . Agrie. Sei. 21 (1931), S. 762—779 (zit. n. C. A. BLACK: Soil-Plant Relationships. New York, 1957) SCHACHTSCHABEL, P . : Mangan im Boden. Phosphorsäure 15 (1955), S. 133 — 139 SCHACHTSCHABEL, P . : Die Bestimmung des Manganversorgungsgrades von Böden und seine Beziehung zum Auftreten der Dörrfleckenkrankheit bei Hafer. Z. Pflanzenernähr. Düng., Bodenkd. 78 (123) (1957), S. 1 4 7 - 1 6 7 SCHARRER, K . : Biochemie der Spurenelemente. Berlin, 1955 FINCK, A . :

SCHARRER, K . ; RUSS, E . ; MENGEL, K . : Ü b e r die B e s t i m m u n g des p f l a n z e n a u f n e h m b a r e n

Kupfers und Mangans. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 85 (130) (1959), S. 1 - 2 0 SERDOBOL'SKIJ, I. P . : Vlijanie pocvennych uslovij na prevrascenija soedinenij marganca v poeve. Trudy poövennogo instituía im. V. V. Dokucaeva, Tom X X X I I I , 1950, Raboty po agrochimii, S. 1 9 2 - 2 1 6 SÖHNGEN, N. L.: Umwandlungen von Manganverbindungen unter dem Einfluß mikrobiologischer Prozesse. Zbl. Bakteriol. II, 40 (1914), S. 5 4 5 - 5 5 4 STILES, W.: Essential micro-(trace)elemente. I n : Handbuch der Pflanzenphysiologie. Bd. IV, Berlin-Göttingen-Heidelberg, Springer-Verl., 1958, S. 565 WEBER, E.: Grundriß der biologischen Statistik. Jena, V E B Gustav Fischer Verl., 1964 ZENDE, G. K . : The effect of air-drying on the level of extractable manganese in the soil. J . Indian. Soc. Soil Sei. 2 (1954), S. 5 5 - 6 1 Anschriften der Autoren Prof. Dr. hábil. GÜNTHER SCHILLING Landwirtschaftliches Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena 69 Jena, Philosophenweg 14 Dr. KARLHEINZ B E E R

Institut für Pflanzenernährung Jena der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 69 Jena, Xaumburger Straße 98

20*

281 Aua dem Institut für Pflanzenernährung Jena der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

ALBERT KUNZE und HANS-PETER

VIELEMEYER

Entwicklung einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen vieler gleicher Flüssigkeitsmengen und ihre Anwendung in der chemischen Bodenuntersuchung Eingegangen: 19. 8. 1966

1.

Zielstellung

Bei vielen Serienuntersuchungen in chemischen Laboratorien, z. B. auch bei der Bodenuntersuchung, ist es notwendig, eine große Zahl von Abfüllungen gleicher Flüssigkeitsmengen (Zugabe von Reagenz- oder Extraktionslösungen) vorzunehmen. Kippgefäße, automatische Pipetten und andere Einzelabfüllvorrichtungen erleichtern diese Arbeit zwar, beschleunigen den Arbeitsgang jedoch nicht wesentlich. Industriell gefertigte automatische Abfüllvorrichtungen (wie z. B. in Molkereien und Brauereien) arbeiten mit einem verhältnismäßig großen technischen Aufwand und sind für Abfüllvorgänge im Labormaßstab nicht unmittelbar oder überhaupt nicht geeignet. Es machte sich daher erforderlich, eine Abfüllvorrichtung zu entwickeln, die bei möglichst geringem mechanischen Aufwand ein schnelles und genaues gleichzeitiges Abfüllen einer großen Zahl gleicher Flüssigkeitsmengen gestattet. 2.

Beschreibung der entwickelten Abfüllvorrichtung 1

Das Prinzip der Vorrichtung besteht darin, daß zylindrische Glasgefäße, die in ihrem Gesamtinhalt für die abzufüllende Flüssigkeitsmenge geeicht sind, durch einen Glasbolzen mit Kugelschliff von innen her abgedichtet werden. Die so verschlossenen Glasgefäße werden mittels eines von Hand zu bedienenden Schwimmers mit der entsprechenden Lösung überstaut und damit gefüllt. Nach dem Loslassen des Schwimmers fließt die überstehende Lösung aus der Stauwanne zurück. Durch Anheben der Kugelventile über eine gemeinsame Führungsplatte und Hebelgestänge läuft die abgemessene Flüssigkeit in die gewünschten Gefäße, die in gleicher Anordnung unter dem Auslauf der Abfüllvorrichtung stehen. Um ein genaues Abfüllen zu garantieren, werden die Gefäße (Reagenzgläser, Flaschen o. a.) in einen Kasten oder Ständer eingestellt und dann mit einer Platte, die eine seitliche Führung mit Anschlag hat, durch Federkraft nach oben gedrückt, so daß die Ausflußöffnungen der Abfüllröhrchen in die Gefäßöffnungen hineinragen. Der Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, der zum Überstauen benutzte Schwimmer und die Stauwanne sind aus korrosionsbeständigem PVC-Material hergestellt. Die Größe des Vorratsbehälters und der Abfüllröhrchen richtet sich jeweils nach den abzufüllenden Flüssigkeitsmengen (Abb. 1). 1

Auf die beschriebene Abfüllvorrichtung wurde Herrn A. KUNZE und Herrn Dr. H. UNGER ein DDIt-Patent erteilt.

282

KUNZE und VIELEMEYER, Vorrichtung zum Abfüllen vieler gleicher Flüssigkeitsmengen

1?

Abb. 1: Schematischc Darstellung dt-r Abfüllapparatur

Erläuterungen: 1 Vorratsgefäß, 2 Schwimmer mit Stempel 3, 4 Stauwanne (steht in offener Verbindung mit 1), 5 geeichtes Glasgefäß, 7 Glasbolzen mit Kugelschliff 6 und Gewicht 8, 9 Führungsplatte mit Führungsbuchsen 17, 10 und 11 Nocken, die mit einem Hebelgestänge 12 und Griff 13 verbunden sind, 14 untere Führungsplatte, 15 untere Abschlußplatte, 16 bewegliche gefederte Platte zur Aufnahme des Gefäßständers. Die beschriebene Abfüllapparatur hat folgende Vorteile: geringer technischer Aufwand, leichtes und schnelles Abfüllen einer großen Zahl gleicher Flüssigkeitsmengen (bei 30 Gefäßen z. B . 120 Abfüllungen pro Minute), Abfüllen auf kleinstem Raum, auch von kleinen Mengen (etwa ab 2 ml) mit einer Genauigkeit von ca. 0,1 ml. Auch aggressive Flüssigkeiten können abgefüllt werden. Auf Grund der hier aufgeführten Vorteile ist eine universelle Anwendbarkeit der Abfüllapparatur in Labor und Industrie ge eben. 3.

An wendung der Abfüllvorrichtung bei der chemischen Bodenuntersuchung

Das in Abbildung 2 gezeigte Abfüllgerät dient zum gleichzeitigen Abfüllen von 30 X 20 ml n/10 KCL-Lösung zur Herstellung einer Bodensuspension für die Messung des pH-Wertes mit einer Durchflußglaselektrode (vgl. U N G E R , B E R G M A N N und KUNZE, 1962).

Abbildung 3 zeigt eine Abfüllapparatur zum gleichzeitigen Abfüllen von 8 X 250ml für die Herstellung des Ca-Laktat-Bodenauszuges zur P 2 0 5 - und K 2 0 - B e s t i m m u n g . Rechts von der Abfüllapparatur ist das 40 Liter fassende Vorratsgefäß zu sehen, in dem mit Hilfe eines elektrischen Rührers die Extraktionslösung hergestellt wird, die dann direkt in die Apparatur geleitet wird. In Abbildung 4 wird eine Abfüllvorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen von 10 X 50 ml zur Herstellung des CaCl 2 Bodenauszuges für die Mg-Bestimmung gezeigt. Die in den vorangegangenen Abbildungen gezeigten Ständer mit den Flaschen gelangen nach dem Abfüllen in gleicher Anordnung in die Schüttelmaschine. Bei der Abfüllapparatur mit der bisher kleinsten Abfüllmenge von 2 ml Lösung

283

Albrecht-Thacr-Archiv, 11. « a n d , H e f t 4, 1967

Abb. 2: Abfiillgorrtt für 30 lleagen/.gliiser

Abb. 4: Abfüllgerät für 10 x 50 ml

Abb. :?: Abfi'illgorät für 8 x 250 ml in der liodonuntersuchung

Abb. 5: Abfüllgcriit für 10 bzw. 20 < 2 ml

(Abb. 5) wird die Überstauwanne aus einem von Hand zu bedienenden Kippgefäß (im Bild rechts) gefüllt. Auf diese Weise wird die Zugabe von Oxalsäurereagens bei der flammenphotometrischen Oa-Bestimmung mechanisiert. Zusammenfassung Es wird eine Apparatur zum gleichzeitigen Abfüllen einer größeren Zahl von gleichen Klüssigkeitsmengen beschrieben, die mit geringem technischen Aufwand selbst hergestellt werden kann und ein leichtes sowie schnelles Abfüllen auf kleinstem Raum gestattet. Einige Abwandlungen der Apparatur für verschiedene Anwendungen bei der chemischen Bodenuntersuchung zur serienmäßigen Zugabe von Extraktions- bzw. Reagenzlösungen werden angegeben.

284

KUNZE und VIELEMEYER, Vorrichtung zum Abfüllen vieler gleicher Flüssigkeitsmengen

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Summary Title of the paper: Racker for simultaneously drawing off many equal fluid quantities and its application to chemical soil testing A description is given of a racker for simultaneously drawing off larger numbers of equal fluid quantities, which could be easily developed and manufactured at low technological effort to permit rapid racking on smallest space. Some possible modifications are indicated to allow for various applications in chemical soil testing, namely for serial addition of extraction or reagent solutions. Literatur UNGER, H . ; BERGMANN, W . ; KUNZE, A . : Vereinfachung der serienmäßigen Boden-pH-Mes-

sung mit Hilfe einer Durchlaufglaselektrode, eines Reagensglasschüttelständers und einer Abfüllapparatur. Landwirtsch. Forsch. 15 (1962), S. 117—124

Anschrift der Verfasser ALBERT KUNZE und Dipl.-Chem. HANS-PETER VIELEMEYER I n s t i t u t für Pflanzenernährung J e n a der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 69 J e n a , Naumburger Straße 9 8

285 Aus dem Institut für Acker- und Pflanzenbau der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin ANTON KULLMANN u n d KÄTE

KOEPKE

Über die Veränderungen der Sorptionseigenschaften von Wurzeln zweier Pflanzenarten während der Verrottung Eingegangen: 16. 9. 1966

1.

Einleitung

In den letzten Jahren haben B R O A D B E N T und B R A D F O R D ( 1 9 5 2 ) , B R O A D B E N T ( 1 9 5 5 ) u. a. kritisch herausgestellt, daß die Untersuchung der Umtauschkapazität (UK) der organischen Bodenkomponente gegenüber den umfangreichen Arbeiten über die Sorption des Tonanteils vernachlässigt worden ist. Bekanntlich beträgt infolge der relativ hohen UK von Huminstoffen (bis ca. 500 mval/100 g) die Sorption der gesamten organischen Substanz durchschnittlich ca. 3 0 — 6 0 % der GesamtUK von Böden ( S C H A C H T S C H A B E L , 1 9 4 0 ; F L A I G und Mitarb., 1 9 6 3 ) ; anderen Untersuchungen zufolge soll dieser Anteil sogar noch größer sein. So hat S C H N I T Z E R ( 1 9 6 5 ) bei direkten UK-Messungen an Präparaten organischer Bodensubstanz wesentlich höhere Werte gemessen, als mit der Differenzmethode (UK-Messung vor und nach Zerstörung der organischen Substanz) im allgemeinen erhalten werden. Auch B R O A D B E N T ( 1 9 5 5 ) stellt durch separate Bestimmung der UK des Tonanteils und der organischen Substanz eine höhere Beteiligung des organischen Anteils fest, und zwar 5 8 — 8 3 % der Summe beider Anteile. Der postmortalen organischen Bodensubstanz werden alljährlich beträchtliche Mengen an Wurzelrückständen zugeführt ( K Ö H N L E I N und V E T T E R , 1 9 5 3 ; S I M O N und E I C H , 1 9 5 5 ) . Da einerseits frische Pflanzenwurzeln ein bestimmtes Sorptionsvermögen besitzen ( W I L L I A M S und C O L E M A N , 1 9 5 0 ; K E L L E R und D E U E L , 1 9 5 7 ; H E L M Y und E L G A B A L Y , 1 9 5 8 ; J A I N , 1 9 5 9 ; C R O O K E und Mitarb., 1 9 6 0 ; H E I N T Z E , 1 9 6 1 ; M E N G E L , 1 9 6 1 ; Z V A R A , 1 9 6 4 ) und andererseits festgestellt worden ist, daß die U K pflanzlicher Rückstände im Verlaufe der Zersetzung ansteigt ( B R O A D B E N T , 1 9 5 5 ; G A U R , 1 9 6 4 ; M Ü L L E R und Mitarb., 1 9 6 4 ) , ist die Frage von Interesse, welche Veränderungen die organische Substanz während der Verrottung hinsichtlich ihrer sorptiven Gruppen aufweist. Da laufend während der Vegetationsperiode und in besonders starkem Maße nach Aberntung oberirdischer Pflanzenorgane Wurzeln dem Humifizierungsprozeß unterliegen, wäre zu erwarten, daß sich aus Anlieferung und Abbau von Sorptionsträgern eine rege Dynamik der U K ergibt. Diese müßte um so prägnanter in Erscheinung treten, wenn bei der Verrottung diejenigen funktionellen Gruppen langsamer abgebaut oder beim Abbau freigesetzt werden, die an der Sorption aktiv beteiligt sind. Es ist bekannt, daß zum Sorptionsvermögen organischer Substanz funktionelle Gruppen unterschiedlicher Azidität beitragen ( S C H E F F E R und

SCHACHTSCHABEL,

1 9 4 0 ; BROADBENT,

1955; HELMY u n d

ELGABALY,

1958:

und W E L C H , 1 9 6 2 ; S C H N I T Z E R und G U P T A , 1 9 6 5 u. a.). Unter Ausnutzung der pH-Abhängigkeit des Dissoziationsgleichgewichtes der sauren funk-

KAMPRATH

286

Kullmann

und

Koepke,

Sorptionseigenschaften von Wurzeln während der VerrottunK

tionellen G r u p p e n k a n n m a n eine gewisse, w e n n a u c h n i c h t s c h a r f e U n t e r s c h e i d u n g , u n d zwar durch Anwendung von Austauschlösungen unterschiedlichen pH-Wertes, e r r e i c h e n . So w e r d e n bei p H 7 n a c h S C H E F F E R u n d S C H A C H T S C H A B E L ( 1 9 4 0 ) n u r die f r e i e n C O O H - G r u p p e n e r f a ß t . Diese b e s o n d e r s i m P e k t i n v o r k o m m e n d e n G r u p p e n spielen speziell bei P f l a n z e n w u r z e l n a n s c h e i n e n d eine b e s o n d e r s w i c h t i g e Rolle ( M A T T S O N u n d M i t a r b . , 1 9 4 9 ; K E L L E R u n d D E U E L , 1 9 5 7 ; C R O O K E U. M i t a r b . , 1 9 6 0 ; K N I G H T u n d M i t a r b . , 1 9 6 1 ) . B e i h ö h e r e m p H - W e r t sind a u ß e r d e m a u c h p h e n o lische O H - G r u p p e n a m U m t a u s c h beteiligt, wie z. B . B R O A D B E N T ( 1 9 5 5 ) a n aromatischen Oxycarbonsäuren nachweisen konnte. In Anlehnung an M E H L I C H ( 1 9 4 8 ) sollte d e r p H - W e r t d e r A u s t a u s c h l ö s u n g n i c h t > 8 , 2 sein, d a i n s t ä r k e r basischen L ö s u n g e n eine V e r s e i f u n g d e r v e r e s t e r t e n C O O H - G r u p p e n e i n s e t z t . D e m n a c h m ü ß t e eine D i f f e r e n z i e r u n g d e r S o r p t i o n s t r ä g e r m ö g l i c h sein, w e n n bei p H 7,0 die C O O H - G r u p p e n , bei p H 8,2 die C O O H - u n d p h e n o l i s c h e n H y d r o x y l g r u p p e n u n d n a c h V e r s e i f u n g v o r allen D i n g e n a u c h die v e r e s t e r t e n C O O H G r u p p e n e r f a ß t werden. Bei B e t r a c h t u n g der ermittelten W e r t e in Abhängigkeit v o n d e r V e r r o t t u n g s d a u e r m ü ß t e n w e i t e r h i n A u s s a g e n ü b e r die D y n a m i k d e r einzelnen f u n k t i o n e l l e n G r u p p e n r e s u l t i e r e n .

2.

Material u n d Methoden

Die nachfolgend beschriebenen Versuche zur Dynamik der UK konnten wegen methodischer Schwierigkeiten zunächst nicht mit Wurzel-Boden-Gemischen ausgeführt werden. Vielmehr mußte mit Untersuchungen an Wurzeln begonnen werden, die dem Boden entnommen und im Labor zur Verrottung gebracht wurden. Später sollen diesbezügliche Vorgänge auch an Wurzel Boden-Gemischen studiert werden.

2.1.

V ersuchsanstellung

3 — 10 kg Wurzeln von Luzerne sowie Mais wurden im Juli bzw. Oktober dem Boden entnommen, zur Entfernung der Bodenbestandteile gründlich gewaschen, in Stücke von 2 — 5 mm Länge zerschnitten, in große Gefäße (Präparatenzylinder bzw. mit Plastefolie ausgekleidete Kartons) gefüllt und in einem dunklen Raum bei 25 ± i °C und ca. 100% relat. Luftfeuchtigkeit mehrere Wochen lang der Verrottung überlassen. Um ein Austrocknen des Wurzelmaterials weitgehend zu verhindern, andererseits aber einen Gasaustausch zu ermöglichen, wurden die Gefäße bis auf einen Spalt abgedeckt. Zum Teil wurde auch C0 2 -freie Luft mit Hilfe von Membranpumpen auf die Oberfläche der WTurzelmasse geleitet. Eine weitere Belüftung erfolgte bei den wöchentlichen Probenahmen zur UK-Bestimmung insofern, als das gesamte Material mit der Hand umgerührt wurde. Es wurden vier Abbauversuche mit Luzernewurzeln durchgeführt (I—IV), dabei erfolgte der Ansatz bei Versuch I und I I I im Juli, bei I I und IV im Oktober bzw. November. Bei I I und I I I wurde jeweils eine Variante mit Zusatz von 36 g CaC0 3 und 300 ml K N O P S c h e r Nährlösung/ 3 kg Wurzeln (IIa, l i l a ) und eine Variante ohne Zusatz angesetzt. Die Versuche liefen 8 bzw. bis 31 Wochen; die Probenentnahmen zur UK-Bestimmung erfolgten ein- oder zweimal wöchentlich bzw. 14tägig. Mit Maiswurzeln wurden zwei Abbauversuche durchgeführt (V und VI). Die Ansätze erfolgten Ende Oktober; die Versuche liefen 18 bis 19 Wochen bei wöchentlicher bzw. 14tägiger Probenentnahme.

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. B a n d , Heft 4, 1967

2.2.

287

Analysen

Bei allen Ansätzen wurde die Mineralisierung der organischen Substanz durch Wägen der zu jedem Probenahmetermin vorhandenen Gesamtwurzelmenge verfolgt. Aus einem Teil der entnommenen Probe wurde ein Wurzelpreßsaft hergestellt und dessen pH gemessen. Der andere Teil der Probe diente der UK-Bestimmung. Diese Wurzeln wurden 5 min auf 95 °C erhitzt, um die Enzymtätigkeit zu unterbinden, dann bei 40°C getrocknet und in der Schrotmühle fein gemahlen.

2.3.

Methode der UK-Bestimmung

Bisher hat man grundsätzlich zwei Verfahren zur UK-Bestimmung von Pflanzen wurzeln angewendet. Bei beiden besteht der erste Arbeitsgang aus einer Verdrängung sorbierter Kationen durch H-lonen, was entweder durch Elektrodialyse (DRAKE und Mitarb., 1951) oder durch Anw e n d u n g v e r d ü n n t e r S ä u r e n (BLANC-AICARD, 1 9 5 5 ; K E L L E R u n d D E U E L , 1 9 5 7 ; CROOKE, 1 9 5 8 ;

HEINTZE, 1961) erreicht wird. Es folgt dann bei dem einen Verfahren ein Austausch der Hlonen durch KCl-Lösung und ihre Titration direkt in der Austausehlösung (DRAKE und Mitarb., 1951; CROOKE, 1964 u. a.). Dagegen werden bei den Verdrängungsmethoden Ca+ + , Ba++ oder auch K + eingetauscht und diese Ionen dann wiederum gegen H + ausgetauscht und quantitativ b e s t i m m t ( K E L L E R u n d DEUEL, 1 9 5 7 ; JAIN, 1 9 5 9 ; HEINTZE, 1961 u. a.). D a die V e r d r ä n g u n g s -

methode gegenüber der direkten Titration gewisse Vorteile besitzt (s. auch HEINTZE, 1961), haben wir diese angewendet. Nach vielen, besonders älteren Arbeiten sind die frischen, ganzen Wurzeln zur UK-Messung herangezogen worden. N a c h WILLIAMS u n d COLEMAN(1950) sowie HEINTZE (1961) sind a b e r

zwischen funktionsfähigen und abgetöteten Wurzeln keine wesentlichen Unterschiede in der U K festzustellen. Deshalb haben wir — wegen der damit verbundenen methodischen Vorteile (JAIN, 1959; CROOKE, 1964) — die Untersuchungen an getrockneten und gemahlenen Wurzeln ausgeführt. Ein Teil der Proben wurde zunächst verseift, bevor der Eintausch von H + l o n e n erfolgte, während bei den übrigen Proben direkt H + -Ionen eingetauscht wurden. Im einzelnen wurde wie folgt verfahren:

2.3.1.

Verseif ung

1 g der getrockneten und gemahlenen Wurzeln (s. Abschnitt 2.2.) wurde in großen Reagenzgläsern 2 h mit 40 ml 0,1 n Ba(OH) 2 + BaCl 2 geschüttelt.

2.3.2.

Belegung mit H + -Ionen

Die verseiften Proben wurden mit 20 ml, die unverseiften mit 16 ml 1 n CH 3 COOH versetzt, 3 h geschüttelt und anschließend mit C0 2 -freiem destilliertem Wasser in Perkolationsröhrchen (nach SCHACHTSCHABEL, 1940) überspült. Die Röhrchen enthielten folgende Füllung (von unten nach oben): etwas Watte, 5 g Quarzsand, 1 g Filtrasit, 1 g Wurzeln, 7 g Sand. Die Proben wurden dann mit Wasser säurefrei gewaschen.

2.3.3.

Umtauschreaktion

Durch die Röhrchen wurden je 500 ml 0,1 n Bariumauetatlösung gegeben, die entweder auf pH 7,0 oder 8,2 (Tab. 1) eingestellt worden war und die etwas BaCl 2 als Anzeigereagenz für die folgende Auswaschung enthielt. Die überschüssigen B a + + - I o n e n wurden mit ausgekochtem destilliertem Wasser bis zur Cl~-Freiheit ausgewaschen und anschließend die sorbierten B a l lonen mit 500 ml 0,02 n HCl ausgetauscht. Das B a wurde in der Austauschlösung komplexometriseh unter Verwendung von Fluorexon als Indikator bestimmt.

288

KULLMANN und KOEPKE, Sorptionseigenschaften von Wurzeln während der Verrottung Tabelle 1 Varianten der Versuchsanstellung Versuch N r.

Verseifung

pH der Ba-Austauschlösung

{ 7,0

I,V

II, I I a III, l i l a IV, VI

+

8,2 8,2

(

-

8,2

\

+ +

8,2 8,2

Die erhaltenen Werte werden in mval/100 g Trockensubstanz angegeben. Wenn sich diese Resultate auf die zum Untersuchungstermin vorhandene, noch nicht verrottete Trockensubstanz beziehen, werden sie nachfolgend als „relative" Werte bezeichnet. Bei den „absoluten" Werten dagegen sind die zu den einzelnen Terminen ermittelten Resultate auf die zu Versuchsbeginn vorliegende Trockenmasse an Wurzeln bezogen; zum Termin 0 sind dementsprechend die „relativen" und „absoluten" Werte ihrem Inhalt nach identisch.

3.

Ergebnisse und Diskussion

3.1.

UK-Werte von Luzerne- und Maiswurzeln zu Versuchsbeginn

Den in Tabelle 2 wiedergegebenen Werten zum Termin 0 ist zu entnehmen, daß durch Anwendung der methodischen Varianten (Abschnitt 2.3.) unterschiedliche UK-Werte ermittelt werden. Besonders hoch beläuft sich der bei pH 7 ermittelte Tabelle 2 UK-Werte in mval/100 g von Luzerne- u. Maiswurzeln zu Versuchsbeginn Variante

Luzerne Versuch I

Mais Vcrsuchll

bei pH 7 ermittelte Werte

31,7

bei pH 8,2 ermittelte Werte

32,6

34,0

nach Verseif ung bei pH 8,2 ermittelte Werte

52,1

53,0

Versuch IV

Versuch V

Versuch VI

16,8 18,4 40,6

28,5

22,2

Anteil der Umtauschkapazität, der den COOH-Gruppen zugeschrieben wird, während der den phenolischen Hydroxylgruppen zukommende Anteil außerordentlich niedrig liegt. Auch der erst nach Verseifung wirksam werdende Anteil ist beachtlich groß, er beträgt mehr als das 0,5fache der freien COOH-Gruppen. Eine Verlängerung der Hydrolysedauer auf 4, 6 u. 24 h brachte keine Erhöhung des Anteiles von COOH-Gruppen. Die Variationsbreite zwischen den Versuchen I u. I I ist sehr gering, und die Differenzen hegen innerhalb des Fehlerbereiches. Dagegen sind die Unterschiede zwischen Versuch I u. IV bzw. V u. VI für die nach Verseifung ermittelten Werte beträchtlich größer; sie betragen mehr als 20%. Diese Abweichungen mögen durch

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

289

„äußere Faktoren" ( K E L L E R , 1 9 6 0 ) bedingt sein. CECCONI ( 1 9 5 8 ) weist z. B . auf Differenzen hin, die durch Unterschiede im jeweiligen Entwicklungsstadium bedingt sind, während CROOKE ( 1 9 5 8 ) einen Einfluß durch unterschiedliche Düngung nachzuweisen vermag. Allerdings gestattet die von uns angewendete Versuchsanstellung nicht, die Ursache dieser von uns aufgefundenen Differenzierungen zu klären. Die Luzernewurzeln weisen gegenüber den Maiswurzeln höhere UK-Werte auf, womit die Befunde von MATTSON (1949), D R A K E und Mitarb. (1951) u. a. erneut bestätigt werden. Vergleicht man aber die in der Literatur für Luzerne bzw. Mais angegebenen und die unsrigen UK-Werte miteinander, so variieren diese teilweise um mehr als das Doppelte. Zum Beispiel werden folgende UK-Werte für Mais angegeben : M c LEAN und Mitarb. (1956) HEINTZE ( 1 9 6 1 ) BLANC-AICARD KELLER (1960)

13 m v a l / 1 0 0 g 14 m v a l / 1 0 0 g

(1955)

25 mval/100 g 29 mval/100 g

Abgesehen von den angeführten „äußeren Faktoren" und den durch Sortenunterschiede bedingten Differenzen (DRAKE und Mitarb., 1951) ist vor allen Dingen auf den Einfluß durch die jeweilig angewendete Methode zu verweisen (BLANCAICARD, 1 9 5 5 ) .

3.2.

Veränderungen der UK-Werte während der Verrottung

Die für Luzernewurzeln gemessenen „absoluten" UK-Werte lassen in allen Versuchen (ausgenommen Versuch I I I ) mit zunehmender Verrottungsdauer eine fallende Tendenz erkennen (Abb. 1 und 2). Demnach werden die Sorptionsträger teilweise abgebaut. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit dieser Stoffumwandlung variiert in den einzelnen Versuchen. Insgesamt gesehen ist die Abnahme der UKWerte mit der zu den einzelnen Terminen noch vorhandenen organischen Substanz korreliert. Zeitweilig verharren aber die aufgefundenen UK-Werte über mehrere Wochen hinweg auf einer gleichbleibenden Höhe trotz eines zu beobachtenden progressiven Mineralisierungs- und Humifizierungsprozesses. Im Versuch I I I (Abb. 3), der sich in der Höhe der gemessenen Werte und im Verrottungsverlauf von den übrigen Versuchen unterscheidet, ist während der Abbauphase (in den ersten lOd) eine Zunahme der UK-Werte zu konstatieren. Dann stagniert der Mineralisierungsprozeß bis zum Versuchsabschluß (56d), während die UK-Werte nur etwa bis zu 40d auf einem Niveau verharren und dann einen weiteren Anstieg aufweisen. Demnach sind hier trotz des stagnierenden Mineralisierungsprozesses (wahrscheinlich hydrolytische) Stoffumwandlungen bei auffallend niedrigen pH-Werten abgelaufen, die zur Bildung von Sorptionsträgern führten. Die verabreichten Zusätze (s. Abschnitt 2.1.) in Versuch I I a und l i l a haben sich gegenüber der Variante ohne Zusatz nicht ausgewirkt, weshalb eine separate Darstellung und Besprechung sich erübrigen dürfte. Der Zusatz von CaC0 3 blieb, abgesehen von den ersten 3 Terminen, auch ohne Auswirkungen auf die pH-Werte.

KULLMANN und KOEPKE, Sorptionseigenschaften von Wurzeln während der Verrottung

290

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Abb. 1: Veränderungen der UK in Abhängigkeit von der Zeit (Versuch I — Luzerne) a -

Gehalt in % an nicht mineralisierter, noch vorhandener organischer Substanz (KULLMANN U. LEHFELDT, im Druck)

b - pH-Werte c -

UK in mval/100 g ( B a + + - E i n t a u s c h bei pH 7,0)

d -

U K in mval/100 g (Ba++-Eintausch bei pH 8,2)

e - U K in mval/100 g (Nach Verseifung Ba++-Eintausch bei pH 8,2) obere Darstellung: „relative" Werte mittlere Darstellung: „absolute "Werte

Die „relativen" UK-Werte weisen während der Verrottung teilweise eine annähernd gleichbleibende Tendenz auf, teilweise findet eine relative Anreicherung statt, die im Versuch IV besonders stark ausgeprägt ist (vgl. bei Z Ö B E R L E I N ( 1 9 3 8 ) die UK-Werte verrottenden Strohs). Offensichtlich werden die Sorptionsträger anteilmäßig nicht mit gleicher Intensität wie die leicht umsetzbaren Wurzelsubstanzen mineralisiert, wie dies bereits aus d r Betrachtung der „absoluten" Werte hervorgegangen ist. Eine relative Anreicherung liegt auch dann vor, wenn die ..relativen" Werte auf einem gleichbleibenden UK-Niveau verharren, während die „absoluten" Werte eine fallende Tendenz aufweisen.

Albrccht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1907

291

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X

Abb. 2: Veränderungen der VK in Abhängigkeit von der Zeit (Versuch I I — Luzerne), Zeichenerklärung s. Abb. 1

Die Maiswurzeln weichen insofern von dem für Luzernewurzeln (ausgenommen Versuch II) aufgezeigten Verhalten ab (Abb. 4), als die „relativen" Werte eine sehr starke relative Anreicherung und die „absoluten" Werte während der rund 130tägigen Verrottungsdauer keine fallende Tendenz gegenüber den Werten zum Termin 0 aufweisen. Im Versuch V ist sogar eine sich über mehrere Wochen erstreckende absolute Anreicherung zu verzeichnen. Mit fortschreitender Mineralisierung bis zum Versuchsende werden also keine Sorptionsträger abgebaut bzw. vermag die gewählte Versuchsanstellung nicht zu unterscheiden, inwieweit die zum Termin 0 vorliegenden Sorptionsträger zum Teil abgebaut und durch sekundär gebildete ersetzt worden sind. Zum Beispiel können Abbau und Neubildung etwa im gleichen Ausmaß verlaufen, so daß die anhand der ermittelten UK-Werte dargestellte Kurve parallel zur Abszisse verläuft. Eine Neubildung von sorptionsfähigen Substanzen während der Verrottung kann im Prinzip auf zweierlei Weise erfolgen. Von den Mikroorganismen werden sowohl organische Substanzen synthetisiert (z. B. Uronsäuren) als auch organische Verbindungen der Wurzeln teilweise, vor allem enzymatisch ab- oder umgebaut (nach S A U E R L A N D T (1947) als Aktivierung der sorptionsfähigen Gruppen zu bezeichnen).

292

KULI,.MANN und KOEPKE, Sorptionseigenschaften von Wurzeln während der Verrottung

B R O A D B E N T (1954) diskutiert beispielsweise die Möglichkeiten der Bildung von freien COOH-Gruppen durch Hydrolyse von Estern sowie Lactonketten und durch Oxydation von Seitenketten aromatischer Ringe bzw. einer Freisetzung von phenolischen Hydroxylgruppen während der Verrottung. Aus dem unterschiedlichen Verhalten der Sorptionsträger beider Pflanzenarten während der Verrottung resultiert insgesamt, daß zum Termin 0 die UK-Werte

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Abb. 3 : Veränderungen der U K in Abhängigkeit von der Zeit (Versuch I I I — Luzerne), Zeichenerklärung s. Abb. 1 40

60

90

der Maiswurzeln nur knapp die Hälfte derjenigen von Luzernewurzeln betragen, während nach 130 d die „absoluten" Werte in etwa gleichen Größenordnungen vorliegen. Die „relativen" Werte, die nachhaltiger vom Mineralisierungsprozeß beeinflußt werden, lassen zum gleichen Zeitpunkt je nach den zum Vergleich herangezogenen Versuchen mehr oder weniger große Abweichungen erkennen. Der diskontinuierliche Kurven verlauf der „absoluten" und „relativen" Werte in den ersten 100 Tagen bei Versuch I steht ursächlich mit der vorübergehenden Stagnation der Mineralisierung (s. auch die niedrigen pH-Werte) in Zusammenhang. Während die durch die freien sowie veresterten COOH-Gruppen bedingte U K der Wurzeln ein beachtliches Ausmaß einnimmt, ist die sich aus der Differenz zwischen den bei pH 7,0 und 8,2 ermittelten Werten ergebende U K der phenolischen Hydroxylgruppen mit 1 bis 2 mval/100 g außerordentlich klein. Ob diese niedrigen Werte möglicherweise durch die Säurevorbehandlung (SAUERLANDT, 1947) oder durch

293

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, H e f t 4, 1967

den pH-Wert (6,4 bis 7,0) des zur Auswaschung von überschüssigen Ba++-Ionen verwendeten Wassers (s. Abschnitt 2.3.) bedingt werden, läßt sich anhand dieser Versuche nicht klären. Da sich während der Verrottung dieser Anteil proportional mit dem durch COOH-Gruppen bedingten verändert, wurde lediglich in Versuch I und V die U K der phenolischen Hydroxylgruppen separat ermittelt. Bei den Versuchen II, I I I und VI wurde nur mit einer Austauschlösung von p H 8,2 ge-

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Abb. 4: Veränderungen der U K in Abhängigkeit v o n der Zeit (Versuch V — Mais), Zeichenerklärung s. Abb. 1

arbeitet, weil nach SAUERLANDT (1947), COLEMAN und Mitarb. (1959) sowie SCHEFFER und ULRICH (1960) in diesem pH-Bereich die U K der COOH- und phenolischen Hydroxylgruppen gemeinsam erfaßt werden. Interessant ist, daß im Laufe der Verrottung der Anteil veresterter COOH-Gruppen etwas intensiver abgebaut wird als die freien COOH- und phenolischen Hydroxylgruppen, wie aus den diesbezüglichen Differenzen in den Abbildungen zu ersehen ist. Nach 130 d entfallen nur noch 2 bis 4 mval/100 g auf die nach Verseifung er21

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, H e f t 4, l!l(i7

294

KU LT, MANN und KOEPKE, Sorptionseigenschaften von Wurzeln während der Verrottung

faßbare U K der Wurzeln beider Pflanzenarten. Diese Tendenz eines schnellen Abbaues der veresterten Gruppen kommt auch bei Betrachtung der „relativen" Werte zum Ausdruck, allerdings nicht bei Mais. Bei den hier in Betracht kommenden COOH-Gruppen handelt es sich hauptsächlich um eine Veresterung mit Methylalkohol. Man kann also aus dem ermittelten Kurvenverlauf bzw. aus der sich verringernden Differenz zwischen der verseiften und nichtverseiften Variante schließen, daß der Veresterungsgrad der organischen Substanz mit zunehmender Verrottungsdauer abnimmt (s. auch Z Ö B E R LEIN, 1938). Bezieht man in diese Betrachtungen die Untersuchungen von SCHOBINGER (1958) über die Veränderungen des Methoxylgehaltes während der Strohverrottung mit ein, dann zeichnet sich ein analoges Verhalten des Veresterungsund Methoxylierungsgrades mit fortschreitender Verrottung ab. Unsere Versuchsanstellung gestattet nicht, etwas über den Verbleib des im Abbauverlauf zu erkennenden Schwundes an ursprünglich methylveresterten Sorptionsträgern auszusagen. Wahrscheinlich werden nach Abspaltung der Methylgruppen die nunmehr freien COOH-Gruppen bei der Variante „nicht verseift" miterfaßt, soweit sie nicht decarboxyliert werden. Da bei dieser Methodik nur ein Summeneffekt ermittelt wird, kann die Herkunft der Sorptionsträger nicht anteilmäßig differenziert werden. Diese Laborversuche, deren Resultate selbstverständlich nicht ohne weiteres auf die unter natürlichen Bedingungen im Feld ablaufenden Prozesse übertragen werden dürfen, sollen dazu dienen, Arbeitshypothesen für weitere Versuchsanstellungen zu entwickeln. Vor allen Dingen hemmen z. Z. einige methodische Schwierigkeiten, entsprechende Feldversuche durchzuführen. Abgesehen von dem durch anorganische Kolloide bedingten Sorptionsanteil sind in einem humosen Boden bereits bodeneigene organische Substanzen neben den zugeführten Wurzeln vorhanden, so daß z. B. eine Aussage über die Veränderungen der U K anhand von „absoluten" Werten unmöglich ist. Eine Voraussetzung hierfür wäre, daß unabhängig von dem vorhandenen und im Laufe der Zeit sich verändernden Humusgehalt die zum Termin 0 und zu den einzelnen Untersuchungsterminen vorhandene, noch nicht verrottete Wurzelmasse quantitativ erfaßt wird. Ein Vergleich der besprochenen Resultate mit den UK-Werten der organischen Substanz des Bodens erscheint gewagt, schon allein deshalb, weil bei Sorptionsbestimmungen die gegenübergestellten Werte je nach der angewendeten Methode stark variieren. Er ist außerdem nur anhand der „relativen" Werte möglich, da aus den dargelegten Gründen keine „absoluten" UK-Werte bei Bodenproben erfaßt werden. Die zum jeweiligen Versuchsabschluß aufgefundenen UK-Werte weisen wohl eine teilweise beachtliche relative Anreicherung auf, doch liegen die Werte noch weit unter der in der Literatur für Humus angeführten UK. Ein Grund ist zweifelsohne darin zu sehen, daß bei Versuchsabschluß noch ein beträchtlicher Teil von unverrottetem, ligninreichem Wurzelgewebe vorhanden war. Zusammenfassung Luzerne- (4 Versuche) und Maiswurzeln (2 Versuche) wurden unter Laborbedingungen zur Verrottung gebracht. In Abständen von jeweils 3, 7 bzw. 14 Tagen erfolgten Probenentnahme

295

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

und Bestimmung der Umtauschkapazität (UK) mit Bariumacetat. Zwecks Differenzierung der funktionellen Gruppen wurde der Eintausch von Ba++ sowohl bei pH 7,0 als auch bei pH 8,2 und nach Verseifung der veresterten Gruppen ebenfalls bei pH 8,2 vorgenommen. Zum Termin 0 besitzt die Luzerne eine höhere U K als Mais, während nach 130 d die „absoluten", d. h. auf die Ausgangsmasse bezogenen, UK-Werte beider Pflanzenarten etwa gleich groß sind. Im Laufe der Verrottung findet eine „relative" (d. h., die Werte hierfür sind auf die zum jeweiligen Untersuchungstermin noch vorliegende Trockenmasse bezogen) Anreicherung von Sorptionsträgern statt, die besonders deutlich bei Mais in Erscheinung tritt. Die „absoluten" Werte zeigen in Abhängigkeit von der Zeit bei Luzerne eine abnehmende, bei Mais dagegen eine etwa gleichbleibende Tendenz. Der Anteil veresterter Gruppen wird während der Verrottung intensiver abgebaut als der der freien Carboxylgruppen. Der auf die phenolischen OH-Gruppen entfallende Anteil der U K ist so gering, daß er vernachlässigt werden kann. Pe3K)Me I I a 3 B a H H e p a 6 o T b i : 0 6 H3MeHeHHH c o p 6 i ; n o H H h i x

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Summary Title of the paper: Changes in the sorption capacities of roots of two crops during decomposition Lucerne roots (four tests) and maize roots (two tests) were allowed to decay under laboratory conditions. Sampling and determination of exchange capacity (EC) with barium acetate were carried out in intervals of 3, 7, and 14 days. For differentiation of functional groups, Ba++ was exchanged at pH 7.0 and pH 8.2, and at pH 8.2 after saponification of the esterified groups. The initial EC of lucerne was found to be higher than that of maize, while after 130 days of decompositon the "absolute" EC values were found to be somewhat equal for the two plants involved ("absolute" EC = EC related to the root weight at the beginning of the experiment). A "relative" accumulation (i.e. values being related to the amount of dry matter still available on each of the test dates) of compounds containing sorptive groups occurred in the course of decomposition. This was especially evident in maize. In dependence on time, the "absolute" values showed a declining trend for lucerne, but a somewhat constant one for maize. The percentage of esterified groups degraded on decompositon was found to be higher than that of the free carboxylic groups. The percentage of EC shared by the phenolic OHgroups is very low and may be neglected. 21*

296

KULLHANN und KOEPKE, Sorptionseigenschaften von Wurzeln während der Verrottung

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Anschrift der Verfasser Dr. habil. ANTON KCLLMANN und Dipl.-Chem. KÄTE KOEPKE Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 1278 Müncheberg, Wilhelm-Pieck-Straße 72

299 Aus dem Institut für Saatgut und Ackerbau Halle-Lauchstädt der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

HERMANN ANSOEGE

Untersuchungen über die Wechselwirkung zwischen Stallmist- und Stickstoffdüngung Eingegangen: 7. !). 196(5

Die positive Wirkung des Stallmistes als Lieferant für Makro- und Mikronährstoffe wurde in zahlreichen Arbeiten unter Beweis gestellt (Übersicht bei ANSOBGE, 1966). Über den ertragwirksamen Einfluß des durch die Stallmistdüngung zugeführten Humus herrschen in der Literatur jedoch sehr unterschiedliche Meinungen. B e i d e r A u s w e r t u n g v o n D a u e r v e r s u c h e n s t e l l t e n z. B . SCHEFFER ( 1 9 5 6 ) , KLAPP u n d SCHULZE ( 1 9 6 0 ) u n d RAUHE u n d M i t a r b e i t e r ( 1 9 5 9 , 1 9 6 1 , 1 9 6 2 , 1 9 6 4 ) die

„Humuswirkung" des Stallmistes stark in den Vordergrund, während z. B. IVERSEN ( 1 9 6 0 ) , S E L K E u n d SCHMIDT ( 1 9 5 6 ) , SCHMALFUSS ( 1 9 5 7 ) u n d ANSORGE ( 1 9 5 7

u. 1966) nur einen sehr geringen Einfluß des Humus im Vergleich zur „Nährstoffwirkung" bei Stallmistdüngung fanden. Da es jedoch sehr schwer ist, die Humus- und Nährstoffwirkung bei der Auswertung von statischen Düngungsversuchen zu trennen, wurden 1962 auf zwei Standorten Dauerversuche angelegt, in denen überprüft werden sollte, ob und in welchem Umfang der Stallmist eine spezifische „Humuswirkung" entwickelt oder ob die Stallmistwirkung evtl. durch höhere Stickstoffgaben ausgeglichen werden kann. Da sich die Zufuhr von Stallmist in vielen Versuchen besondes auf leichten Böden und in Trocken jähren durch die Verbesserung der Wasserhaltefähigkeit positiv auf die Erträge ausgewirkt hat, sollte weiterhin untersucht werden, ob nicht durch die Stallmistgaben eine Verbesserung der Düngewirkung der mineralischen N-Gaben eintritt. So fanden KÜRTEN und SAALBACH (1961) beim Vergleich von zahlreichen Stickstoffsteigerungsversuchen zu Zuckerrüben im Mittel eine bessere N-Wirkung bei gleichzeitiger Düngung mit Stallmist. Dagegen konnten SELKE und GÖRLITZ (1963) eine Erhöhung der N-Wirkung durch eine Stallmistdüngung nur bei Verabreichung von niedrigen N-Gaben beobachten, während bei höheren N-Gaben die umgekehrte Tendenz auftrat. Die Anlage der Versuche erfolgte 1962 auf Schwarzerdeboden (L 1 Lö 94/96) in Bad Lauchstädt, Kreis Merseburg, und auf lehmigen Sandboden (IS 4 D 41/52) in Vollenschier, Kreis Stendal. Die Versuche wurden in jedem J a h r doppelt, einmal mit Hackfrüchten und zum anderen mit Getreide durchgeführt. Die Höhe der Stallmistgaben betrug 300 d t / h a jeweils zur Hackfrucht. Da die Versuche im Fruchtwechsel liefen, bekam das Getreide keinen Stallmist. Lediglich im Anlagejahr wurde auch auf den mit Getreide bestellten Versuchshälften eine Stallmistgabe in Höhe von 100 d t / h a verabfolgt, um auch hier gleich im Anlagejahr eine evtl. Stallmistwirkung feststellen zu können. Die Stickstoffgaben wurden zu den einzelnen Früchten in folgender Höhe verabfolgt:

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ANSORGE, Wechselwirkung zwischen Stallmist- und Stickstoffdüngung

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Stickstoff wurde bis zu relativ hohen Gaben verabreicht. Bei den höchsten Gaben sollte möglichst schon eine Ertragsdepression erreicht werden. U m die im Stallmist enthaltenen Kaliu n d Phosphorsäuremengen auszugleichen, wurden die P 2 0 5 - G a b e n mit 150 kg/ha zur Hackf r u c h t u n d 75kg/ha zur H a l m f r u c h t u n d K 2 0 - G a b e n mit 300 kg/ha zur H a c k f r u c h t u n d 150 kg/ ha zur H a l m f r u c h t relativ hoch bemessen. Außerdem wurden zu den H a c k f r ü c h t e n 200 kg/ha Bittersalz verabreicht, u m eine evtl. Magnesiumwirkung des Stallmistes auszuschalten. D a der Winterweizen in L a u c h s t ä d t im F r ü h j a h r 1964 sehr stark durch die Getreideblumenfliege geschädigt war, wurde er umgebrochen u n d Grünhafer angebaut. Vollenschier 1962

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Abb. 1: Stickstoffsteigerungsversuclie mit und ohne Stallmist — Getreide (llclativcrtrag der Körner)

33 60 90 120 ISO

Beim Getreide trat entgegen allen Erwartungen durch die relativ trockene Witterung in den Jahren 1962 — 1964 selbst bei den höchsten N-Gaben von 150 kg/ha keine Lagerung ein. Deshalb wurden in einigen Jahren, z. B. 1962 in Vollenschier und Lauchstädt und besonders 1963 in Lauchstädt, bis zu N-Gaben in Höhe von 120 kg/ha z.T. große Ertragssteigerungen erzielt (Abb. 1). Im Versuch Vollenschier 1963 war jedoch bereits bei der niedrigsten N-Gabe in Höhe von 30 kg/ha

Aibrecht-Thaer-Archiv,

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Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

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358

SCHNEIDER, Aufgang von Zuckerrübensaatgut verschiedener Formen

Die Werte für die Keimfähigkeit liegen unter den gegebenen Freilandbedingungen höher als in der Laborprüfung. Die Ursache dürfte in einer geringen Keimschnelligkeit hegen. 4.

Diskussion und Schlußfolgerungen

Das Ergebnis der vergleichenden Untersuchung verschiedener Saatgutformen unter Labor- und versuchsmäßigen Freilandbedingungen zeigt bei Labor- und Freilandwerten gleiche Tendenzen. Die Freilandwerte können die Laborwerte etwa bestätigen, dürften aber infolge der variablen Umwelteinflüsse weniger aussagekräftig sein. Um die Wechselwirkung zwischen Umweltfaktoren und saatgutbedingten Faktoren auf den Keimungsvorgang besser erfassen zu können, wurde der Stichprobenumfang für die Freilandprüfung größer gewählt. Wenn in Weiterentwicklung der Saatgutprüfung unter praxisnahen Bedingungen die einzelnen, den Aufgang des Saatgutes beeinflussenden Faktoren künftig regressionsrechnerisch erfaßt werden sollten, wozu weitere methodische Untersuchungen notwendig sind, dürften vorliegende, aus Vergleichen von Labor- und Freilandwerten resultierende Ergebnisse zur Orientierung für die Praxis durchaus nützlich sein. Im allgemeinen liegen die Freilandwerte für Keimfähigkeit und Keimsumme niedriger als die entsprechenden Laborwerte. Die Differenz ist in Abhängigkeit von Witterungs- und anderen Umwelteinflüssen bei den einzelnen Saatgutformen verschieden. Diese auch in der landwirtschaftlichen Praxis zu beobachtende Tendenz deckt sich mit Untersuchungsergebnissen anderer Autoren (LÜDECKE und N E E B , 1 9 6 1 ) . In einigen wenigen Fällen ist jedoch gegenläufige Tendenz festzustellen (vgl. Tab. 11), indem die Feldwerte für Keimfähigkeit und Keimsumme höher liegen als die vergleichbaren Laborwerte. Die Ursache für das abweichende Ergebnis dürfte in einer stark verzögerten Keimlingsentwicklung des tetraploiden Saatgutes zu suchen sein, die dazu führte, daß Spätkeimer in der Laboruntersuchung nicht mehr, beim Feldaufgang aber noch erfaßt wurden. Häufiger konnte ein größerer Anteil von zwei- und dreifach besetzten Wuchsstellen im Freiland gegenüber dem Laborergebnis ermittelt werden. Bei zukünftigen derartigen Untersuchungen sollte die Sandteller- durch die Faltenfiltermethode ersetzt werden. Nach neueren Untersuchungen von A D E R ( 1 9 6 5 ) hat das Keimbett neben anderen Faktoren bei .Beta-Rüben-Saatgut nicht unwesentlichen Einfluß auf das Keimergebnis und seine Reproduzierbarkeit, wobei die Faltenfiltermethode gleichmäßigere, dem wahren Wert der Probe näherkommende und besser reproduzierbare Ergebnisse zeitigt als die verschiedenartigen als Keimbett verwendeten Sande. Auch H I B B E R T und WOODWARK ( 1 9 6 5 ) empfehlen Filterpapier als Keimmedium, mit dem höchste und einheitliche Keimfähigkeitswerte erzielt wurden. Zu gleichen Schlußfolgerungen kommen E I F R I G ( 1 9 6 0 ) , BETHMANN und LANGER ( 1 9 6 2 ) , BRANDT ( 1 9 6 4 ) u. a. Obwohl die Freilandwerte im allgemeinen nicht so aussagekräftig sind wie die Laborwerte, die sie aber bestätigen, ermöglichen Freilandversuche zusätzliche Aussagen über keimungsbiologische Eigenschaften des Saatgutes. Für die Praxis ist z. B. bedeutsam zu wissen, ob ein Saatgut schnell und gleichmäßig oder verzögert und ungleichmäßig aufläuft, wie die Verteilung von Wuchs- und Fehlstellen ist, wieviele von den

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

359

aufgelaufenen Keimpflanzen schwach, normal oder besonders kräftig entwickelt sind u. a. mehr. E n t s p r e c h e n d den steigenden Qualitätsforderungen an das für moderne Aussaatmethoden benötigte S a a t g u t ist eine eingehendere Prüfung und Beurteilung der i m Handel angebotenen Saatgutformen notwendig. Diese Situation veranlaßte mehrere Versuchsansteller, Handelssaatgut verschiedener F o r m e n vergleichend im L a b o r und auf dem F e l d zu prüfen und die vorläufigen methodischen Möglichkeiten bzw. gesammelten Erfahrungen mitzuteilen (BOBNSCHETTEB, 1 9 6 5 ; H I B B E B T U. W O O D W A B K , 1 9 6 5 ; L Ü D E C K E U. N E E B , 1961). Die kritisch vergleichende Prüfung dieser Erfahrungen wird zu einer allgemein anwendbaren Standardmethode für Freiland-Keimprüfungen führen, wie sie analog für die Laboruntersuchung bereits üblich ist. Zusammenfassung An verschiedenen Saatgutformen wurde der Einfluß von Korngröße, Perikarpabtragung, Dichte und Ablagetiefe auf die Anzahl Wuchsstellen und auf die Anzahl Pflanzen insgesamt sowie der Anteil an ein- und mehrfach besetzten Wuchsstellen im Freiland geprüft und die sich zeigenden Tendenzen mit den parallel dazu durchgeführten Laboruntersuchungen verglichen. Im allgemeinen bestanden zwischen Labor- und Freilandprüfung gleiche Tendenzen. Die Laborprüfung ist besser reproduzierbar, und ihre Ergebnisse sind aussagekräftiger als die der den jeweiligen Witterungseinflüssen ausgesetzte Freilandprüfung. Als Ergänzung zur Laboruntersuchung ist jedoch die Freilandprüfung bedeutsam, indem sie die im Labor nicht erfaßbaren Wechselwirkungen zwischen Saatgut und Umwelteinflüssen aufzeigen kann. PesioMe Ha3BaHne pafioTbi: CpanHHTejitHue iicciienoBaHHH BcxomecTH ceMHH caxapHoü CBenjibi pa3JIHHHbIX (j)OpM B JiaßopaTOpHblX H nOJieBHX yCJIOBHHX, 6JIH3KHX npOH3BOJJCTB6HHbIM Ha pa3Hbix (Jiopiwax noceBHoro MaTepnajia B nojieBbix ycJiOBHHx npoBepnjiocb BJiHHime BejiHHHHH 3epeH, BbiHoca nepHKapnHH, n.iOTHOCTH H rjiyßHHbi 3a«ejiKH Ha HHCJIO rHe3fl ji tia oömee HHCJIO pacTeHHit, a TaKHte na KOJiwiecTBO rHe3« c OAHHM H HECKOJIBKHMH pacTeHHHMH. BbiHBjiHiomHecH TeHffleHiiHH eoiiocTaßjiHJiHCL c peayjibTaTa MH , nojiy neHHbiMH M3 napajuiejiLHO npone^eiiHwx jiaSopaTopHHX OIIHTOB. B OCHOBHOM Meatfly jiaSopaxopHbiMH h nojieBbiMH onbiTaMH HMejiacb osHuaHOBaa TeimenuHH. JlaßopaTopubie HcnbiTaHHH nyqiiie nociipoHOBOHUMH H HX peayjibTa™ ßojiee flOKasaTe.ibHLi, neM pe3yjibTaTH nojieBbix OIIHTOB, noABepjKeHHbie NOROFLHHM B03ffieitcTBHHM. B KanecTBe 30110JIHGHHH K jia6opaTopHbiM MccJiejiOBaHHHM nojieBue OTTHTLI HMÖIOT 3Ha4eHne, TaK KaK OHH n0Ka3HBai0T B3aHMO«eflcTBHe Memfly ceMeHHHM MaTepnajioM H BHeiimett cpe^oft, noTopoe He MO>K6T ßbiTb YQTEHO B n a ß o p a T o p H b i x YCJIOBHHX.

Summary Title of the paper: Comparative studies on the emergence of various forms of sugar beet seed under practice-adapted conditions in the field and in the laboratory The influence of grain size, pericarp denudation, density, and application depth on the number of growth spots and on the total number of plants as well as the percentages of single and multiple growth spots were tested under field conditions, and the resulting trends were compared to parallel laboratory tests. In general, equal trends were observed between the laboratory and 25*

SCHNEIDER, Aufgang von Zuckerrübensaatgut verschiedener Formen

360

field experiments. Laboratory tests are more easily reproducible, and their results are more informative than those obtained from field experiments which are exposed to most various weather conditions. Field experiments, however, are of great importance as a supplement to laboratory tests, in that they show the interaction between seed and environment which cannot be proved by laboratory tests. Literatur ADER, F.: Zum Einfluß des Keimbetts und anderer Faktoren auf das Keimergebnis und seine Reproduzierbarkeit bei Beta-Rübensaatgut. Zucker 18 (1965), S. 143 — 150 BETHMANN, W.; LANGER, S.: Keimprüfung von Saatgut auf Aktivkohlefilterpapier-Prüfung von Beta-Rübensamen Proc. Internat. Seed Testing Assoc. 27 (1962), S. 672 — 674 BORNSCHEUER, E.: Äußere Saatgütqualität des genetisch einkeimigen Saatgutes im Vergleich zu technisch einkeimigem Saatgut. Z. Internat. Inst. Zuckerrübenforsch. 1 (1965), S. 51 —65 BRANDT, F. O.: Germat-Keimprüfapparaturen, eine große Hilfe im Keimprüfungslaboratorium. Zucker 17 (1964), S. 4 1 - 4 8 BRANDT, F. 0 . : Kapazität, Arbeitsleistungen und Betriebskontrollen im Keimlabor. Zucker 17 (1964), S.

372-374

EGGEBRECHT, H.: Untersuchung von Saatgut. Methodenbuch. Bd. 5, Berlin, 1941 HIBBERT, D.; WOODWARK, W.: Der Einfluß verschiedener Umweltfaktoren auf das Keimfähigkeitsergebnis bei einigen englischen Zuckerrüben-Saatgutproben. Rev. Inst. Internat. Rech. Betteravieres 1 (1965), S. 2 8 - 5 0 LÜDECKE, H.; NEEB, 0 . : Über den Feldaufgang der Zuckerrüben unter besonderer Berücksichtigung des künstlichen Monogermsamens. Zucker 14 (1961), S. 491—497 u. 517—523 SCHNEIDER, H.: Möglichkeiten der Aufbereitung von anisoploidem polykarpem Zuckerrübensaatgut. Tagungsber. zum Symposium Zuckerrübenbau Halle 1964 (im Druck) Anschrift des Verfassers D r . HEINZ SCHNEIDER

Institut für Rübenforschung Kleinwanzleben der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 3105 Kleinwanzleben

361 HANS-HEINRICH STAMEB

Gedanken A L B R E C H T T H A E R S und seiner Schüler zur Messung der Bodenfruchtbarkeit Dem Andenken der Gründung der Akademie des Landbaus am 15. Juni 1806 durch A L B R E C H T T H A E R gewidmet

zu

Möglin

Eingegangen: 19. 4. 1966

Die Steigerung der Bodenfruchtbarkeit ist das Kernproblem des modernen Ackerbaus. Deshalb hat es seit der Entstehung des wissenschaftlichen Landbaus nicht an Versuchen gefehlt, Meßzahlen zu finden, um das Ansteigen und Fallen der Fruchtbarkeit zu kontrollieren und dadurch die Richtigkeit von fortschrittlichen Fruchtfolgen und ackerbaulichen Maßnahmen zu beweisen. Seit mit der Gründung der Akademie des Landbaus zu Möglin durch A L B R E C H T T H A E R ein wissenschaftliches Forum für den Landbau in Deutschland geschaffen wurde, steht das Problem der Steigerung der Bodenfruchtbarkeit auf der Tagesordnung. Daß diese Eigenschaft des Bodens komplexen Charakter besitzt, erkannte man bereits zu T H A E R S Zeiten. Stabiler und schwer zu verändernder N a t u r sind die mineralischen Gemengteile unserer Böden und deren Korngrößenzusammensetzungen. T H A E R hat auf dem Gebiet der Bodenklassifizierung und Bewertung grundlegende Arbeit geleistet (THAER, 1811a). E r und seine Schüler erkannten aber auch, daß es einen sich dauernd verändernden Teil des Bodens gibt. Durch gesellschaftlichen Arbeitseinsatz, Anbau von landwirtschaftlichen Kulturen, Bodenbearbeitung sowie das Maß der Düngung wird der labile Teil des Ackerbodens, vor allem sein Humushaushalt beeinflußt. Damals hielt man den Humus für die eigentliche Pflanzennahrung. Trotz dieses teilweisen Irrtums hatten die praktischen Konsequenzen aus dieser Vorstellung, die Mehrung des H u m u s einschließlich Mergelung des Ackers und Krumenvertiefung sowie zahlreiche andere meliorative Maßnahmen betreffend, für den Fortschritt der praktischen Landwirtschaft in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts große Bedeutung (PETERSEN, 1952).

Das ackerbauliche Hauptproblem zur Zeit der Kontinentalsperre durch NAP O L E O N war die Erhöhung der Getreideerträge in Europa. Die rückständige Feudalgesellschaft sträubte sich gegen jede Änderung überlieferter Wirtschaftsformen, die das Untertanen Verhältnis zu ihren Ungunsten verändern könnte. Deshalb war der Kampf gegen die alte Dreifelderwirtschaft, der mit Abschaffung der Brache die Hutungsrechte der Grundherren antastete, erst erfolgreich, als Preußen 1806 und 1807 eine Niederlage erlitten hatte. T H A E R S Alternative war der Fruchtwechsel. Er verlangte verstärkte Viehhaltung, Feldfutterbau (Klee, Luzerne, Kartoffeln), dadurch gesteigerte Dungerzeugung sowie eine Reihe von Meliorationen einschließlieh der Anwendung verbesserter Ackergeräte und Anbaumethoden (THAER, 1811a). In rationalistischem Denken geschult, entwickelte T H A E R eine Theorie über die Messung der im Boden

362

STAMER, Messung der Bodenfruchtbarkeit

wirksam werdenden ertragbildenden Kräfte (THAER, 1809b). Die Fruchtbarkeit, der Reichtum, die Kraft des Bodens, erschöpft sich, wenn sie keinen Ersatz erhält. Der Mögliner erkannte also bereits das Wesen des intensiven Ackerbaus, das im Antagonismus von Akkumulation und Exhaustion des Bodenhumus besteht. Ausgehend von dem nahrungsfähigen Material, das der Chemiker E I N H O F , akademischer Lehrer in Möglin, analytisch ermittelte, bestimmte T H A E R die „aussaugende K r a f t " der Getreidearten in Graden. Alle anderen Früchte stufte er durch Analogieschluß ein, indem er auch ihre akkumulierende Wirkung berücksichtigte. Die Regenerierung der Bodenkraft erfolge hauptsächlich durch Stalldung. Ein Fuder zu 2000 Pfund (10 dt) erbringe die Kraft von 10 Grad, stellt T H A E R hypothetisch heraus. Die „reine Dreifelderwirtschaft", die nur Getreidebau umfaßt, tendiert zu einer ständigen Abnahme der Kraft des Bodens (Abb. 1) (THAER, 1809a). Da T H A E R 1.

2.

3

i.

5

6

7

8.

9. Oahr

Tendenz der 'raftabnahme

Abb. 1: Bodenfruchtbarkeitsbilanz nach THAER (Grundsätze, Bd. I , § 259) Reine Dreifelderwirtschaft, 9 Jahre hindurch ohne Wiederholung der Düngung Natürliche Kraft: 40 Grad Kraft 5 Fuder Dung:

50 Grad Kraft 90 Grad Kraft

1. 2. 3. 4. 5.

Jahr Jahr Jahr Jahr Jahr

Brache Roggen Gerste Brache Roggen

+ 10,00 Grad - 30,00 „ - 21,00 ,, +10,00 ., —17,70

6. 7. 8. 9.

Jahr Jahr Jahr Jahr

Hafer Brache Roggen Hafer

- 12,39 Grad + 10,00 „ -11,67 „ 8,17 „

von einem 40 Grad betragenden Niveau der natürlichen Kraft des Bodens ausgeht, ist der Tendenzpfeil mit dem Ausgangspunkt verbunden. Die Unzweckmäßigkeit dieses Wirtschaftssystems, das Raubbau an der Kraft des Bodens treibt, wird durch die graphische Darstellung besonders deutlich gemacht. Die „vervollkommnete Dreifelderwirtschaft" demonstriert bereits eine Kraftzunahme (Abb. 2). Sie enthält keinen reinen Getreidebau mehr, da sie durch Erbsen- und Kleeanbau aufgelockert ist. Der Dung wird jedoch noch alle neun Jahre zur Brache gegeben (THAER, o. J.). Auch die Erbsen nach Gerste erhalten Stalldung. Die „achtschlägige Fruchtwechselwirtschaft mit Stallfütterung" hat die Brache überwunden (Abb. 3). Sie ermöglicht bereits dreimalige Düngung mit Stallmist

363

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, H e f t 4, 1967

Abb. 2: Bodenfruchtbarkeitsbilanz nach THAER (Grundsätze, Bd. I I , S. X X I I I ) Vervollkommnete Dreifelderwirtschaft, 9 Jahre mit Wiederholung der Düngung Natürliche K r a f t : 40 Grad K r a f t 6 Fuder Dung: 60 Grad K r a f t 100 Grad K r a f t 1. Jahr Erbsen

-

2. Jahr Koggen

- 25,0

10,0 Grad „

6. Jahr Gerste 7. Jahr Klee

3. Jahr Gerste — 17,5 4. Jahr Brache + 8 Fuder Dung + 90,0

,, „

8. Jahr Koggen - 30,0 9. Jahr Gerste - 17,5

5. Jahr Roggen

,,

- 35,0

- 24,5 Grad +10,0 „ ,, ,,

aatüriicheKtaft

Abb. 3: Bodenfruchtbarkeitsbilanz nach THAER (Grundsätze, Bd. I I , S. X X V ) Achtschlägige Fruchtwechselwirtschaft mit Stallfütterung Natürliche K r a f t : 40 Grad K r a f t ' 9 Fuder Dung:

90 Grad K r a f t 130 Grad K r a f t

1. Jahr Kartoffeln

- - 20,0 Grad

6. Jahr Koggen

2. Jahr Gerste

-

31,5

„

7. Jahr Wicken + 3 Fuder Dung + 40,0

„

3. Jahr Klee 4. Jahr Hafer

+ 15,0 - 32,5

„ „

8. Jahr Koggen

,,

5. Jahr Erbsen + 4 Fuder Dung + 30,0

„

-

45,0 Grad

-40,0

und neben dem bodenverbessernden Klee den Anbau von Erbsen, Wicken und auch Kartoffeln, so daß das Steigen und Fallen der Fruchtbarkeitskurve wechselvoller wird. Auch hier ist die natürliche Kraft mit 40 Grad angenommen. Die Forderung THAERS, daß die Kraft des Bodens nie unter

STAMER, Messung der Bodenfruchtbarkeit

364

diese Linie sinken soll, ist hier wie beim Beispiel „vervollkommnete Dreifelderwirtschaft" erfüllt. In einer Reihe weiterer Bilanzen wird immer wieder die große Überlegenheit des von T H A E R besonders stark bevorzugten Fruchtwechsels deutlich gemacht. Die Bilanzen können auch als methodisches Mittel zur Gewinnung der Landwirte für den Fortschritt gewertet werden. T H A E R S berühmter Schüler v. T H Ü N E N ermittelte die Kraft des Bodens experimentell, indem er einen Düngungsversuch für Roggen mit und ohne Stalldung anlegte, der die THAERsche Hypothese bestätigte. Die Ertragserhöhung gab die Stalldung Wirkung an (v. T H Ü N E N , 1 8 2 1 ) . Er deckte aber auch bereits Mängel der Bilanzierungsmethoden auf, indem er feststellte, daß die Düngekraft einer Fuhre Dung auf besserem Boden höhere Erträge hervorbringe als auf armem. Dieselbe Düngermenge gäbe auch bei Hasselburger Roggen einen um 5 0 % höheren Ertrag als bei Sandroggen. Ferner sei auch zu beobachten, daß die Gerste nach gutem Winterroggen besser gerät als nach geringem. Das sei aber nicht mit der Annahme zu erklären, daß der gut geratene Roggen den Boden stärker aussauge. V. T H Ü N E N war mit dem Resultat seiner 1806 begonnenen langjährigen Untersuchungen zu diesem Problem nicht zufrieden. Er hielt die Ergebnisse jedoch für eine „bedeutende Annäherung zur Wahrheit". Ein anderer bedeutender Schüler T H A E R S , v. W U L F F E N , kommt der dynamischen Auffassung in seinen Bilanzen schon näher, wenn er Grade des Reichtums (R) mit Graden der Tätigkeit (T) multipliziert, um so Grade der Fruchtbarkeit (F) zu errechnen. Mit dem Begriff Tätigkeit wird die Wirkung der Bodenbakterien vorgeahnt (v. W U L F F E N , 1 8 2 0 ) . Um das Steigen und Fallen der Bodenfruchtbarkeit zu verdeutlichen, erwog v. W U L F F E N das Modell des Pendels, verwarf es aber, da sich der Ausschlag „durch die Veränderung wirtschaftlicher Einrichtungen unendlich modifizieren läßt". Ihm schien das Bild der Magnetnadel, die vom wahren Nordpol wie der kultivierte Boden von seinem natürlichen Zustande östlich oder westlich dekliniert, treffender. Der westliche Ausschlag sei der ,,unverhältnismäßige Anbau erschöpfender Früchte" (v. W U L F F E N , 1 8 2 0 ) . Eine statische Auffassung vom Boden ist auch von L I E B I G vertreten worden, der es als unwandelbares Gesetz ansah, daß „dem Felde an Bestandteilen wieder das erstattet werden muß, was demselben in der Ernte genommen worden ist" (LIEBIG,

1840).

Nach H E I D E N , Pommritz, hat die statische Bilanzierung die Aufgabe, zu klären, „ob bei dem vorhandenen Wirtschaftssysteme das Gut auf dem selben Fruchtbarkeitszustande verbleibt, oder ob es ärmer oder reicher wird". Der Gedanke einer Wirtschaftsstatik drängte sich immer stärker in den Vordergrund. Die buchhalterisch festgestellten Eingänge und Ausgänge wurden nach den Aschenbestandteilen, den in ihnen befindlichen mineralischen Nährstoffen, wie Kali, Natron, Kalkerde, Magnesia, Eisenoxid, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Kieselsäure und Chlor, bilanziert. Der Stickstoff wurde jedoch nicht aus den Ascheteilen, sondern der unveraschten Substanz bestimmt. In der vollständigen statischen Rechnung war auch eine Abrechnung der Nährstoffein- und -ausgänge für die einzelnen

Albrech t-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

365

Schläge vorgesehen, die sich an die Art der doppelten Buchführung anlehnte ( H E I D E N , 1 8 7 2 ) . Eine solche Berechnung ist jedoch sehr einseitig und mechanistisch, da sie Vorgänge, die sich im Boden dynamisch vollziehen, übersieht und den Wert des Humus nur nach seinem Nährstoffgehalt einschätzt. Gesamteinschätzung Gehen wir von der Definition der Bodenfruchtbarkeit aus (EHWALD, 1963), dann ist bei der Bodenfruchtbarkeitsmessung eine große Zahl von einzelnen Eigenschaften zu berücksichtigen, auch müssen zahlreiche im Boden ablaufende Vorgänge in ihrer Dynamik dargestellt werden. Solche Messungen und Untersuchungen werden heute auch vorgenommen. Für die breite Praxis, die Aufschluß über das Bodenfruchtbarkeitsverhältnis haben will, wäre das zu aufwendig. Eine Eigenschaft aber, welche in erster Linie die Bodenfruchtbarkeit bedingt, wenn alle anderen Paktoren in normaler Ebene liegen, den Humusgehalt, hatte T H A E R bereits erkannt. Da das Absinken der Hackfruchterträge mit dem Sinken des Humusvorrates im Boden korreliert, ist es doppelt wichtig, diesen zu bilanzieren. Der Kerngedanke THAERS und seiner Schüler, daß man bei Bodenfruchtbarkeitsbilanzen vom Bodenhumus ausgehen muß, ist bis heute geblieben. Für die Bodenfruchtbarkeit gebrauchte T H A E R den Ausdruck „Reichtum" oder „Kraft des Bodens", eine geniale Abstraktion für eine Erscheinung, die experimentell noch nicht zu erfassen war. Deren Grad an der Fruchtbarkeitspotenz des Stalldungs zu messen, ist noch heute für die Messung der Bodenfruchtbarkeit von Bedeutung. Wenn jedoch das Fallen oder Sinken der Fruchtbarkeit mit „Aussaugung" bezeichnet wird, dann werden die Vorgänge im Boden vereinfacht aufgefaßt. V. T H Ü N E N deckte bereits auf, daß eine einfache statische Beurteilung die dynamischen Vorgänge im Boden nicht erfassen kann. Gerade nach gut geratenem Roggen gedeiht die Gerste besser, stellte er fest, was der THAEiischen Theorie widerspricht. Es kommt nicht nur auf das Vorhandensein von Nährstoffen an, sondern auch auf die Fähigkeit, Nährstoffe und Wasser zu speichern und dann im geeigneten Moment an die Pflanze abzugeben. T H A E R hat bei jedem Boden eine „natürliche Kraft" angenommen, die er verschieden hoch ansetzte. Heute müssen wir von der Humusmenge pro Flächeneinheit ausgehen. Daß bereits die ersten statischen Bilanzen zum Nachdenken anregten und zur Überwindung der rückständigen Dreifelderwirtschaft beitrugen, steht außer Zweifel. Der Verlust an Kraft, das Sinken, das Schwinden der Bodenfruchtbarkeit, wurde deutlich gemacht, der Ausweg aber zugleich auch aufgezeigt. Dabei wurden der Praxis viele Varianten zur Wahl gestellt. Die Wirkung des Stalldungs wurde von T H A E R überschätzt. Wegen dessen vorzüglicher Wirkung glaubte er, den Gedanken der Kohlenstoffassimilation aus der Luft ablehnen zu müssen (THAER, 1798). Die unglückliche Konfrontierung „Humus-Theorie von THAER" und „Mineralstoff-Theorie von LIEBIG" — weil Ernährungs- und Düngungsfragen nicht auseinandergehalten wurden — hat die Einführung mineralischer Düngemittel verzögert und führte schließlich zu

366

STAMEB, Messung der Bodenfruchtbarkeit

einer Unterschätzung des Stalldungs, wodurch die statische Auffassung von der Düngung noch lange vertreten blieb (TRENEL, 1956). Die Diskussion über die

Auswertung des Dauerdüngungsversuches „Ewiger Roggenbau" in Halle zeigt, daß der Wert des Dungs noch heute umstritten ist. Eine richtige Lösung gibt PRJANISCHNIKOW : „Es geht darum, daß ohne richtige Organisation der Stallmistnutzung auch keine wirklich rationelle Anwendung der Mineraldünger eingeleitet werden kann" (PRJANISCHNIKOW, 1940).

Tatsache ist, daß wir heute noch in unserer sozialistischen Landwirtschaft des Stalldungs zur Lösung des Problems der Steigerung der Bodenfruchtbarkeit bedürfen. Gerade die Bilanzierungen zeigen immer wieder auf eine Lücke, die wir schließen müssen. Von THAER können wir nicht nur den Gedanken der Bilanzierung der Bodenfruchtbarkeit übernehmen, sondern seine Werke sind heute noch für uns eine Fundgrube von Anregungen, die Bodenfruchtbarkeit zu steigern. Auch bei der komplexen Rationalisierung der sozialistischen Landwirtschaft lohnt es sich, das Erbe der Klassiker des Landbaus zu studieren; das trägt dazu bei, die erweiterte Reproduktion der Bodenfruchtbarkeit zu gewährleisten. Zusammenfassung Die Steigerung der Bodenfruchtbarkeit gehört zu den wichtigsten Problemen des modernen Ackerbaus, das seit den Tagen THAERS auf der Tagesordnung steht. Er und seine Schüler v. THÜNEN und v. WULFFEN fanden meßbare Werte, um die Exhaustion und Akkumulation der Bodenfruchtbarkeit sichtbar zu machen. Die statische Auffassung dieser Dynamik führte zu Fehlern, die v. THÜNEN bereits erkannte, doch nocht nicht deuten konnte. Die spätere statische Auffassung vom Boden entfernte sich immer mehr von den Ansichten THAERS, da ihr eine statische Bilanzierung der Nährstoffe zugrunde lag. Die Fruchtbarkeitspotenz des Stalldungs wurde durch THAER und v. THÜNEN in Graden gemessen und der Exhaustion des Humus durch Getreide gegenübergestellt. Der Gedanke, Bodenfruchtbarkeitsbilanzen den Gehalt des Bodens an Humus zugrunde zu legen, hat sich positiv ausgewirkt. Pe3ioMe HasBaHHe paöoTbi: K Bonpocy HBMepHMOCTH miOAopoßHH IIOMBH IIoBMiiieHHe nJio«opo«HH noHBbi OTHOCHTCH K BaHuieftiiiHM npoGjieMaM coßpeMeHHoro aeMJieÄejiHH, i w r o p a H co BpeMeH T 9 P A CTOHT Ha noBecTKe «HH. O H H e r o YNEHHKH ijion TIOHEH H $0H ByjIBrne OTXO3;HJI OT B3rjiHflOB T B P A , Tau K a « B e r o 0 C H 0 B e j i e ; i ; a j i o CTaTHHecKoe ö a j i a H C H p o BaHHe n i i T a T e j i b i i t i x BemecTB. n o T e n n n a j i b n o e n j i o « o p o f l H e naB03a T 9 P H3MepnjiH B r p a « y c a x

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Summary Title of the paper: Measurability of soil fertility Increase of soil fertility, being on the agenda ever since the days of THAER'S, is one of the most important problems in modern crop farming. THAER and his students v. THÜNEN and

Albreeht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

367

v. W U L F E N f o u n d measurable values which helped t o visibly demonstrate b o t h exhaustion a n d accumulation of soil fertility. The static concept of this dynamics resulted in errors which were realized b u t n o t y e t interpreted b y v. THUNES. Soil statics in subsequent periods increasingly deviated f r o m T H A E R ' S concepts, as it implied a balance of n u t r i e n t statics. The fertility potency of f a r m y a r d m a n u r e was measured in degrees b y T H A E R and v. T H Ü N E N and compared t o h u m u s exhaustion b y cereals. The idea of basing balances of soil fertility on t h e content of h u m u s in t h e soil has yielded positive effects.

Literatur N ä h r s t o f f a u f n a h m e u n d Nährstofl'bilanzen im „Statischen Düngungsversuch" L a u c h s t ä d t nach ßOjäliriger Versuchsdauer. THAER-Arch. 9 (1965), H . 3 E H W A L D , E . : Zum Begriff u n d Wesen der Bodenfruchtbarkeit. Zur Definition des Begriffes. Z. Agrarökonomik 6 (1963), H . 12 HEIDEN, E . : Statik des Landbaus. Hannover, Cohen u n d Risch, 1872 ANSORGE, H . :

LIEBIG, J . : Die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agrikultur u n d Physiologie. Braunschweig, Friedr. Vieweg u. Sohn, 1840 O S T E R M U T H , H . : Albrecht Daniel T H A E R zum 1 0 0 . Todestage. Leipziger Oekon. Sozietät, Druck H . Ulrich, Leisning, 1929 PETERSEN, A.: Albrecht Daniel Thaer, eine kritische Würdigung zu seinem 200. Geburtstage. Sitz.-Ber. D t . Akad. Landwirtsch.-Wiss. Berlin 1 (1952), H . 4 PRJANISCHNIKOW, D. N . : Agrochemie. Moskau, 1940 (russ.) RAUHE, K . : Möglichkeiten des Humusersatzes d u r c h D ü n g u n g u n d Pflanze. Sitz-Ber. Dt. Akad. Landwirtsch.-Wiss. Berlin 13 (1964), H . 6 THAER, A. D.: Einleitung zur K e n n t n i s der englischen Landwirtschaft. Bd. I, H a n n o v e r , Gebrüder H a h n , 1798 THAER, A . D . : Grundsätze. 2. H a u p t s t ü c k : Verhältnis der D ü n g u n g zur F ü t t e r u n g des Viehstandes. 1809 a THAER, A . D . : Grundsätze. 2. H a u p t s t ü c k : Bemerkungen über das Verhältnis, in welchem die K r a f t des Bodens, der E r t r a g der E r n t e n u n d die Erschöpfung gegen einander stehen. 1809b THAER, A. D . : Uber die Wertschätzung des Bodens. Berlin, Realbuchhandlung, 1811a THAER, A. D . : Grundsätze der rationellen Landwirtschaft. Berlin, Realbuchhandlung, 1811b T H Ü N E N , J . H . V. : Über die quantitative W i r k u n g des Dungs u n d über die Aussaugungskraft der Gewächse. N. Ann. Meckl. Landwirtsch. 1821 TRENEL, M.: Zur Frühgeschichte der Agrikulturchemie. Festschr. zur 75-Jahrfeier der Landwirtsch.-Gärtn. F a k u l t ä t der H u m b o l d t - U n i v . Berlin, 1956 W U L F F E N , C . v . : Sendschreiben über die Statik des Landbaus. Möglinsche Ann. Landwirtsch. Berlin, 1820

Anschrift des Verfassers Dipl.-Päd. u. Dipl.-Landw. HANS-HEINRICH STAMKR 131 Bad Freienwalde, Gartenstraße 5

368

Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten 1 Aus dem Institut für Bodenkunde und Standortslehre der Technischen Universität Dresden FRIEDRICH HOFFMANN

Untersuchungen zur atomabsorptionsflammenphotometrischen Magnesiumbestimmung in Lösungen von Pflanzenaschen und Doppellaktatsowie Ammoniumlaktatessigsäureextrakten aus Böden Störeinflüsse in pflanzlichen Aschelösungen vorhandener Ionen bei der atomabsorptionsflammenphotometrischen Mg-Bestimmung und ihre Beseitigungsmöglichkeiten werden untersucht. Zusatz von CaCl2 sowie Konstanthaltung der Säurekonzentration eliminiert diese Störungen weitgehend. Durch die Atomabsorptionsflammenphotometrie läßt sich der Mg-Gehalt im CaCl2- und im Doppellaktatextrakt direkt und im Ammoniumlaktatessigsäureextrakt nach Zusatz von CaCl 2 messen. DL- und ALE-Werte unterscheiden sich nur geringfügig, sie liegen bei dem untersuchten Probenmaterial um das 1,4—l,5fache höher als die CaCl2-Werte. Die Mg-Messung im DL- bzw. ALE-Extrakt macht die gesonderte Extraktion des Mg bei der systematischen Bodenuntersuchung entbehrlich.

Aus dem Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin HANS EDGAR FREYTAG

Kohlendioxid-Abgabe in Abhängigkeit vom Bodenfeuchtezustand Im Verlauf der nach Wiederbefeuchten vorher lufttrockener Bodenproben erfolgenden C0 2 Abgabe kann zwischen einer „Primärphase" und der „Bodengrundatmung" unterschieden werden. Bei Verfolgung der C0 2 -Abgabe nach Zusatz stufenweise erhöhter H 2 0-Gaben zu lufttrockenen Proben desselben Bodens zeigte sich, daß zunächst in zunehmendem Maße infolge des „Zwischentrocknungseffektes" zugänglich gewordene Anteile aus der org. Bodensubstanz zersetzt wurden (Primärphase) und auch die Umsatzintensität der Grundatmung sich erhöhte. Nach Überschreiten des Feuchteoptimums wurden infolge Hemmung der Primärphase die leicht angreifbaren Komponenten erst im Verlauf der dadurch weiter intensivierten Grundatmung mineralisiert bis, bei noch höherer Wassersättigung, auch diese gehemmt verlief. Aus dem Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin CHRISTA V. ZAMECK

Einfluß regelmäßiger Stallmistdüngung auf einige chemische Bodeneigenschaften E s wird über 2jährige, 1961 und 1962 durchgeführte, dynamische Bodenuntersuchungen in langjährigen Düngungsversuchen auf sandig-lehmiger Fahlerde in Müncheberg berichtet: 1

Sämtliche hier referierten Arbeiten erscheinen ausführlich in einem der nächsten Hefte dieser Zeitschrift.

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, H e f t 4, 1987

369

Der Humusgehalt war in der Krume der mit Stallmist gedüngten Parzellen gegenüber ohne Stallmistdüngung um durchschnittlich 90 mg C/100 g Boden bzw. 10—15%, der Gesamtstickstoffgehalt um 4—7 mg N/100 g Boden bzw. 7 — 11% höher, an Nitratstickstoff wurden bis zu 30 mg N0 3 -N, an pflanzenaufnehmbarem Magnesium durchschnittlich 0,7—0,9 mg Mg/100 g Boden mehr festgestellt. Der Gehalt an laktatlöslichen Nährstoffen war nach Stallmistdüngung in K r u m e und Unterboden wesentlich höher als ohne Stallmistdüngung. Auf die Dynamik der genannten Bodeneigenschaften hatte die Stallmistdüngung keinen wesentlichen Einfluß. In der pH-Dynamik kam die günstige Stallmistdüngung sowohl in etwas höheren durchschnittlichen pH-Werten als auch in geringeren pH-Schwankungen während der Vegetationsperiode zum Ausdruck.

Aus dem Institut für Mineraldüngung Leipzig der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

HERMANN ANSORGE, SUSANNE MARKERT u n d RUDOLF JAUBRT

Untersuchungen über die Hemmung der Nitrifizierung durch einige chemische Präparate Der Einfluß einiger chemischer Präparate auf die Hemmung der Nitrifikation wurde in Modellversuchen im Brutschrank (30 °C, 60% max. WK) mit 2 Böden (Schwarzerde, lehmiger Sand) geprüft. Von den angewandten Präparaten zeigen 2-Chlor-6-(trichlormethyl)-pyridin (F) und m-Chloranilin (D) die beste nitrifikationshemmende Wirkung, a-Aminopyridin (E) sowie o- und mNitranilin (A und B) verzögerten die Nitrifikation dagegen nur im geringen Maße, während o-Chloranilin (C) eine Mittelstellung einnahm. Nach 4wöchiger Inkubationszeit reichten bei den Präparaten D und F und auf den leichten Böden auch bei C 10 ppm aus, um eine wirksame Hemmung der Nitrifikation zu erzielen. Die anderen Präparate waren bei höheren Aufwandmengen (20—50 ppm) wirksam, erreichten jedoch im Mittel auch bei höchster Aufwandmenge (100 ppm) nicht den Effekt wie Präparat D und F.

Aus dem Institut für Acker- und Pflanzenbau der Karl-Marx-Universität Leipzig

DIETRICH ERMICH

Untersuchungen über die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit beim Pflügen Die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit (v f ) bei der Herbstfurche auf 10 ... 12 km/h vergrößerte den Zerteilungsgrad und in der Regel auch die Lagerungsdichte des Bodens (sL). Der im Frühjahr noch vorhandene Lockerheitsgrad war außer von der v f und Pflugkörperform vor allem von der Bodenfeuchtigkeit bei der Pflugarbeit abhängig. Besonders auf den bei zu niedrigem Bodenfeuchtegehalt mit erhöhter v f gepflügten Teilstücken lag nach dem Winter nur noch ein geringes Porenvolumen bei stark vermindertem Grobporenanteil vor. Dadurch waren bei trockener Jahres Witterung Mehrerträge (Sommergerste 1964) und bei zu hohen Niederschlägen Mindererträge (Silomais 1965) angedeutet. Bei normaler Witterung (Zuckerrübe 1963) bestanden keine Ertragsunterschiede. In dem dreijährigen Versuchszeitraum glichen sich

370

Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

also die Ertragsleistungen zwischen den niedrigsten und höchsten v t -Stufen und den Pflugkörperformen nahezu aus. Die mittlere v r Stufe (7 km/h) unterschied sich weder bodenphysikalisch noch in den Erträgen signifikant von der v t = 5 km/h. Die Steigerung der Arbeitsproduktivität bei der Pflugarbeit ist aus ackerbaulicher Sicht auf sL-Böden durchaus vertretbar. Die hierzu erforderlichen Schnellpflugkörper dürfen wegen des Sortiereffektes den Boden nicht so stark seitwärts verlagern. Der Verteilungsgrad muß sich in Grenzen halten. Die Bodenoberfläche soll auch bei hoher vf eine gleichmäßige strukturstabilisierende Profilierung aufweisen. Hierzu scheinen Körperformen, die dem Schrauben- bzw. Wendelkörpertyp angenähert sind, geeigneter zu sein als steile Formen.

Aus dem Institut für Bodenkunde Eberswalde

der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

FRITZ ASMUS u n d JÜRGEN T H I E R E

Kennzeichnung verbreiteter anhydromorpher Bodenformen des nordostdeutschen Jungmoränengebietes In verschiedenen Teilen des nordostdeutschen Jungmoränengebietes wurden großmaßstäbliche Bodenkartierungen (1:10000) durchgeführt. Im Hinblick auf Bewirtschaftung und Melioration sowie systematische Stellung annähernd gleiche Böden wurden zu Bodenformen zusammengefaßt. Anhand von Profilbeschreibungen und Analysendaten erfolgte eine Charakterisierung der im Untersuchungsgebiet verbreitetsten anhydromorphen Bodenformen (Tieflehm-Fahlerde, Tieflehm-Parabraunerde, Lehm-Parabraunerde, Lehm-Rendzina, BändersandBraunerde und Sand-Rosterde). Die systematische Stellung der beschriebenen Profile, die Vergesellschaftung und Verbreitung der Bodenformen und einige Beziehungen zwischen Bodenformen und den Ergebnissen der Bodenschätzung werden diskutiert.

Aus dem Institut für Bodenkunde und Standortslehre der Technischen Universität Dresden

FRIEDRICH HOFFMANN

Atomabsorptionsflammenphotometrische Manganbestimmung in Pflanzenaschen Vergleichende Bestimmungen des Mangans in Pflanzenaschelösungen mit der kolorimetrischen und der atomabsorptionsflammenphotometrischen Methode beweisen die Eignung der letzteren als zuverlässige und ausreichend empfindliche Schnellmethode für die Ermittlung dieses Elementes.

Albrecht-Thaer-Archiv, 11. Band, Heft 4, 1967

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Aus dem Institut tür Pflanzenernährung und Bodenkunde der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und dem Pädagogischen Institut, Abteilung Botanik, Kothen (Anhalt)

GÜNTER K L E I N u n d KRISTINA URBAN

Untersuchungen über den Mineralstoffhaushalt des keimenden Maises unter besonderer Berücksichtigung der Sorten „Schindelmeiser" und „Siloma" Untersuchungen über den Mineralstoff haushalt der Maissorten „Schindelmeiser" und „Siloma", bei denen die Pflanzen innerhalb der ersten i i Keimungstage analysiert wurden, ergaben: Die Aufnahme und die sekundäre Umlagerung verschiedener Mineralstoffe (Ca, Mg, P) während der Keimung sind nicht nur von den Nährstoffverhältnissen und sonstigen Wachstums bedingungen abhängig, sondern sie sind auch in starkem Maße sortentypisch. Die Hybridsorte „Siloma" ist diesbezüglich der Sorte „Schindelmeiser" überlegen. Bei geeigneten Kulturbedingungen können sekundäre Ca-Translokationen innerhalb der embryonalen Gewebe der keimenden Maisfrucht nachgewiesen werden. Nach Ausbildung des Wurzelsystems wird Ca in den Reservestoffbehältern (Scutellum und Endosperm) akkummuliert. Im allgemeinen scheinen die Sortenunterschiede nicht prinzipieller Natur, sondern mehr gradueller Art zu sein.

Aus dem Institut für Pflanzenzüchtung Bernburg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

RICHARD POCKE u n d W E R N E R FRANZKE

Der Einfluß von Photoperiode und Düngung auf einige Inhaltsstoffe sowie den Ertrag der Luzerne In Gefäßversuchen wurde Luzerne unter verschiedener Photoperiode und Düngung kultiviert. Die sich daraus ergebenden Unterschiede im Nährstoff- und Mineralstoffgehalt sowie Ertrag von Blatt, Stengel, Wurzel und der an den Wurzeln vorhandenen Knöllchenmasse wurden mit folgendem Ergebnis bestimmt: 1. Der Ertrag an Blatt-, Stengel- und Wurzeltrockenmasse liegt im LT höher; der Wurzelanteil an der Gesamttrockenmasse ist im K T höher. 2. NPK-Düngung bewirkte gegenüber der PK-Variante einen Ertragsanstieg. N reduzierte jedoch den Anteil an Wurzeltrockenmasse und noch stärker die Knöllchenmasse. 3. Der Rohproteingehalt ist unter KT-Bedingung höher, während im LT in der oberirdischen Masse mehr Zucker, aber in der Wurzel weniger als im K T enthalten ist. 4. Zwischen Rohproteingehalt von Sproß- und Wurzel- und Knöllchentrockenmasse bestand eine enge Beziehung. 5. Der P 2 0 6 - und K 2 0-Gehalt lag unter KT-Bedingungen höher. 6. Unter KT-Bedingungen aufgewachsene Luzerne ist durch ihren höheren Rohprotein- und P 2 0 5 -Gehalt qualitativ hochwertiger; daher für die Trockengrüngutproduktion besonders geeignet. 7. I m Herbst und Frühjahr ausreichend mit Nährstoffen versorgte Luzerne lagert verstärkt Reservekohlenhydrate in die Wurzel ein, was sich günstig auf den Wiederaustrieb im Frühjahr bzw. nach dem 1. Schnitt auswirkt.

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Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

Aus dem Institut für Bodenkunde und Mikrobiologie der Kari-Marx-Universität Leipzig GEORG MÜLLER u n d BRIGITTE HICKISCH

Azotogen, ein Impfpräparat für Leguminosen Das in der D D R als einziges Präparat im Handel befindliche „Azotogen" gehört seit etwa 1914 zu den wirksamsten Impfmaterialien für Leguminosensaatgut. Azotogen ist eine Erdkultur. Der bei der Herstellung verwendete gemahlene Kompost eignet sich gut als Trägerstoff für Rhizobiumbakterien. Unter Laborbedingungen konnte an jungen Luzerne- und Rotkleepflanzen mit Azotogen üppige Knöllchenbildung bewirkt werden, an blauer Lupine blieb die Wirkung aus. Ein Feldversuch mit den Pflanzenarten Luzerne, Rotklee und blaue Lupine sowie den Behandlungsvarianten „Saatgutimpfung mit Azotogen", „Düngergabe 10 kg/ha Stickstoff" und ,,ungedüngt und ungeimpft" ergab im ersten Nutzungsjahr bei Luzerne und Rotklee eine erhöhte Anzahl Knöllchen an den Wurzeln der mit Azotogen geimpften Pflanzen gegenüber denen, die unbehandelt geblieben oder mit Stickstoff gedüngt worden sind. Die Ernteerträge von Luzerne und Rotklee vermochte Azotogen im ersten Nutzungsjahr geringfügig zu erhöhen, jedoch kommt bei Luzerne eine Gabe von 10 kg/ha sogenannten Startstickstoffes der Ertragserhöhung durch Azotogen gleich. Die Versuchsergebnisse liefern den Beweis, daß Azotogen die Erträge der Leguminosen zu steigern vermag, jedoch dürfte über die verstärkte Anwendung hoch wirksamer Rhizobiumstämme bei der Herstellung des Präparates dessen Qualität noch weiter verbessert werden können.

Richtlinien für Veröffentlichungen im Albrecht -Thaer -Archiv Um die Aktualität der Zeitschrift zu erhöhen, ihren Inlormationswert zu verbessern und die Frist vom Eingang der Manuskripte bis zum Erscheinen der betreffenden Hefte zu verringern, werden die Autoren um Beachtung folgender Hinweise gebeten: 1. Allgemeines Der Höchstumfang eines Beitrages soll 20 Schreibmaschinenseiten (60 Anschläge pro Zeile, 30 Zeilen pro Seite) einschl. Abbildungen, Tabellen und Literaturverzeichnis nicht überschreiten. Dabei ist auf kurze und treffende Darstellung Wert zu legen. Insbesondere ist auf eine strenge Auswahl der zu veröffentlichenden Ergebnisse im Hinblick auf ihren Informationswert zu achten. Das Redaktionskollegium behält sich vor, auch kürzere Beiträge zur konzentrierteren Neufassung zurückzugeben, wenn Inhalt und Umfang einander nicht entsprechen. Es können nur Arbeiten über abgeschlossene Untersuchungen angenommen werden; für Teilergebnisse von besonderer wissenschaftlicher Bedeutung ist die Veröffentlichung als kurze vorläufige Mitteilung möglich (2—3 Schreibmaschinenseiten). Eine Darstellung der Ergebnisse in mehreren Mitteilungen läßt sich nur bei ufagewöhnlich umfangreichen Forschungskomplexen und solchen, deren Bearbeitung sich über längere Zeit erstreckt, vertreten. Reine Literaturzusammenstellungen können zugunsten der Vielzahl experimenteller Arbeiten nur ausnahmsweise und auch nur dann gedruckt werden, wenn sie eine straffe theoretische Verarbeitung des Stoffes erkennen lassen. Bei der Abfassung der Manuskripte sind die von der Akademie herausgegebenen „Hinweise für den Autor" zu berücksichtigen. 2. Gliederung der Beiträge Um die Übersichtlichkeit zu verbessern, wird eine Gliederung nach folgendem Muster empfohlen : 2.1. Einleitung Sie soll so kurz wie möglich gehalten werden und sich nur auf die Problematik der Arbeit beschränken. Umfangreiche Literaturbesprechungen sind nicht erwünscht. Nur die neueste und wichtigste Literatur ist heranzuziehen, insbesondere wenn sie zur Begründung der Fragestellung dient. 2.2. Material und Methoden Hier ist eine kurze Übersicht, evtl. in Tabellenform, angebracht, sofern es sich nicht um neu entwickelte Methoden handelt. Von einer Beschreibung bereits bekannter Verfahren i3t unbedingt abzusehen. Die Darstellung dieses Abschnittes muß dem Leser die genaue Beurteilung der Ergebnisse ermöglichen. 2.3. Ergebnisse Die wichtigsten Ergebnisse sind in Form von übersichtlichen Tabellen oder graphischen Darstellungen mitzuteilen. Eine doppelte Darstellung als Tabelle und zugleich Abbildung ist unzulässig. Es ist zu vermeiden, die Zahlenwerte der Tabellen und Darstellungen in Worten zu wiederholen bfcw. Tabellen- uiid Abbildungsüberschriften nochmals in den Text einzubeziehen. Der Text in diesem Abschnitt sollte sich nur auf das beziehen, was zum Verständnis der angeführten Ergebnisse -sowie der daraus herzuleitenden Zusammenhänge notwendig ist. 2.4. Diskussion und Schlußfolgerungen Die Interpretation der Ergebnisse soll so erfolgen, daß ihr Aussagewert dem Leser ohne weiteres klar wird, Hinweise auf die weitere Entwicklung der Arbeit und Schlußfolgerungen für Forschung und Praxis erhöhen den Informationswert'des Beitrages. 2.5. Zusammenfassung Ihr Höchstumfang ist auf 20 Schreibmaschinenzeilen zu begrenzen. Dem kommt auch insofern Bedeutung zu, als alle Autorzusammenfassungen des Albrecht-Thaer-Archivs gleichzeitig als Referate in das Landwirtschaftliche Zentralblatt übernommen werden. Jede Zusammenfassung soll sich auf die Wiedergabe der wichtigsten Ergebnisse mit den daraus gezogenen Schlußfolgerungen beschränken; eine reine Inhaltsbeschreibung ist zu vermeiden. 2.6. Literatur Hier sind nur die tatsächlich in die Arbeit einbezogenen Literaturstellen anzuführen.

Deutsche Demokratische Kepublik Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin Institut für Landwirtschaftliche Information und Dokumentation

LANDWIRTSCHAFTLICHES ZENTRALBLATT Abt. Abt. Abt. Abt.

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Landtechnik Pflanzliche Produktion Tierzucht, Tierernährung, Fischerei Veterinärmedizin

Kuratorium : Prof. Dr. E . EHWALD, Eberswalde Prof. Dr. Dr. h. c. O . FRIEDRICH, Dresden Prof. Dr.-Ing. W. GRÜNER, Dresden Prof. Dr. A. HEY, Kleinmachnow Prof. Dr. Dr. h. c. M. KLINKOWSKI, Aschersleben Prof. Dr. O. LIEBENBERO, Leipzig Prof. Dr. Dr. h. c. G . MÜLLER, Leipzig Prof. Dr. E . PLACHY, Berlin Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. H. RÖHRER, Insel Riems bei Greifswald Prof. Dr. 0 . ROSENKRANZ, Böhlitz-Ehrenberg Prof. Dr. E . RÜBENSAM, Müncheberg Prof. Dr. R. SCHICK, Groß-Lüsewitz, Krs. Rostock Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. Dr. h. c. H. STUBBE, Gatersleben, Bez. Halle Prof. Dr E. WAGENKNECHT, Eberswalde Prof. Dr. E. WOJAHN, Paulinenaue In den Heilen de» Landwirtscha¡tlichm Zentralblattes erscheinen jährlieh etwa 33000 Auszüge aus den neuesten wissenschaftlichen Arbeiten des internationalen Schrifttums. Das Landwirtschaftliche Zentralblatt vermittelt damit einen umfassenden Überblick über den neuesten Stand aller Fachgebiete der Landwirtschaft. Die Gliederung nach einem übersichtlichen System ermöglicht die schnelle Information über einzelne Teilgebiete. Außerdem sorgen Sachregister für die Möglichkeit, bestimmte Spezialtragen anhand der Weltliteratur zu verfolgen.

In der Abt. I erscheinen 9 Hefte, in den Abt. II—IV je 12 Hefte im Jahr. Preis je Heft MDN 25,— (einseitig bedruckt MDN 29,—), (Sonderpreis für die DDR je Heft MDN 20,— ; einseitig bedruckt MDN 24,—. Fortsetzungsbestellung durch eine Buchhandlung erbeten

AKADEMIE-VERLAG

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BERLIN