Albrecht-Thaer-Archiv: Band 10, Heft 10 [Reprint 2022 ed.] 9783112657522

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

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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 Landwirtschaftawisseuschaften zu Berlin, 108 Berlin, Krausenatraße 38 — 39. Die Autoren erhalten Umbruchabzüge zur Korrektur mit befristeter Terminstellung. Bei Nichteinhaltung der Termine erteilt die Redaktion Imprimatur. Das Verfflgungsrecht über die in dieser Zeitschrift abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin über. Ein Nachdruck in anderen Zeitschriften oder eine Übersetzung 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.: 011773. Postscheckkonto: Berlin 35021. Bestellnummer dieses Heftes: 1051/10/10. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1285 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Bepublik. Gesamtherstellung: VEB 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

REPUBLIK

DEUTSCHE AKADEMIE D E R L A N D W I R T S C H A F T S W I S S E N S C H A F T E N ZU B E R L I N

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

£ HH H-l PH M PQ O < i-l tó W

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w S w Q
O s

MgO

0,019 (-) 0,001 (-)

0,018

0,017

0,08

0,02

0,03

0,001

0,032

-

(-)

(-)

Salatertrag

(-)

-

-

Buschbohnenertrag 25. 3. 64 24.8.64 25. 9. 64

-

-

-

0,044

0,034

0,001 (-) 0,47

0,19

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-

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)

0,015 (-)

0,06

0,21

0,49

-

-

-

0,08

0,18

0.18

Die Aktivität der Ionen in der Bodenlösung zeigt ein Spiegelbild zu den Potentialen (Abb. 6). Die verschiedenen organischen Düngungen bewirken erhebliche Aktivitätsdifferenzen nach der einheitlichen Mineraldüngung. Die Aktivität der Phosphorsäure sinkt nach der Düngung und steigt dann im Laufe der Vegetationszeit an. Es ergibt sich dieselbe Aussage wie bei den Ca-P-Potentialen in Abbildung 5. Das Sinken der P-Akti|vität nach der Düngung von 6 g P 2 0 5 /m 2 in Form von Monocalciumphosphat kann unter diesen Umständen nicht durch eine Änderung der Löslichkeitsbedingungen der Calciumphosphate verursacht sein. Es ist vielmehr eine biologische Festlegung der Phosphorsäure anzunehmen. Für einen starken Anstieg der biologischen Tätigkeit zur Zeit der Probeentnahme am 24. 4. spricht die erhöhte H-Aktivität und damit verbunden — in Gegenwart von CaC0 3 — die gestiegene Ca-Aktivität. Leicht lösliche Ca-Verbindungen sind ja mit der Düngung nicht zugeführt worden. Aus der höheren H-Aktivität bei den mit Stallmist gedüngten Parzellen ist auf eine besonders große biologische Tätigkeit zu schließen.

876

Rinno, Aussagekraft der NährstofFpotentiale

Abb. 6: Verlauf der Aktivität einiger Ionen in einem Dauerversuch mit organischer Düngung. Zeichen für Varianten und Düngungen wie in Abb. 5

Der Verlauf der Ca-P-Potentiale ist in diesem Versuch nicht durch die Lösüchkeit der Calciumphosphate — wie es für die Berechnung angenommen ist — bedingt, sondern überwiegend durch mikrobiologische Prozesse. Die Aktivitäten in Abbildung 10 sind Mittel aus 4 Parallelen. Die Potentiale wurden für jede Parallele einzeln berechnet und erst die Potentiale gemittelt. Man erhält hierdurch ein geometrisches Mittel; die Abweichungen sind jedoch wesentlich geringer, weil höhere Konzentrationen an den einzelnen Ionen in den Proben deutlich korreliert sind.

877

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, H e f t 10, 1966

3.3.

Magnesium-Düngungsversuch

Die Erträge aus diesem Versuch zeigten im Jahre 1964 bei Puffbohnen keine, bei Blumenkohl nur eine gesicherte Ertragsdifferenz zwischen Variante 2 und 4 (Tab. 2). Der MgO-Gehalt (Abb. 7) zeigt die Wirkung der langjährigen Mg-Düngung deutlich an, wobei bei gleicher Mg-Düngung in jedem 2. Jahr die 1964 gedüngte Parzelle einen höheren MgO-Gehalt aufweist. Die Mg-Ca-Potentiale geben von Tabelle 2 Gesamtertrag an PufFbohne und Blumenkohl in kg/Parzelle (26,8 m s ) Variante

Puffbohne

Blumenkohl

1 ohne Mg-Düngung 2 jedes 2. J a h r 7,3 g MgO/m" 3 „ „ ,, „ 4 jedes J a h r 7,3 g MgO/m !

75,4 76,8 73,1 78,8

26,7 24,2 26,0 28,9

GD 5%

14,7

4,7

Püffbohne

5.6

Blumenkohl

j ISööt

ipnS (lPfl

I

II

II

5.4

m II y 0 1 ojs 0.21 / / .

5.2

W5

4.6 4.4 4.2 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 0.10

_..°i 5 6

0,58 OD 5'/.

Abb. 7: Nährstoffpotentiale und MgO-Gehalt im Boden eines langjährigen Mg-Düngungsversuches mit folgenden Varianten :

0,12

1.7 4\

2 u

015 GD 5%

W

tn

1.5

4. jedes J a h r

I* 0,15 GD 5V.

1.2

o 0 1,0 01 \ 0.0 c« "O 0

0.6

m

01 10

8

1. ohne Mg 2. jedes zweite J a h r 7,3 g MgO/m 2 , zuletzt 1963 3. „ ,, ,, 7,3 g MgO/m 2 , zuletzt 1964

088GD5V.

a

253. 28.4.

22.7. 16.« 29.9.64

7,3 g MgO/m 2

Mineralische Düngung: Form : N bei allen Varianten als Kalkammonsalpeter bei Variante 1. und 2.: P als Superphosphat '/ 2 K als schwefelsaures Kali Va K als 60%iges Kaliumchlorid bei Variante 3 und 4 : P als Mg-Phosphat K als lleformkali Menge: I 220 kg K s O / h a Differenzdüngung Mg I I 50 kg N/ha I I I 40 kg P 3 0 6 / h a 90 kg K 2 0 / h a (als schwefelsaures Kali) 50 kg N/ha

878

RINNO, Aussagekraft der Nährstoffpotentialc

der Probenahme am 22. 7. an dieselbe Kennzeichnung der Varianten; allerdings wird der Mg-Entzug durch die Pflanze stärker wiedergegeben. Nach der konventionellen Auswertung der MgO-Bestimmung haben die Varianten 1 und 2 einen geringen Mg-Gehalt. Entsprechende Angaben über Mg-Ca-Potentiale liegen bisher nicht vor. Aus dem Vergleich dieser beiden Methoden kann geschlossen werden, daß Mg-Ca-Potentiale über 1,0 eine ungenügende Mg-Versorgung anzeigen. Allerdings muß diese Untersuchung während des starken Entzuges durch die Pflanze erfolgen. Während des Winters gleichen sich die langjährig unterschiedlich gedüngten Varianten einander weitgehend an, so daß sich die Mg-Ca-Potentiale im Frühjahr nur z. T. gesichert unterscheiden. Bemerkenswert sind die niedrigen H-Ca-Potentiale auf den mit Magnesium gedüngten Parzellen zu Beginn der Vegetation — also schon vor der Mg-Düngung 1964 —, die später stark über den weitgehend konstanten Wert der ungedüngten Parzelle ansteigen. Es kann daraus auf eine Veränderung der Löslichkeitsbedingungen des Calciumcarbonates durch die Mg-Düngung geschlossen werden, ohne daß die Bedeutung für die Pflanzenernährung angegeben werden kann. Die Ergebnisse der Regressionsanalyse sind in Tabelle 3 wiedergegeben. Tabelle 3 Einfache Bestimmtheitsmaße für die llegression zwischen dem Ertrag und einigen Kennzahlen des Bodens eines Mg-Dauerdüngungsversuehes (Signifikanzschwelle für p = 5% ist 0,22) Puffbohne Untersuchung am

pK-0,5 pCa

pMg-pCa

pH-0,5 pCa

0,5pCa + pH 2 PO,

25. 3. 64 28. 4. 64 22. 7. 64

0,24

0,017

0,094( —)

0,003

-

-

-

0,06( —)

0,019

0,024

0,092

MgO

_ 0,009 0,017

-

Blumenkohl Untersuchung am

pK-0,5 pCa

pMg-pCa

pH-0,5 pCa

0,5pCa + pHJO,

MgO

22.7.64 16.8.64 29.9.64

0,14 0,096( —) 0,015

0,02( —) 0,23(-) 0,002( —)

0,015 0,24

0,001 0,15

0,22 0,18

E,0

0,013

P2Os

0,28

Infolge der geringen Ertragsunterschiede, die durch die langjährige Mg-Düngung hervorgerufen wurden, sind keine guten Korrelationen zu den Kennwerten der Nährstoffversorgung des Bodens zu erwarten. Tabelle 4 Untersuchung vom 25. 3. 64 16. 8. 64 29. 9. 64

Bestimmtheitsmaß pMg-pCa: 0,5 pCa + pH„P0 4 pH-0,5 pCa:0,5 pCa + pH.PO, pH-0,5 pCa: 0,5 pCa + H,PO,

0,67 0,66 0,70

879

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Aus dem Zahlenmaterial dieses Versuches lassen sich außerdem einige Beziehungen zwischen den einzelnen Kenngrößen des Bodens ableiten. Bei einer Signifikanzschwelle von 0,22 (für P = 5%) ergeben sich die in Tab. 4 enthaltenen Korrelationen. Das Variationsglied in diesem Versuch — die Mg-Steigerung — wird in ihrer Auswirkung auf den Boden durch die DL-Methode und das Mg-Ca-Potential gekennzeichnet (Abb. 7). Zum Ertrag bestehen jedoch bei beiden Verfahren nur an einzelnen Untersuchungsdaten Beziehungen. 3.4.

K- und P-Steigerungs- und Nährstofformenversuch

Die Ergebnisse der DL-Methode zeigen in diesen Versuchen auf Schwarzerde sehr erhebliche Unterschiede zwischen den Probeentnahmen im April und August 1964 (Abb. 8). Die Werte sind im Frühjahr bei P 2 0 5 und K 2 0 niedriger als im Herbst; bei MgO ist es umgekehrt. Die Aussage hinsichtlich des Nährstoffgehaltes ist aus den Frühjahrs- und Herbstuntersuchungen bei K 2 0 und MgO gleich; es wären lediglich die Grenzwerte entsprechend zu ändern. Bei P 2 0 5 zeigt jedoch die Frühjahrsuntersuchung bei dem Versuch mit den Phosphatformen (Abb. 8) eine ganz andere Versorgung mit P an wie die Herbstuntersuchung. kg/Parzelle 40 3530 25 20,

b

GD 5

• Ga 5•/.

c

3,2

I i 1

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GD 5% 3.1

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4.1

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3,0

25 mgP 2 0 5 /100g 2 0 15

111«

ri • H fd 2.e "I I "I I

10 15 mg «20 /100g 10

JL

I

14. mg MgO /100g12 10 Kl t

Hl

N I

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Tho Oica Sup Glü

I 1 I I NI

0

30 90 kg P2O5

^Probeentnahme vom 17.4. Q .....vom 22.8.

U 1 rjI 0

Kl I a I

50 100 kg K 2 0

200

Hl

MI

4 0 % KMg Kali

| | Gesamtertrag an Zwiebel'

Abb. 8 : Gesamtertrag an Zwiebeln, Gehalt an laktatlöslichem P 2 0 6 und K a O sowie MgO-Gehalt des Bodens nach S c h a c h t s c h a b e l in einem Dauerversuch auf Schwarzerde bei verschiedenen Düngerformen (a und d) und Nährstoffsteigerungen (b und c)

880

U m s o , Aussagekraft der Nährstoffpotcntiale

Bei dem P-Steigerungsversuch (Abb. 8) gibt nur die Herbstuntersuchung die langjährige P-Düngung von 30 bzw. 90 kg P 2 0 5 / h a wieder, während die Frühjahrsuntersuchung — Proben vor der Düngung 1964 entnommen — völlig gleiche Werte ergibt. Die Erträge zeigen, daß in diesem Fall eine Ertragsminderung auf den langjährig mit P 2 0 5 gedüngten Parzellen vorliegt. E s besteht auch keine

'7 GD 5•/,

0,30 G 0 5 V . 0.66

0.12

0.12

006

0,07 G D 5 V .

006

17.4. 27.5. Thomasphosphat Dicalciumphosphat Superphosphat Glühphosphat (je 30 kg P 2 0 5 / h a )

22«.

22Ä

174. 2 7 5 . 0 kg p 2 0 5 / h a 30 90

•

' •

lals Superphosphat)

174. 27.5. 0kgK20/ho 50 • 100 • 200 • ( a l s 40*/« Kali)

22.6.1 1 7 4 .

00?

004G0 5V.

27.5.

22S1964

40 % Kali KMg S 0 4

(je 100 kg « 2 0 / h a )

Abb. 9: Xährstoffpotentiale in einem Dauerversuch (seit 1950) auf Schwarzerde bei verschiedenen Düngerformen (a und b) und Nährstoffsteigerungen (b und c), Versuchspflanze: Zwiebel ..Zittauer Gelbe" Mineraldüngung bei a und b : I

100 kg N als Ammonsulfat, 120 kg K s O als 40%iges Kali, Phosphat-Differenzdüngung

Mineraldüngung bei c und d : I I 30 kg N als Kalkammonsalpeter, 00 kg P 2 O s als Superphosphat, Kali-Differenzdüngung I I I 50 kg N als Kalkammonsalpeter

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Korrelation zwischen den Erträgen und den K 2 0-, P 2 0 5 - und Mg-Gehalten des Bodens. Bei der langjährigen K-Steigerung ist eine Ertragszunahme und ein starker Anstieg des laktatlöslichen Kalis zu verzeichnen. Die Korrelationen zwischen Ertrag und K 2 0- sowie MgO-Gehalt des Bodens betragen bei der Frühjahrsuntersuchung B = 0,31 und 0,18; bei der Herbstuntersuchung B = 0,018 und 0,43 (Signifikanzschwelle für P = 5% ist 0,40). Die Ca-P-Potentiale (Abb. 9) zeigen zwischen den Phosphatformen keine Unterschiede; sie steigen jedoch insgesamt von der Saat bis zur Ernte stark an. In der P-Steigerungsreihe (Abb. 9) haben alle Varianten im Frühjahr einen fast gleichen Wert (ca. 5,3). Erst zum Ende der Vegetation zeigt sich eine Abstufung der Potentiale entsprechend der Düngung. Auch bei langjähriger Fortlassung der P-Düngung steigt das Potential im Herbst nur bis 6,5, bleibt also kleiner als 7; ein Wert, der nach U L R I C H (1961) eine ausreichende P-Versorgung kennzeichnet. Die DL-Methode zeigt im Gegensatz dazu im Frühjahr niedrige und im Herbst hohe Gehalte an P 2 0 5 an. Ein Vergleich mit den Aktivitäten der Phosphorsäure in diesen Versuchen (Abb. 10) zeigt, in Übereinstimmung mit den Ca-P-Potentialen, im Frühjahr einen fast gleichen Wert von 8 • 10~5 mol/1. Selbst bei der P-Steigerungsreihe (Abb. 10b) sind nur die Differenzen zu der langjährig mit 90 kg P 2 0 5 /ha gedüngten Parzelle gesichert. Die Abnahme der P-Aktivität nach der Düngung ist auch in diesen Versuchen zu beobachten. Die H-Ca-Potentiale (Abb. 9) sinken nach der Düngung im Frühjahr, bis auf die Parzelle, die keine K-Düngung erhalten hat. Außerdem sind die H-Ca-Potentiale bei den Phosphatversuchen (Abb. 9a und b) — vor allem nach der Düngung — niedriger als bei den Kaliversuchen. Die Ursache dafür liegt — wie Abbildung 10 zeigt — in der höheren Aktivität der H-Ionen, die auf die Düngung mit Ammonsulfat (100 kg N/ha) zurückzuführen ist. In den Kalisteigerungs- und -formenversuchen wurde der Stickstoff als Kälkammonsalpeter (80 kg N/ha) gegeben. Die Auswirkung dieser unterschiedlichen N-Düngung ist auch bei den Aktivitäten des Calciums (Abb. 10) zu beobachten. In den Kaliversuchen liegen die Werte an sich höher und steigen noch nach der Düngung. Bei den Phosphatversuchen kann nur das Dicalciumphosphat und Glühphosphat — in geringerem Maße das Thomasphosphat — die kalkzehrende Wirkung des Ammonsulfates kompensieren. Bei den Superphosphatparzellen sinken die a Ca-Werte nach der Düngung mit (NH 4 ) 2 S0 4 • Gleichzeitig ist nur auf diesen Parzellen ein sehr starker Anstieg der Mg-Aktivität zu beobachten, der sich bei den Mg-Ca-Potentialen auswirkt. Vermutlich bildet sich bei langjähriger Anwendung von Superphosphat und Ammoniumsulfat nach der Düngung vorübergehend das stärker dissoziierte Magnesiumsulfat in größerem Umfang. Das K-Ca-Potential (Abb. 9) ist im Frühjahr hoch und liegt bei den Phosphatreihen, die 120 kg K 2 0/ha/Jahr erhalten, zwischen 2,5 und 2,6; bei den Kalireihen mit 100 kg K 2 0 / h a bei 2,7. Bei den Kaliversuchen wird selbst nach der Düngung — infolge der hohen Ca-Aktivität — nur ein K-Ca-Potential von 2,4 erreicht, und zwar beim höchsten Ertrag. Bei den Phosphatversuchen liegen jedoch nach der Düngung die K-Ca-Potentiale überwiegend zwischen 2,0 und 2,2. 61

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Rinno, Aussagekraft der Nährstoffpotentiale

Moi/L.

a

1

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174. 27.5. -Thomasphosphat

Dicaldumphosptat

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b

1—I—!

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1

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I I I

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22». 174. 27S. 22.?, 174. 275. 22.8. 17.4. 275. o kg PjO^ha 0 leg K20/ha 40«/. Kali

Glühphosphat ijt 30 kg IJ 05/ha)

30 kg

- - -90hg

.

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(als Supephosphnt)

50-

;

•

L

22&1964

KMg SO*

100 •

200 • (als 40»/. Kali)

(je DO kg/ha)

Abb. 10: Aktivitäten einiger Ionen in Gleichgewichtsbodenlösungen eines Dauerversuches auf Schwarzerde, Versuchspflanze: Zwiebel „Zittauer Gelbe"

Diese Differenz wird ebenfalls dadurch verursacht, daß der Stickstoff in den Phosphatversuchen als (NH 4 ) 2 S0 4 verabreicht wurde. Zum Teil wird die CaAktivität hierdurch stark herabgesetzt, und dort wo das durch die Phosphatform verhindert wird, tritt infolge des Kationenumtausches eine Staffelung der K-Aktivitäten auf (Abb. 10a). Es genügt demnach weder die Angabe der K-

883

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

Aktivität noch der K-Ca-Potentiale allein für die Kennzeichnung des verfügbaren Kaliums. Um dem vielfachen Zusammenwirken der Faktoren zu entsprechen, eignen sich Ionenverhältnisse besser als einzelne Ionenaktivitäten; es müssen jedoch alle im Wechselspiel stehenden Ionen berücksichtigt werden. Die Aktivitäten stellen in den Kaliversuchen (Abb. 10 e und d) Mittelwerte aus 6 Parallelen dar, in den Phosphatversuchen (Abb. 10 a und b) Mittelwerte aus 4 Parallelen. Die Potentiale wurden für jede Parallele berechnet und dann erst im Mittel gebildet.

3.5.

Versuch Wollup

Die Ergebnisse der DL-Methode zeigen auf diesem Boden erhebliche Unterschiede zwischen der Frühjahrs- und Herbstuntersuchung bei P 2 O s und MgO (Abb. 11). Die K»0-Gehalte stimmen überein und sind — besonders für eine Gemüsefrucht-

16.7 31.8.64 i

Abb. 11: Nährstoffpotentiale in einem tonreichen Aueboden des Oderbruches

K2O 0 P2O5 B MgO

folge — gering. Diese Aussage stimmt mit den K-Ca-Potentialen von 2,85 überein, die auch nach einer Düngung von 100 kg K 2 0 / h a kaum sinken. Der hohe P 2 0 5 Wert im Herbst steht im Widerspruch zur Aussage des Ca-P-Potentials. Im Frühjahr liegt das Ca-P-Potential knapp unter 7. 3.6.

Untersuchungen zum Nährstoffvorrat

Da neben dem Nährstoffpotential auch der Nährstoffvorrat für die Nährstoffleistung des Bodens unter Umständen eine Rolle spielt, wurde dieser Wert in zwei der angeführten Versuche nach U L R I C H (1961) untersucht. 61*

884 3.6.1.

KIKNO, A u s s a g e k r a f t d e r X i i h r s t o f f p o t e n t i a l e

Phosphorsäurevorrat

In Abbildung 12 sind die P-Mengen, die mit verschiedenen Potentialen vorliegen, dargestellt, und zwar im lehmigen Sand der Kastenparzellenversuche und den P-Düngungsversuchen auf Schwarzerde. Die Untersuchungen erfolgten am Ende der Vegetationsperiode. 1.0

A b b . 1 2 : P h o s p h a t m e n g e n in n i g / 1 0 0 g B o d e n in A b h ä n g i g k e i t v o m C a l c i u m phosphat-Potential in l e h m i g e m S a n d

mg P/100 g Boden 0.5 0,25 5/

5.6

5.8

6.0

6,2 6,4 6.6 6,8 0,5pCa+pH 2 P0 4

7,0

(. .) ( D ü n g u n g siehe u n t e r K a s t e n parzellen) u n d Schwarzerde, und zwar im P-Dauerdüngungsversuch ohne V (o c ) u n d m i t 90 k g P 2 O s / J a h r (x

x)

Setzt m a n voraus, daß die P-Mengen mit einem Ca-P-Potential unter 7 f ü r die Phosphatversorgung der Pflanzen in Betracht kommen, so ergibt sich f ü r die Schwarzerde, die seit 15 J a h r e n nicht mit P gedüngt worden ist, ein Wert von 0,5 mg/100 g Boden oder ca. 15 kg P/ha. Dieser geringe Wert reichte für eine optimale Ertragsbildung aus, denn die P-Düngung blieb ohne Wirkung. Wie Abbildung 9 zeigt, wird auch am Ende der Vegetation höchstens ein Ca-P-Potential von 6,5 erreicht. Die mit 90 kg P 2 0 5 / h a gedüngte Parzelle (Abb. 12) läßt wesentlich größere P-Mengen mit einem Ca-P-Potential < 7 erwarten. Eine Extrapolation der Kurve würde etwa 2 mg P/100 g Boden ergeben. Die Nachlieferungsintensität f ü r Phosphorsäure — U L R I C H (1961) bezeichnet diesen Prozeß als NährstofFkinetik — ist auf diesem Boden so groß, daß die 15 J a h r e lang nicht gedüngte Parzelle im F r ü h j a h r eine ähnlich hohe P-Aktivität (Abb. 10) sowie gleich geringe Ca-P-Potentiale (Abb. 9) aufweist wie die mit 90 kg/ha gedüngte Parzelle. Auch aus der Größe der Differenz zwischen den P-Aktivitäten und den Ca-P-Potentialen im Herbst und bei Vegetationsbeginn ist auf den Umfang der Nährst off kinetik zu schließen. Im lehmigen Sandboden ergibt eine Extrapolation der Kurve bis zum Ca-P-Potential 7 etwa 1,5 mg P/100 g Boden (Abb. 12). Dieser Wert ist im Vergleich zur Schwarzerde mit 90 kg P 2 0 5 / h a und J a h r recht erheblich. Infolge der geringeren biologischen Festlegung der Phosphorsäure ist jedoch mit einer geringeren Nährstoffnachlieferung zu rechnen. Zieht man als Ausdruck f ü r diese Nährstoff kinetik die Differenz zwischen den Ca-P-Potentialen im Herbst und F r ü h j a h r heran, so zeigt sich, daß sie vom Sand über lehmigen Sand und Lehm steigt (Abb. 2) und auf Schwarzerde am größten ist. Auf dem Sandboden mit organischer Dauerdüngung (Abb. 5) liegt eine andere P-Dynamik vor. Hier wird nach kurzfristiger P-Festlegung im Laufe des Sommers zunehmend mehr Phosphorsäure verfügbar. 3.6.2.

Kali Vorrat

Beim Kalium stellen die im Sorptionskomplex vorliegenden sowie die durch Defixierung freisetzbaren Mengen den Vorrat dar. Die Menge an Kalium, die

885

A l b r c c h t - T l i a c r - A r c h i v , 10. B a n d , H e f t 10, 1980

durch Austauschprozesse zur Verfügung steht, kann ebenfalls aus dem K-Gehalt der Gleichgewichtslösung bei verschiedenen Verhältnissen von Boden: Lösung gewonnen werden. Wie bei der Bestimmung des P-Vorrates empfiehlt es sich, mit einem Ca-Überschuß zu arbeiten (Abb. 13). Auf den Kationenaustausch je 100 g

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Summary Vegetable crop yields were compared with both the values obtained from the double-lactate method (DL) and the nutrient potentials in tests applied to various soils of different organic and mineral fertilization. Soil tests carried out during several Vegetation phases disclosed

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heit 10, 1966

887

severe deviations of the DL-method according to various soil types which would greatly impair its informative value especially at soils with better nutrient supply. Nutrient dynamics of soils, under the influence of fertilization, nutrient extraction, and nutrient fixation, was indicated also under these conditions by the nutrient potentials. Various modifications of potentials, however, could not be properly interpreted, unless several potentials with more or less the same reference ion (calcium) were determined or unless the changes in ion activity were disclosed. The nutrient potentials would properly reflect nutrient availability in various soils, even if no limiting values were used, with an exception to be made for the potassium supply of a certain black earth and riverside soil where even the DL-method was found to fail.

Literatur ASLYNG, H . : The lime phosphate potentiale of soils the solubility and availability of phosphates. Royal Vet. Agr. College Copenhagen Yearbook 1954, S. 1—50 BAUMANN, E.: Ergebnisse der ersten sechsjährigen Rotation eines Dauerdüngungsversuches mit zeitlich und mengenmäßig differenzierter Kompost- und Stallmistdüngung zu Gemüse auf Sandboden. Thaer-Arch. 7 (1963), S. 3 6 5 - 3 8 5 BERGMANN, W . ;

GÜTHER, A . ;

WITTER, B . :

Bodenuntersuchung

u n d D ü n g u n g , eine

Maß-

nahme zur Erhaltung und Mehrung der Bodenfruchtbarkeit. Dt. Akad. Landwirtsch.Wiss. Berlin, Inst. f. Pflanzenernähr. Jena, Bodenuntersuchungsdienst der DDR, 1965 HENZE, R . : Vergleichende Betrachtung der Erträge des Göttinger Feldes und der Zustandsgrößen Nährstoffpotential und Nährstoffvorrat des Bodens. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 103 (1963), S. 9 - 1 1 KLAPP, E . ; SCHLÜTER, A.: Änderungen der laktatlöslichen K 2 0 - und P 2 0 5 -Mengen im Dauerdüngungsversuch Dikopshof unter dem Einfluß von Düngung und Jahreszeit. Z. Ackeru. Pflanzenbau 107 (1958) KÖHNLEIN, J . : Ertragssteigerung, Nährstoffbilanz und Bodenuntersuchungsergebnisse in statischen Feldversuchen mit steigenden P 2 0 5 - und K 2 0-Gaben. Z. Acker- u. Pflanzenbau 104 (1957) MENGEL, K . : Untersuchungen über das „Kalium-Calcium-Potential". Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 103 (1963), S. 9 9 - 1 1 1 RINNO, G.: Komplexometrische Bestimmung von Ca und Mg in Pflanzen und Böden. ThaerArch. 8 (1964), S. 7 6 1 - 7 6 5 SCHACHTSCHABEL, P . ; ISERMEYER, N.: Die Magnesiumbestimmung mittels Titangelb. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 67 (1954), S. 1—8 SCHACHTSCHABEL, P . : Der Magnesiumversorgungsgrad westdeutscher Böden und seine Beziehungen zum Auftreten von Magnesiumsymptomen an Kartoffeln. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 74 (1956), S. 2 0 2 - 2 1 9 SCHACHTSCHABEL, P . : Das pflanzenverfügbare Magnesium des Bodens und seine Bestimmung. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 67 (1954), S. 9—23 SCHILLING, G.: Über die Magnesiumbestimmung mit Titangelb. Z. landwirtsch. Versuchs- u. Untersuchungswes. 3 (1957), S. 236—244 SCHOFIELD, R. K . : A ratio law governing the equilibrium of cations in the soil solution. Proc. X I the Internat. Congr. Pure and Applied Chemie Vol. I l l , London, 1947, S. 257—261 SCHOFIELD, R. K . : Can a precise meaning be given to "available" soil phosphorus? Soils and Fertilizers 18 (1955), S. 3 7 3 - 3 7 5

888

RINNO; A u s s a g e k r a f t der Nährstoffpotentialc

ULRICH, B.: Die Wechselbeziehungen von Boden und Pflanze. Ferdinand-Enke-Verl., Stuttgart 1961 Ionic equilibria between clay and dilute salt solution. Soil Sei. Amer. Proc. 19 (1955), S. 3 6 - 4 0 .

WOODRUFF, C. M . :

A n s c h r i f t des Verfassers D r . GÜNTER IUNNO I n s t i t u t f ü r Mineraldüngung Leipzig, Zweigstelle P o t s d a m , der Deutschen Akademie der L a n d w i r t s c h a f t s w i s s e n s c h a f t e n zu Berlin 15 P o t s d a m , Templiner Straße 21a

889 Aus dem I n s t i t u t für Pflanzenernährung und Bodenkunde und dem I n s t i t u t für Pflanzenzüchtung der Martm-Luthcr-Universität Halle-Wittenberg

HOEST SCHARF

Untersuchungen zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes im Boden durch trockene Verbrennung Eingegangen: 2. 2. 1966

Die Verfahren zur C-Bestimmung im Boden lassen sich in drei Gruppen einteilen : a) Trockene Verbrennung der organischen Substanz des Bodens und Bestimmung der entwickelten C0 2 -Menge. Es wird hierbei der Gesamtgehalt an Kohlenstoff bestimmt, der Karbonatkohlenstoif muß getrennt ermittelt und abgezogen werden. b) Nasse Verbrennung der organischen Substanz des Bodens durch Erhitzen mit Chromschwefelsäure und Bestimmung der entwickelten COs-Menge. Die Zerstörung der Karbonate erfolgt hierbei vor der Verbrennung durch Behandlung mit verdünnter Schwefelsäure. c) Oxj'dimetrische Verfahren: Dabei erfolgt eine Behandlung des Bodens mit Oxydationsmitteln (Bichromat, Permanganat, Cer(IV)-Verbindungen). Die verbrauchte Oxydationsmittelmenge wird tritimetrisch oder kolorimetrisch bestimmt.

Die Fehlermöglichkeiten bei der oxydimetrischen Kohlenstoffbestimmung im Boden hat WELTE (1955) zusammengefaßt. Abgesehen von anderen Fehlerquellen

ist der Verbrauch an Oxydationsmitteln vom Sauerstoff- und Wasserstoffgehalt der organischen Substanz abhängig. Nach dem Humifizierungsgrad sind Unter-

schiede i m Sauerstoffgehalt zu erwarten (LAATSCH U. M i t a r b . , 1950). ASLYNG

(1955/56) fand bei humiden Böden Dänemarks einen um 10% höheren Sauerstoffverbrauch, als dem entstandenen C0 2 entspricht. Allgemein wird angegeben, daß die Analysenwerte bei nasser und bei trockener V e r b r e n n u n g gleich sind (SPRINGER, 1928, THUN, 1955). I n den

nachfolgend

beschriebenen Untersuchungen wird an humosen sandigen Lehmböden gezeigt, daß bei hohen Verbrennungstemperaturen, verlängerten Verbrennungszeiten und durch Zusatz eines Verbrennungskatalysators (Mn0 2 ) zum Boden der festgestellte C-Wert in einer Bodenprobe ansteigt. Dieser Befund ist wichtig bei der Beurteilung von Veränderungen des Kohlenstoffgehalts der Böden in langjährigen Feldversuchen. Ein nach längerer Versuchszeit festgestellter Kohlenstoffgehalt im Boden ist nur dann mit dem am Versuchsanfang festgestellten C-Gehalt vergleichbar, wenn die Analysenmethoden vergleichbar sind. 1.

Beschreibung der verglichenen Methoden zur C-Bestimmung im Boden 1

a) Nasse Verbrennung nach S P R I N G E R ( T H U N , 1 9 5 5 ) , unabhängig voneinander ausgeführt durch zwei Mitarbeiterinnen des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde der MartinLuther-Universität Halle-Wittenberg 2 . Beide erzielten übereinstimmende Resultate. b) Trockene Verbrennung nach L A D E M A N N (1957). Diese Methode verwendet eine für die CBestimmung im Stahl übliche Apparatur. Die organische Substanz des Bodens wird im SauerstofFstrom verbrannt, das Gasgemisch in einer Meßbürette aufgefangen und zur Absorption 1

a

Herrn Prof. D r . D r . h . c . K . SCHMALFUSS danke ich für die Anregung zur Durchführung der mitgeteilten Untersuchungen Fräulein llEIN'ICKE und Fräulein SHTZL bin ich für die Ausführung der Analysen zu D a n k verpflichtet

890

SCHARF, Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes im Boden

des C0 2 dreimal durch 30%ige Kalilauge gedrückt. Die bei der Verbrennung entstandene Menge C0 2 wird volumetrisch bestimmt nach Vol. C0 2 = Vol. Verbrennungsgase (mit C0 2 ) — Vol. Verbrennungsgase (ohne C0 2 ). Die Verbrennungszeit betrug 12 — 15 Minuten, sie ist beschränkt durch das Fassungsvermögen der Meßbürette und kann kaum verlängert werden. c) Trockene Verbrennung und titrimetrische C0 2 -Bestimmung. Die Verbrennungen erfolgten im Sauerstoffstrom bei verschiedenen Temperaturen (550—950° C) und dauerten 1,5—6 Stunden. Das Verbrennungsrohr wurde durch einen regelbaren elektrischen Rohrofen beheizt. Die Verbrennungsgase durchströmten noch ein weiteres, wie zur nassen Verbrennung nach SPRINGER (THUN, 1955) mit Bleichromat und Kupferoxyd gefülltes Verbrennungsrohr, welches ein elektrischer Elementaranalyseofen auf dunkle Rotglut (ca. 550—600° C) erhitzte. Zur sicheren Absorption freiwerdenden Chlors befand sich im nachgeschalteten Verbrennungsrohr noch ein ca. 25 mm langer Silberwolle-Pfropfen. Die Verbrennungsgase wurden durch 2 Waschflaschen mit 0 , 1 n NaOH geleitet und das C0 2 titrimetrisch nach WINKLER (MÜLLER, 1957, S. 354) bestimmt.

Bei beiden Verfahren der trockenen Verbrennung war zur Entfernung des bei der Verbrennung evtl. entstehenden S 0 2 ein mit gekörntem (0,5—2 mm) Braunstein gefülltes U-Rohr in den Strom der Verbrennungsgase eingeschaltet. Ein Zusatz von 10 mg Schwefel je C-Bestimmung in 700 mg Boden veränderte den nach L A D E M A N N bestimmten C-Gehalt nicht. Nach mehrmaliger Wiederholung des Schwefelzusatzes erschöpft sich die Wirksamkeit des Mn0 2 . Die Bodenproben waren zu allen Bestimmungen auf < 0,2 m m zerkleinert. Der Gehalt an Karbonat-C betrug 0,004%. Den eingewogenen Bodenproben wurden bei den trockenen Verbrennungsmethoden ca. 10—20 Gew.% Braunstein zugemischt ( „ m i t M n 0 2 " ) . Der dem Boden zugemischte Braunstein war auf < 0 , 5 m m zerkleinert u n d zur Zerstörung von Karbonaten 2 h bei 550—600°C geglüht. Die Verbrennungstemperaturen waren gestaffelt von 550—950° C. 2.

Untersuchungsergebnisse

Tabelle 1 zeigt, daß die Werte bei der nassen Verbrennung niedriger liegen als bei d e r t r o c k e n e n V e r b r e n n u n g n a c h LADEMANN. Bei t i t r i m e t r i s c h e r B e s t i m m u n g

des C 0 2 wurden nochmals höhere C-Werte gefunden, wahrscheinlich verursacht durch die längere Verbrennungszeit. Bei einem Gesamtzeitbedarf von 15—20 Minuten je Einzelbestimmung nach L A D E M A N N beträgt die Verbrennungszeit nur etwa 12 Minuten; d a die Ergebnisse reproduzierbar sind, dürfte der nach der Tabelle 1 : Kohlenstoffgehalt, bestimmt nach verschiedenen Methoden Boden Nr. 1 n %C

s%

Boden Nr. 2 n %C s%

3

1,375

0,26

3

1,359

0,44

a) nach LADEMANN

6

1,436

0,79

6

1,417

0,30

28

12,04

0,90

b) titrim. CO,-Best., 2 1/2 h Verbrennungszeit

4

1,456

0,20

4

1,442

0,38

4

12,02

0,15

Bestimnuingsmethode

nasse Verbrennung nach SPRINGER trockene Verbrennung bei 950° C (mit MnOa)

CaCO, (theor. C-Geh. = 12%) n %C s%

891

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, H e f t 10, 1966

Methode L A D E M A N N nicht erfaßte Kohlenstoff in schwer oxydierbarer Form vorliegen, so daß geringe Änderungen der Verbrennungszeit ohne Einfluß bleiben. Die Übereinstimmung der Ergebnisse bei der thermischen Zersetzung des CaC0 3 mit dem theoretischen Kohlenstoffgehalt bei beiden Methoden der trockenen Verbrennung weist gleichfalls auf den Einfluß der Verbrennungszeit hin. Tabelle 2 Einfluß der Verbrennungstemperatur und der Beimengung von Braunstein zum Boden auf die Höhe des festgestellten C-Gehaltes (Methode LADEMANX, Boden Nr. 3) Temp. °c

ohne Zusatz n %c

550 600 700 800 900 950

3 3 3 3 3 3

1,462 1,506 1,564 1,699 1,706 1,726

Zusatz von MnO a n %C s%

s% 4,42 5,51 2,07 0,76 0,99 0,69

3 3

1,667 1,690

-

-

3

1,739

0,56 0,73 -

0,10

-

-

-

3

1,740

0,46

Anmerkung: C-Gehalt, ermittelt durch nasse Verbrennung nach SPRINGER: 1,695% C, 1,694% C

Bei der C-Bestimmung nach L A D E M A N N werden ohne Zusatz von Braunstein zum Boden mit steigender Temperatur steigende Kohlenstoffmengen gefunden. Bis 800° C steigen die ermittelten C-Werte stark an. J e größer die Streuung der Einzelwerte (s%) um den jeweiligen Mittelwert ist, desto weniger gut stimmen die einzelnen Wiederholungen bei der betreffenden Temperaturstufe überein. Die Einzelbestimmungen weisen bei den Temperaturstufen 550° C, 600° C u n d 700° C eine große Streuung auf. Reproduzierbare Ergebnisse werden erst bei 800° C und darüber erzielt, trotzdem steigen die festgestellten Kohlenstoffmengen bis 950°C an. Bei niedrigen Verbrennungstemperaturen ist infolge der kurzen Verbrennungszeit (12 — 15 Minuten) die Verbrennung unvollständig. Die trockene Verbrennung des Bodens ohne Zusatz bei titrimetrischer Bestimmung des C0 2 liefert infolge der längeren Verbrennungszeit bereits bei 550° C reproduzierbare Ergebnisse. Die Ergebnisse der sechsstündigen Verbrennung bei 550° C beweisen, daß die Verlängerung der Verbrennungszeit und die Erhöhung der Verbrennungstemperatur die Analysen werte gleichsinnig beeinflussen. Zusatz von Braunstein zum Boden begünstigt die trockene Verbrennung. Bereits bei 550° C konnten mit der Methode L A D E M A N N reproduzierbare, aber noch zu Tabelle 3 Einfluß der Verbrennungstemperatur und -zeit sowie des Zusatzes von Braunstein zum Boden auf die Höhe des festgestellten C-Gehaltes (Methode: trockene Verbrennung und titriinetrisehe C0 2 -Bcstimmung; Boden Nr. 3) Temp. °C

Verbrennungsdauer (h)

ohne Zusatz mittlerer Einzehverte Wert

550 550 650 950 950

1,5 6,0 1,5 1,5 2,5

1,707 1,746 1,734 1,760

1,700 1,749 1,737 1,758 -

1,724 1,743 1,731 1,762 -

Mit Zusatz v. M n 0 2 mittlerer Einzelwerte Wert 1,698

1,788 1,787 1,781 1,781

1,788 1,785 1,780 1,780

1,788 1,789 1,782 1,782

892

SCHARF, Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes im Boden

niedrige Ergebnisse erzielt werden. Der Endwert ist bei der Methode L A D E M A N N bereits bei 800 °C erreicht mit 1,74% Kohlenstoff im Boden; dieser End wert ist durch 28 weitere, außerhalb der obigen Versuchsserie am gleichen Boden durchgeführte C-Bestimmungen bestätigt. Bei titrimetrischer Bestimmung des C 0 2 wird infolge der längeren Verbrennungszeit bereits bei 550° C der gleiche C-Gehalt gefunden wie bei höheren Temperaturen; auch hier liegt der End wert bei Zusatz von Braunstein zum Boden höher als bei Verbrennung des Bodens ohne Zusatz. Eine Überhöhung der titrimetrisch bestimmten C0 2 -Mengen durch Schwefeloxyde und Chlor ist kaum möglich; diese werden durch Bleichromat und Silber absorbiert (PREGL, 1935). Die Beeinflussung der Werte durch Stickoxyde ist unwahrscheinlich, nach V E C E R A ( 1 9 5 8 ) absorbiert granuliertes Mn0 2 auch Halogene und Stickstoffoxyde. Bei beiden Formen der trockenen Verbrennung war ein U-Rohr mit Mn0 2 in den Strom der Verbrennungsgase eingeschaltet. Außerdem ist eine Erhöhung der C-Werte durch Stickstoffoxyde auch bei der nassen Verbrennung nach S P R I N G E R nicht ausgeschlossen. 3.

Diskussion der Versuchsergebnisse

Erfolgt vor der nassen Verbrennung eine Zerstörung der Karbonate durch Behandlung mit Säure, so kann dabei organisch gebundener Kohlenstoff durch Dekarboxylierung verlorengehen (DEUEL, 1958) und der nachfolgenden C-Bestimmung entzogen werden. Die zur vorliegenden Arbeit untersuchten Böden spalteten in 95%iger Schwefelsäure, nach S P R I N G E R ( T H U N , 1 9 5 5 ) 1 : 2 mit Wasser verdünnt, beim Erhitzen bis zum Sieden (Sdp. 121°C) nur 0,004% C0 2 -Kohlenstoff ab. Durch die Vorbehandlung mit Säure lassen sich die bei der nassen Verbrennung erhaltenen zu niedrigen C-Werte nicht erklären. Durch Zusatz von Braunstein zum Boden (10 - 2 0 % der Bodenmasse) wurden stets, besonders bei niedrigen Temperaturen, höhere Kohlenstoffmengen nachgewiesen. Die C-Bestimmungen in organischen Substanzen werden überwiegend ohne Zusatz eines Katalysators zur Analysensubstanz durchgeführt, die Katalysatoren werden im Verbrennungsrohr angeordnet, um zur vollständigen Verbrennung der von der Substanz abgegebenen Dämpfe und Pyrolyseprodukte beizutragen. H O R A C E K und K Ö R B L (1959) untersuchten die Wirksamkeit vieler Katalysatoren und stellten Mangandioxyd und Kobaltöxyd als besonders wirksam heraus. Verf. hat außer Braunstein noch Bleichromat als Zusatz verwendet. Die Wirksamkeit des Bleichromates war viel geringer als die des Braunsteins, insbesondere ist Bleichromat (Smp. 844° C) bei hohen Temperaturen ungeeignet. Es kann angenommen werden, daß der Boden Nr. 3 etwa 1,69% C in leicht verbrennbarer Form enthält. Diesem Wert entspricht der durch die nasse Verbrennung festgestellte Kohlenstoffgehalt und auch der durch die trockene Verbrennung bei 550°C und 1,5 Stunden Verbrennungsdauer festgestellte C-Gehalt. Reproduzierbare Ergebnisse sind nur mit Bestimmungsmethoden erreichbar, die allen leicht oxydierbaren Kohlenstoff erfassen. Bei Bestimmungsmethoden, mit denen sämtliche leicht oxydierbaren Kohlenstoffverbindungen verbrannt werden, haben die zwischen den Wiederholungen unvermeidbaren Unterschiede

893

Albrccht-Tlmer-Archiv, 10. Band, H e f t 10, 1966

d e r V e r b r e n n u n g s b e d i n g u n g e n ( V e r b r e n n u n g s z e i t , V e r b r e n n u n g s t e m p e r a t u r u. a.) n u r geringen E i n f l u ß auf d e n festgestellten KohlenstofFgehalt. Die organische E l e m e n t a r a n a l y s e

arbeitete f r ü h e r bei der C - B e s t i m m u n g

mit

T e m p e r a t u r e n v o n 5 5 0 — 6 0 0 ° C (PREGL, 1 9 3 5 , S. 46) u n d o h n e B e i m e n g u n g v o n Katalysatoren

zur Analysensubstanz.

Als Ursache der bisher

angenommenen

Ü b e r e i n s t i m m u n g der Ergebnisse von nasser u n d trockener V e r b r e n n u n g bei der C - B e s t i m m u n g i m B o d e n ist die A n w e n d u n g zu niedriger V e r b r e n n u n g s t e m p e r a t u r e n u n d der Verzicht auf d e n Z u s a t z v o n K a t a l y s a t o r e n bei d e r t r o c k e n e n Verbrennung anzusehen. Zur C-Bestimmung in organischen Substanzen

finden

jetzt

z u n e h m e n d h ö h e r e T e m p e r a t u r e n A n w e n d u n g ( K N O B L O C H , 1 9 6 1 ; P B E G L , 1958). Vorliegende Ergebnisse wurden an schwarzerdeähnlichen sandigen

Lehmböden

erzielt u n d m ü s s e n a n B ö d e n m i t a n d e r e n H u m u s f o r m e n ü b e r p r ü f t werden. Zusammenfassung Es wird über den Einfluß der Verbrennungstemperatur, Verbrennungszeit u n d der Beimengung von Braunstein auf die Höhe des feststellbaren C-Gehaltes in sandigen Lehmböden berichtet. Ohne Zusatz von Braunstein zum Boden wurde durch trockene Verbrennung bei 550° C ein gleich hoher C-Gehalt ermittelt wie durch die nasse Verbrennung nach SPRINGEB. Bei E r h ö h u n g der Verbrennungstemperatur von 550° C auf 950°C stiegen die durch trockene Verbrennung erzielten C-Werte von 1,707% auf 1,760% an (Tab. 3). Bei Zumischung von Braunstein zum Boden wurde ein etwas höherer C-Gehalt (1,78%) ermittelt, die Erhöhung der T e m p e r a t u r von 550° C auf 950° C blieb dabei ohne Einfluß auf die Analysenwerte. Bei trockener Verbrennung der Bodenproben u n d volumetrischer Bestimmung des entstandenen C 0 2 nach der Methode LADEMANN ist die Verbrennungszeit kurz (12 — 15 Minuten) u n d läßt sich nicht wesentlich verlängern. Nach dieser Methode wurden reproduzierbare Ergebnisse erst bei 800° C (ohne Zusatz von Braunstein) bzw. bereits bei 550° C (mit Zusatz von Braunstein) erreicht. Bis 950°C (ohne Mn0 2 ) bzw. bis 800°C (mit MnO a ) stiegen die C-Gehalte an. Bei allen Temperaturstufen von 550—950° C wurden durch den Zusatz von Braunstein die Analysenwerte erhöht (Tab. 2). PeüiOMe

CooömaeTca o BJIHHHHH TeMnepaTypbi «Kiiramifi, np0A0JHKHTejii>H0CTH c)KHraHHji h npiiMecH nnponiosHTa Ha KOJimecTBO nojwaiomerocfi onpeflejieiinio yrjiepo.ua B nerKHx cyrjiHHKax. Cyxoe cwiiraHHe npw TeMnepaType 550°C 6es AOÖANNEHHH niipojiio3HTa K noHBe n a n o Tanne w e nonasaTejin conepjKaHHH y r n e p o ^ a Kau MOKpoe cmiiraniie no IIInPHHrEpy. yBeniMemie TeMnepaTypbi «KHraHHH c 550°C SO 950°C npiiBeno K yBejinieHHK» noKa3aTeJieÄ coftepmaHMH yrjiepop,a nonyieHiibix n p n cyxoM o K u r a m i H c 1 , 7 0 7 % no 1 , 7 6 0 % (TaÖJi. 3). l l p n CMeiiiHBaHHH noiBbi c naponiosHTOM GbiJiii rionyietibi iiecKonbuo 6ojiee Bbicomie noKa3aTejm coAepmaHMH y r a e p o a a (1,78%), npii 3TOM yßejniieuHe TeMnepaTypbi cmuraHHH c 550°C ao 950/C He OKA3ANO BJIHHIIHH n a NOKASATE.IN aHajiH3a. I I p n cyxoM OKHraiinii H oöbeMnoaHajiimiiecKOM yieTe 06pa30Baßiuer0CH C 0 2 no MeToay JIAHEMAHHA BpeMa CJKHRAHIIH «opoTKoe (12—15 MHiiyT) m ne MOJKGT öbiTb cymecTBeimo yBejnmeno. B0cnp0ii3B0AHMbie pesynbTaTbi no 3TOMy MeTOjjy ÖHJIH nojiy>ienbi jiHmb npii 800°C (6e3 noöaBKH nHpoJiio3HTa) hjih yme n p n 550°C (c soöaBJieHHeM mip0JiJ03HTa). flo 950°C (6e3 AOÖaBJieiiHH Mn0 2 ) HJIH no 800°C (c noßaBJieimeM M n 0 2 ) noKasaTemi coj;ep?KaHHH y r j i e p o n a yBenuHHBauHCb. IlpH Bcex TeMnepaTypax OT 550°G AO 9 5 0 ' C B pesyjibTaTe HO6ABKH nnpojnosHTa NOKA3ATEJIH YBEJIIIHHBAJIHCB.

894

SCHARF, Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes im Boden

Summary The influence of combustion temperature, combustion time, and pyrolusite admixture on the amount of detectable carbon in sandy loam soils is reported. Without pyrolusite admixture to the soil, the carbon amount found after dry burning at 550° C was equal to that found after wet burning, according to S P R I N G E R . Carbon values obtained from dry burning increased from 1.707 per cent to 1.760 per cent (Tab. 3) when the combustion temperature was raised from 550° C to 950°C. Slight increase of carbon content (1.78 per cent) was found when pyrolusite had been admixed to the soil, with the temperature rise from 550° C to 950° C having no effect on the analysis values. Combustion time for dry burning of soil samples and volumetric assessment of resulting C0 2 by the L A D E M A N N method would be short (12 to 15 minutes), and it could not be substantially prolonged. Reproducible results from this method were not obtained until the temperature was 800° C (without pyrolusite admixture) or 550° C (with pyrolusite admixture) respectively. Carbon amounts were found to increase in temperatures up to 950° C (without Mn0 2 ) or up to 800° C (with Mn0 2 ) respectively. The analysis values were found to increase after pyrolusite admixture in all temperature stages between 550° C and 950° C. Literatur C.: Soil organic matter: Oxidation value and carbon content. Acta Agric. scand. 6 (1955/56), S. 6 4 - 8 0 D E U E L , H ; D U B A C H , P . ; B A C H , R . : Dekarboxylierung der organischen Substanz des Bodens. I. Dekarboxylierung der gesamten Humusstoffe. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 81 (1958), S. 1 8 9 - 2 0 1 H O R A C E K , J . ; K Ö R B L , J . : Bestimmung von Kohlenstoff und Wasserstoff in organischen Verbindungen. Mikrochimica Acta (Wien) 1959, S. 3 0 3 - 3 1 3 K N O B L O C H , W.; K N O B L O C H , F . ; M A I , G.: Über einen neuen Mikroverbrennungsautomaten zur serienmäßigen C-, H- und N-Bestimmung. Mikrochimica Acta (Wien) 1961, S. 576—581 L A A T S C H , W.; B A U E R , I . ; B I E N E C K , O.: Die Bildungsweise der Huminsäuren. Landwirtsch. Forsch. 2 (1950), S. 3 8 - 5 0 L A D E M A N N , E . : Verfahren zur schnellen Bestimmung des Kohlenstoffes. Z. landwirtsch. Versuchs- u. Untersuchungswes. 3 (1957), S. 2 2 4 - 2 3 5 M Ü L L E R , G. C.: Praktikum der quantitativen chemischen Analyse. 4. Aufl., Leipzig, 1957 P R E G L , F . ; R O T H , H.: Die quantitative organische Mikroanalyse. 4. Aufl., Berlin, 1935 P R E G L , F . ; R O T H , H.: Die quantitative organische Mikroanalyse. 7. Aufl., Wien, 1958 S P R I N G E R , U . : Die Bestimmung der organischen, insbesondere der humifizierten Substanz im Boden. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd., Abt. A, 11 (1928), S. 3 1 3 - 3 5 9 T H U N , R . ; H E R R M A N N , R . ; K N I C K M A N N , E . : Methodenbuch. Bd. I : Die Untersuchung von Böden. 3. Aufl., Radebeul u. Berlin, 1955 V E C E R A , M.; S N O B L , D.; S Y N E K , L . : Ein Schnellverfahren zur C—H-Mikrobestimmung in organischen Substanzen. Mikrochimica Acta (Wien) 1958, S. 9—27 W E L T E , E . : Über die Bestimmung des Kohlenstoffs auf oxydimetrischem Wege. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 70 (1955), S. 2 6 - 3 4 ASLYNG, H .

Anschrift des Verfassers D r . H O E S T SCHAKE

Institut für Pflanzenzüchtung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 402 Halle, Ludwig-Wucherer-Straße 2

895 Aus dem Landwirtschaftlich-Chemischen Institut der Friedrich-Schiller-TJniversität J e n a

GÜNTHER SCHILLING u n d I L S A B E

SCHALLDACH

Untersuchungen über Transport, Einbau und Verwertung spät gedüngten Mineralstickstoffs bei Pisum sativum L . Eingegangen: 19. 1. 1966

1.

Einleitung

Aus Arbeiten vonNEHRiNG (1963a, 1963b) geht hervor, daß gegenwärtig noch ein echter Eiweißmangel bei der Fütterung der landwirtschaftlichen Nutztiere besteht. Zur Beseitigung dieses Zustandes ergibt sich die Möglichkeit, die künftig der Landwirtschaft in größerem Umfang als bisher zur Verfügung stehenden mineralischen StickstofFdüngemittel einzusetzen. Dabei gilt es aber nicht nur, so rationell wie möglich höhere Mengen an eiweißhaltigen Futtermitteln zu erzeugen, sondern ebenso die Bildung qualitativ hochwertiger Proteine zu erreichen. Insbesondere für die Fütterung der Tiere mit einhöhligem Magen besteht die Notwendigkeit, den Mangel an lysinreichem Eiweiß zu beseitigen. Dieses Eiweiß darf jedoch nur mit geringen Mengen an Rohfaser kombiniert sein, wenn es als Ergänzungsfutter zu Getreide eingesetzt werden soll. Da die Leguminosen lysinreiche Sameneiweiße bei nur geringem Rohfaseranteil besitzen, lag es nahe zu prüfen, ob derartige Pflanzen in der Lage sind, zusätzlichen mineralischen Stickstoff in zusätzliches Sameneiweiß umzuwandeln. Man könnte beispielsweise in Analogie zur späten Stickstoffdüngung bei Getreide ( S E L K E , 1 9 3 8 , 1 9 5 7 ; M I C H A E L , 1 9 6 0 ; M I C H A E L U. B L U M E , 1 9 6 0 ; M I C H A E L ,

BLUME

u. F A U S T , 1 9 6 0 ; M I C H A E L U . F A U S T , 1 9 6 1 ) an eine Gabe zu oder nach der Blüte denken. Sinnvoll wäre eine solche Maßnahme aber nur dann, wenn sie wirklich zu einer vermehrten Bildung von Sameneiweiß führte, wenn der Lysingehalt in dem zusätzlich entstandenen Protein nicht wie beim Getreide vermindert würde ( G U N T H A R D T a. M C G I N N I S , 1 9 5 7 ; M I C H A E L , 1 9 6 0 ; M I C H A E L U . B L U M E , 1 9 6 0 ; M I C H A E L , B L U M E U. F A U S T ,

1 9 6 0 ; MICHAEL U.FAUST,

1 9 6 1 ; SÄUBERLICH,

CHANG

a. S A L M O N , 1 9 5 3 ) und wenn die mikrobielle Stickstoffbindung hierdurch keine wesentliche Einbuße erlitte. Bezüglich der zuletzt genannten Frage konnte festgestellt werden, daß der mineralische Stickstoff die mikrobielle N-Bindung dann wenig beeinflußt, wenn er nach der Blüte verabreicht wird ( S C H A L L D A C H U . S C H I L L I N G , 1966). In diesem Falle entsprach bei Pisum, sativum, L. die Menge an zusätzlich in den Pflanzen gefundenem Stickstoff bis zu 5 4 % der verabreichten Menge. In der vorliegenden Arbeit soll nun untersucht werden, welchen Weg der mineralische Stickstoff in der Pflanze nimmt, in welchen Organen er angereichert wird und in Form welcher Verbindungen er bei einer Verabreichung nach der Blüte vorhegt.

896

SCHILLING und SCHALLDACH, Transport, Einbau und Verwertung spätgedüngten Mineralstickstoffs

Die Grundlage für diese Untersuchungen bildeten die in den Jahren 1962 bis 1964 durchgeführten Versuche mit Pisum sativum L. in MITSCHERLICH-Gefäßen (Quarzsand). Die Versuchsanlage und -durchführung ist früher (SCHALLDACH U . S C H I L L I N G , 1966) bereits ausführlich beschrieben worden, so daß hier wenige Angaben genügen. In jedem der drei Versuchsjahre wurden neben mehreren Düngungsvarianten (0,5 g N als *NH 4 *N0 3 1 zur Saat, vor der Blüte, nach der Blüte, zur Pflückreife) auch Kontrollgefäße ohne Stickstoffdüngung angesetzt. Die Ernte erfolgte bei allen Varianten in Etappen, so daß durch den jeweiligen Vergleich der Erträge und der N-Mengen in der Kontrolle und in den Pflanzen der gedüngten Gefäße die Wirkung jeder Art der N-Diingung über einen längeren Vegetationszeitraum hinweg verfolgt werden konnte. Die Bestimmung der 15N-Häufigkeit in den einzelnen Proben gestattete schließlich, die Umsetzung des Düngerstickstoffs im einzelnen zu erfassen und einen Vergleich mit dem mikrobiell gebundenen Stickstoff anzustellen. 2.

Methodik

2.1.

Morphologische Aufgliederung der Pflanzen

U m den Weg des Stickstoffs in der Pflanze verfolgen zu können, war es notwendig, bei den E r n t e n die Pflanzen in ihre einzelnen Organe zu zerlegen, die dann getrennt einer analytischen Aufarbeitung zuzuführen waren. Die Aufteilung erfolgte in Samen, Hülsen, obere Blätter ( > 8. Blatt), mittlere B l ä t t e r ( 5 . - 8 . Blatt), untere Blätter, obere Stengel (oberhalb der Ansatzstelle des 8. Blattes), mittlere Stengel ( 5 . - 8 . B l a t t ) und untere Stengel.

2.2.

Chemische Trennverfahren

2.2.1.

Trennung von Eiweiß und löslichen Stickstoffverbindungen in vegetativen Organen

Zur Erfassung des Stickstoffumsatzes machte sich eine Auftrennung des Gesamtstickstoffs der vegetativen Organe in einzelne Substanzgruppen erforderlich. Zunächst wurden die „löslichen" Stickstoffverbindungen vom Eiweiß abgetrennt, und zwar durch portionsweise E x t r a k t i o n getrockneten Pflanzenmaterials 2 mit 80%igem Äthanol. Das Verfahren wurde so oft wiederholt, bis der abgesaugte E x t r a k t keine Ninhydrinreaktion mehr gab (in Lösung = löslicher N, Rückstand = Eiweiß-N). Anschließend wurde der Alkohol durch Vakuumdestillation entfernt und der Rückstand der weiteren Aufarbeitung zugeführt (s. 2.2.3.).

2.2.2.

Trennung der N-haltigen Fraktionen im Samen

D i e v o n DANTELSSON ( 1 9 5 2 ) und RAACKE ( 1 9 5 7 ) e n t w i c k e l t e D i a l v s e n m e t h o d e wurde

den

Erfordernissen der Arbeit entsprechend verändert. Der gepufferte NaCl-Extrakt der auf gleiche Größe verlesenen, gemahlenen und gesiebten (0,3 mm) Samen 3 wurde nacheinander in folgende Fraktionen zerlegt: lösliche StickstoffZur Kennzeichnung des gesamten markierten Stickstoffs wird künftig das Zeichen * verwendet. Die " X Iläufigkeit war in den einzelnen Versuchen verschieden, betrug jcdoch meist etwa 10 a t - % Überschuß * bei 65 °C getrocknet 1

3

2 g Substanz mit 20 ml 0,2 m SaCl-Lösung von p H 7 (0,03 m X a 2 H P O , + 0,02 m K 2 H P O , ) angerührt und 2 0 Minuten maschinell geschüttelt. An das Zentrifugieren und Dekantieren schloß sich eine Wiederholung des Verfahrens mit 10 ml desselben Puffers an

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

897

Verbindungen, Albumin, Vicilin und Legumin. Zunächst erfolgte durch Dialyse gegen den Extraktionspuffer (2 x 72 Stunden lang) die Trennung der löslichen N-Verbindungen von den Proteinen. Anschließend wurden die in der Hülse verbliebenen Eiweiße durch Dialysieren gegen verschiedene Lösungsmittel getrennt. Durch Wässern (24 Stunden gegen fließendes Leitungswasser, 4 x 24 Stunden gegen destilliertes Wasser) fielen zunächst die Globuline Vicilin und Legumin aus, während das Albumin in Lösung blieb. Letzteres ließ sich durch Zentrifugieren isolieren. Die festen Bestandteile (Vicilin und Legumin) wurden erneut im Extraktionspuffer gelöst. Bei der nachfolgenden Dialyse gegen Puffer pH 4,7 4 (der pH-Wert entspricht dem I E P des Legumins), fiel das Legumin aus der Lösung aus, während das Vicilin darin verblieb. Durch Zentrifugieren erfolgte wiederum die Trennung. Die erhaltenen Fraktionen wurden auf ihren N-Gehalt untersucht (vgl. 2.3.1.), um so ihre Menge zu bestimmen. Die angeführte Methode erfaßte etwa 75% des Samenstickstoffs. 25% verblieben im Rückstand (Nukleoproteide u. a.). Die Genauigkeit der Trennung, ihre Reproduzierbarkeit und die Einheitlichkeit der einzelnen Eiweißfraktionen wurden überprüft. Einzelheiten sind an anderer S t e l l e (SCHALLDACH, 1 9 6 5 )

2.2.3.

nachzulesen.

Trennung der Aminosäuren

Für die Trennung der einzelnen Aminosäuren wurde das Untersuchungsmaterial (löslicher N oder Gesamtsubstanz) zunächst einer Hydrolyse mit 6 n HCl (dest.) bei einer Dauer von 30 h und einer Temperatur von 105° C unterworfen5. Nach dem Abfiltrieren der Humine wurde die Salzsäure im Vakuum abdestilliert, der Rückstand mehrmals mit Wasser nachgewaschen und anschließend in Isopropanol aufgenommen. Aus dem so vorbereiteten Hydrolysat wurden die Aminosäuren an Austauschersäulen von Amberlite CG 120/III getrennt. Die Grundlage für dieses Verfahren bildete die Methode von M O O R E , SPACKMAN and S T E I N (1958) mit einigen von F A U S T (1965) eingeführten Veränderungen. Die Genauigkeit beträgt I 3 % 6 . Weitere Angaben sind bei SCHALLDACH (1965) zu finden.

2.3.

Analysen verfahren

2.3.1.

Bestimmung des Stickstoffs

Die quantitative Erfassung der einzelnen N-haltigen Fraktionen einschließlich der Aminosäuren erfolgte über eine N-Bestimmung. Hierzu diente die KJELDAHL-Methode in der von F A U S T (1959) abgewandelten Weise. Sie umfaßt eine Reduktion etwa vorhandenen Nitrats mit 1:4 verdünnter Schwefelsäure und Ferrum reductum und nach einem anschließenden Aufschluß mit konzentrierter H 2 S0 4 eine Oxydation mit KMn0 4 . Nach Angaben von F A U S T (1959) beträgt die Genauigkeit der Methode + 1%. Es müssen jedoch mindestens 100 u.g N in der Probe enthalten sein.

2.3.2.

Bestimmung der

15

N-Häufigkeit

Die Bestimmung der N-Häufigkeit erfolgte bandenspektroskopisch mit dem Quarzspektrographen. Zu diesem Zweck wurde die zu untersuchende Stickstoffverbindung zunächst über das KJELDAHL-Verfahren in NH4C1 übergeführt, danach unter Verwendung von NaBrO 15

4 5

6

0,2 m NaCl-Lösung mit 0,1 m Eisessig + 0,1 m Natriumazetat Verhältnis Einwaage: HCl = 1 : 1 0 0 bei löslichem Stickstoff und 1 : 4 0 0 bei Gesamtsubstanz 100 • s Genauigkeit = relative Streuung = — - —

62

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

898

SCHILLING u n d SCHALLDACH, Transport, E i n b a u u n d V e r w e r t u n g s p ä t g e d ü n g t e n Mineralstickstoffs

in gasförmigen Stickstoff umgewandelt und in Entladeröhrchen aus Rasothermglas eingeschmolzen. Mit Hilfe eines Hochfrequenzsenders erfolgte die Anregung des Gases und mit dem Q 24 der Firma VEB Carl Zeiss Jena die Aufnahme des Spektrums. Aus der Schwärzungsintensität der 14N2- und 14N/15N-Bandenköpfe ergab sich die relative 15N-Häufigkeit (Einzelheiten bei PAUST, 1959 u. 1960). Die Genauigkeit der Bestimmung beträgt ± 3%, sofern der 15 N at-%-t)berschuß über 1% liegt, und ± 5% bei geringeren 16N-Anteilen. 3.

Ergebnisse

3. 1.

Verteilung des Stickstoffs u n d Einfluß einer späten Stickstoffdüngung auf die Z u s a m m e n s e t z u n g der Samen

Wie in unserer f r ü h e r e n Veröffentlichung (SCHALLDACH U. SCHILLING, 1966) mitgeteilt wurde, h a t die zusätzliche N - D ü n g u n g bei keinem A n w e n d u n g s z e i t p u n k t die Samenerträge (Trockensubstanz) signifikant gesteigert. Beim Stroh (Trockensubstanz) ergab sich lediglich in einem J a h r (1962) eine schwach gesicherte (p = 5 % ) E r t r a g s e r h ö h u n g , wenn der Mineral-N zur Saat verabreicht wurde. E s k a n n daher nicht m i t einer merklichen Ertragssteigerung d u r c h N - D ü n g u n g gerechnet werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen im Hinblick auf die N-Menge in der Pflanze sind in Tabelle 1 dargestellt. Alle Unterschiede sind wegen der k o n s t a n t e n E r t r ä g e auf Veränderungen des N-Gehaltes der betreffenden Organe zurückzuführen. B e t r a c h t e t m a n zunächst das Stroh, so wird deutlich, d a ß sich eine Stickstoffgabe vor der Blüte nicht auf die Stickstoffmenge auswirkt. Die D ü n g u n g n a c h der B l ü t e ergibt unterschiedliche Resultate. W ä h r e n d sich bei der Gruppe 1963 a keine Ä n d e r u n g zeigt, f ü h r t die gleiche D ü n g u n g bei der G r u p p e 1963 b zu einer schwach gesicherten u n d 1964 zu einer bei p = 1 % gesicherten E r h ö h u n g der Stickstoffmengen im Stroh. Die D ü n g u n g zur Pflückreife zeigt wiederum keinen Einfluß. Man darf aus den Ergebnissen schließen, d a ß die Stickstoffgabe während der Vegetation keinen grundsätzlichen u n d gesicherten Einfluß auf die Stickstoffmengen in den vegetativen Organen a u s ü b t . Tabelle 1 S t i c k s t o f f m e n g e n in E r b s e n p f l a n z e n der Versuchsjahre 1963 u n d 1964 zur Vollreife (rag N / G e f ä ß ) * 1963a**

1963b**

Variante

Sproß

Stroh

Kontrolle

1048

216

* N v o r der B l ü t e n a c h der B l ü t e * N zur Pflückreife GD 0 ,05 GD 0 > 0 1

1316

272

1233 166 304

181

Samen 832

Sproß 600

1964 Stroh 168

Samen

Sproß

Stroh

432

1290

342

948

1266 1474

332 409

934 1065

80 121

10 15

123

1044 1052

872

222

650

812

619

143

82

263

151

43 79

193 46 85

38 70

Samen

81

* D a die zur Vollreife g e e r n t e t e n T r o c k e n s u b s t a n z e n d e s J a h r e s 1962 bei e i n z e l n e n O r g a n e n sehr gering ausfielen, m u ß t e n sie n a c h d e m W i e g e n z u einer e i n z i g e n Mischprobe v e r e i n i g t w e r d e n . Weil dieses V o r g e h e n k e i n e s t a t i s t i s c h e V e r r e c h n u n g g e s t a t t e t e , soll auf die W i e d e r g a b e der W e r t e verzichtet werden ** B e i d e n 1963 teilweise m i t B r e n n f l e c k e n k r a n k h e i t b e f a l l e n e n P f l a n z e n war eine s t a r k v e r m i n d e r t e L e i s t u n g z u v e r z e i c h n e n . A u s d i e s e m Grunde w u r d e n sie g e t r e n n t v o n d e n g e s u n d e n P f l a n z e n ( = V e r s u c h a) als V e r s u c h b a u s g e w e r t e t . D a d u r c h b e z i e h e n s i c h die f ü r 1963 a n g e f ü h r t e n Z a h l e n jeweils nur auf 2 Parallelgefäße, w ä h r e n d s o n s t 3 — 4 v o r h a n d e n w a r e n

899

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

Übersichtlicher liegen die Verhältnisse bei den Samen. Allerdings tritt bei der vor der Blüte gedüngten Variante auch hier keine Änderung der N-Mengen auf. Doch ist bei jeder Form der N-Gabe nach der Blüte eine vermehrte Stickstoffmenge in diesen Organen zu finden. So enthalten die Samen sogar nach einer Düngung zur Pflückreife noch zusätzliche N-Mengen, die 4 4 % der verabreichten Gabe entsprechen. Ähnliche Resultate wurden auch bei einem Feldversuch mit N-Gaben nach der Blüte (40 bzw. 80 kg N/ha) zu Erbsen erzielt (SCHALLDACH, 1965). Allerdings war hier der Anteil des Stickstoffs, der in den Samen als zusätzlicher N gefunden wurde, geringer.

Man kann also feststellen, daß eine N-Gabe den StickstoffUmsatz im Stroh nicht wesentlich verändert. Dagegen tritt eine Vermehrung des Samenstickstoffs in gesetzmäßiger Weise immer dann ein, wenn der mineralische Stickstoff nach der Blüte verabreicht wird. Es bleibt zu fragen, in Form welcher Verbindungen dieser zusätzliche Samenstickstoff vorliegt. Um hierüber Klarheit zu erlangen, wurden die Samen der 1963 durchgeführten Versuche nach dem beschriebenen Verfahren in ihre einzelnen N-haltigen Fraktionen zerlegt. Während bei Gruppe a eine vollständige Auftrennung erfolgte, wurden die Samen der Gruppe b lediglich auf die Verteilung des Stickstoffs auf lösliche Verbindungen und Proteine untersucht (Abb.). °/a N inner Tri

Stickstofffraktionen der Samen aus dem Versuch 1963 Mittelwerte von 2 (Versuch a) bzw. 3 (Versuch b) Paralleluntcrsuchungen Stickstoffgehalt der Samen: Versuch a *N nach der Blüte 3 , 8 4 % Kontrolle 3 , 0 8 % Versuch b *N nach der Blüte 3 , 8 5 % Kontrolle 2 , 5 5 %

ifer Blüte

Oer 8/Ü/9

m

löslicherN

mm

Albumin-N

V7A

Vicihn-N

¡53

iegumm-N

EE3

Cejam/pro'e/h-iJ im [xlrakf

Der Extraktionsrückstand (vgl. 2.2.2.) enthält überall etwa gleiche Mengen Stickstoff, und zwar rund 2 5 % des Gesamt-N der Kontrolle. Da durch die N-Düngung keine gesicherte Vermehrung dieser Fraktion eingetreten ist und da die entsprechenden N-haltigen Substanzen deshalb kaum als Auffangstelle für zusätzlichen Stickstoff in Frage kommen, wurde auf eine Wiedergabe der Daten in der Abbildung verzichtet.

Bei einem Vergleich der beiden Varianten in der Gruppe a zeigt sich, daß in den Samen der gedüngten Pflanze die Proteine in erheblich vermehrtem Umfang vorliegen. Rund 7 2 % des zusätzlichen Stickstoffs befinden sich in den drei vorhandenen Eiweißen und nur 2 8 % in den löslichen Stickstoffverbindungen. Bei Gruppe b liegen die Verhältnisse noch günstiger bezüglich des N-Einbaues in das 62*

900

SCHILLING und SCHALLDACH, Transport, Einbau und Verwertung spätgedüngten Mineralstickstoffs

Eiweiß. Hier sind 8 2 % des zusätzlichen Stickstoffs in Eiweiße umgesetzt, während nur 18% unverarbeitet in Form löslicher Stickstoffverbindungen vorliegen. Damit zeigt sich, daß die Samen offenbar wesentlich mehr Stickstoff in Protein umzusetzen vermögen, als bei alleiniger symbiontischer N-Versorgung herangeschafft werden kann. Mit anderen Worten: Das Synthese vermögen dieser Organe wird normalerweise nicht voll ausgeschöpft. Wenn bei der Versuchsgruppe b nun ein noch höherer Prozentsatz des zusätzlichen Stickstoffs in Eiweiß umgewandelt worden ist als bei Gruppe a, so wird das sicher mit der hier durch die Brenn fleckenkrankheit gestörten Anlieferung symbiontisch gebundenen Stickstoffs und dem dadurch bedingten höheren N-Defizit im Vergleich zum Verarbeitungsvermögen zusammenhängen (vgl. die Gesamt-N-Gehalte.) Betrachtet man nun die Verteilung des zusätzlichen Stickstoffs auf die einzelnen Proteine, so ergeben sich bemerkenswerte Unterschiede. Der geringe Anstieg der Albuminmengen als Folge der N-Düngung erweist sich nicht als signifikant. Das Vicilin enthält dagegen 2 4 % des zusätzlichen Stickstoffs, und auf Legumin entfällt mit 4 0 % der größte Anteil. Bekanntlich weisen beide Globuline einen hohen Lysingehalt auf, nämlich Vicilin 11% und Legumin 7 % ( G O A und S T B I D , 1959)'. Somit kann also gesagt werden, daß eine späte Gabe an mineralischem Stickstoff zu Erbsen erhebliche Vermehrung lysinreicher Proteine zur Folge hat. Allerdings lassen sich endgültige Schlußfolgerungen erst dann ziehen, wenn die Lysingehalte der fraglichen Substanzen näher untersucht worden sind. Tabelle 2 gibt entsprechende Resultate für den in dieser Richtung näher analysierten Versuch 1963 a wieder. Tabelle 2 Lysingehalt im Samen aus dem Versuch 1963 a (Aminosäure-N in % der Trockensubstanz und in % des Gesamt-N, Mittelwerte von 2 Paralleluntersuchungen) Variante

Lysin-N in % der Trockensubstanz

des Ges.-N

Kontrolle »IST nach der Blüte

0,26 0,33

8,6 8,6

GD 0 i 0 5 GD 0 ' 0 1

0,05 0,11

0,1 0,2

Man erkennt, daß die Stickstoffdüngung den Lysingehalt der Gesamttrockensubstanz erhöht und den Anteil am Gesamt-N unverändert gelassen hat. Somit dürfte sich im Hinblick auf den Lysingehalt keine qualitative Verschlechterung des Samenproteins bei Erbsen im Gegensatz zum Getreide einstellen. Eine endgültige Aussage über den Wert der Substanzen vermag jedoch nur der Tierversuch zu geben.

' % Lysin-N vom Gesamt-N

901

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

3.2.

Intermediärer Umsatz in der Pflanze

des verabreichten

mineralischen

Stickstoffs

Wenn sich gezeigt hatte, daß spät verabreichter Stickstoff als zusätzliche Nährstoffquelle für die Erbsenpflanzen dient und die vermehrte Bildung von Samenproteinen bewirkt, so bleibt für die Entwicklung eines möglichst vollständigen Bildes von der Stickstoffdynamik noch die Frage offen, wodurch diese Resultate zustande kommen. Zunächst interessiert, in welche Verbindungen der Stickstoff nach der Aufnahme eingebaut wird. Zur Beantwortung dieser Frage wurde 1963 der lösliche Stickstoff des Stengels 10 Stunden nach Verabreichung einer *N-Gabe auf 15 N-markierte N-Verbindungen untersucht (Tab. 3). Zu diesem Zweck erhielt ein geeignetes Gefäß zur Pflückreife 0,5 g N als * N H 4 * N 0 3 (25,6 at.-%-Überschuß 15 N). 10 Stunden danach erfolgte die Ernte und die Untersuchung der einzelnen löslichen Aminosäuren und Amide des Stengels auf ihren 15 N-Anteil, wobei die geschilderten Methoden zur Anwendung gelangten. Tabelle 3 Anteil des Düngerstickstoffs im gesamten löslichen Stickstoff des Stengels (Mittelwerte von 2 1 5 N-Bestimmungen) Fraktion

% «N im Gesamt-N

m g *N/Gefäß

Glutaminsäure

36 32

0,8

17

0,7 2,4

Alanin Serin +

Threonin

,,Amid-NH2" Asparaginsäure

15 15

5 Fraktionen insgesamt 12 weitere F r a k t i o n e n 17 Fraktionen insgesamt

2,0

0,5 6,4

< 7

2,0 8,4

Von den insgesamt nachgewiesenen und untersuchten 17 organischen Verbindungen des löslichen Stickstoffs besitzen nur 5 einen größeren Anteil an Düngerstickstoff, nämlich Glutaminsäure, Alanin, Serin + Threonin, die „Amidgruppen" 8 von Glutaminsäure und Asparaginsäure sowie Asparaginsäure selbst. Wie die rechte Spalte der Tabelle zeigt, entfallen auf diese Fraktionen 75% des gesamten auffindbaren Dünger-N. Der Rest verteilt sich auf die übrigen 12 Fraktionen. Diese wenigen hoch markierten Verbindungen stellen offenbar die Transportformen für den Stickstoff in den Erbsen dar. Immerhin muß diese Deutung mit Vorsicht vorgenommen werden, da es sich nur um einen Versuch handelt, der auch nicht für die gesamte Vegetationszeit repräsentativ zu sein braucht.

Es fragte sich nun, wohin der Stickstoff in Form der genannten Verbindungen in der Pflanze verlagert wird. Zur Beantwortung dieser Frage wurde der Anteil • B s handelt sich hierbei u m den NH,-Stickstoff des Hydrolysates. E r s t i m m t nach eingehenden Untersuchungen von FAUST (1965) bei Getreide praktisch mit dem genannten Amid-N überein. Dennoch sollte man das Ergebnis vorsichtig deuten

902

SCHILLING u n d SCHALLDACH, T r a n s p o r t , E i n b a u u n d V e r w e r t u n g s p ä t g e d ü n g t e n Mineralstickstoffs

des Düngerstickstoffs am Gesamtstickstoff in den einzelnen Organen bestimmt, wie es in Tabelle 4 f ü r die Versuche des Jahres 1962 dargestellt ist. Zunächst sei die vor der Blüte gedüngte Variante herausgegriffen. Bereits zwei Tage nach der Düngung stammen rund 14% des Gesamtstickstoffs aus dem Düngerstickstoff. Die einzelnen Organe weisen aber große Unterschiede auf. Sieht m a n von den Stengeln ab — als Transportorgane werden sie sich immer etwas von den übrigen Pflanzenteilen unterscheiden — so wird die starke Wanderung in die jüngsten Blätter, die sich zu diesem Zeitpunkt teilweise gerade erst entfalten, deutlich sichtbar. Ähnlich liegen die Ergebnisse bei der nach der Blüte gedüngten Variante fünf Tage nach dem Düngungszeitpunkt. Hier sind die untersten Blätter bereits vergilbt u n d entfernt. Wiederum zeigt sich der geringste Gehalt an Düngerstickstoff in den ältesten Organen, dem 5 . - 8 . Blatt. Der Anteil steigt über die obersten Blätter und die Hülsen bis zu den Samen. Bis zur Vollreife nehmen die Werte noch in allen Organen zu, das Verteilungsverhältnis zwischen den Organen bleibt jedoch bestehen. Übrigens sind die Mengen an Düngerstickstoff in der gleichen Folge gestaffelt wie die Anteile am Gesamt-N, so daß der Mineral-N tatsächlich gerichtet in die jeweils jüngsten Organe transportiert wird (vgl. SCHALLDACH, 1965). Betrachtet man nunmehr die zur Saat gedüngte Variante, so ergibt sich zur Vollreife folgendes Bild: Tabelle 4 Anteil des DiingerstickstofFs a m G e s a i n t s t i c k s t o f f , V e r s u c h 1 9 6 2 ( % *Ii i m G e s a m t - N ) Düngung

Ernte

Blätter

Stengel

1.-4. * N vor der B l ü t e

Hülsen

Samen

Mittelwert

>8.

2 T g e n . d.

Düngung * X n a c h der B l ü t e 5 T g e n. d.

» X zur S a a t

5.-8.

1,2±...»

6,8 ± 0 , 8

2 0 , 6 + 2,0

20,7 ± 1 , 4

14,1±1,0

Düngung

4,2±1,0

11,3±0,7

25,4 + 0,2

15,1±0,7

23,6±...

15,5 + 0,0

Vollreife

6,0 + . . .

25,1±...

35,4±...

36,0±...

50,7±...

40,6 + . . .

53,0±2,4

44,6±0,4

42,8±0.6

37,8±0,6

35,1 + 1,5

38,5±0,9

Vollreife

39,8±...

* D a v e r s c h i e d e n t l i c h die g e e r n t e t e n S u b s t a n z m e n g e n sehr gering ausfielen, m u ß t e n sie n a c h d e m W i e g e n zur w e i t e r e n A u f b e r e i t u n g v e r e i n i g t w e r d e n . D a d u r c h ließ sich keine s t a t i s t i s c h e V e r r e c h n u n g durchführen ( j e d o c h 2 l ' a r a l l e l b e s t i m m u n g e n in jeder Mischprobe) E e h l e r a n g a b e : m --

:

11 \

n (n -

—— 1)

n ^ 2

Die ältesten Blätter erweisen sich als relativ arm an *N. Dagegen liegt der *NAnteil in der mittleren Blattgruppe wesentlich höher. J e jünger dann weiterhin die Organe sind, um so geringer wird der Anteil an Stickstoff mineralischer H e r k u n f t . Offenbar werden die ältesten Blätter zu einem Zeitpunkt gebildet, zu dem der Samenstickstoff noch weitgehend zum Aufbau der neuen Pflanze dient und der Düngerstickstoff noch weniger Bedeutung besitzt. Den Organen mittlerer Insertionshöhe kommt dann der aufgenommene Düngerstickstoff verstärkt zugute.

Albrecht-Thacr-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

903

Das Wachstum der jüngsten Organe fällt schließlich in einen Zeitraum, in dem nach unseren Untersuchungen in dieser Variante ( S C H A L L D A C H U . S C H I L L I N G , 1966) die Aufnahme des Mineral-N zu Ende geht und die N-Fixierung in verstärktem Umfang einsetzt. E s sieht demnach so aus, als wanderte auch bei der Düngung zur Saat der MineralN bevorzugt in diejenigen Organe, die zum Zeitpunkt der Aufnahme stark wachsen. Darüber hinaus aber scheint dieses Prinzip auch f ü r den mikrobiell gebundenen Stickstoff zu gelten; denn sonst käme es nicht zu der Verringerung des 15 N-Anteils in Richtung auf die jüngsten Organe hin. Die Betrachtung aller dieser Ergebnisse im Zusammenhang f ü h r t zu dem Schluß, daß sich Luft- und Düngerstickstoff in der Pflanze gleichartig verhalten. Stets wandern sie nach der Aufnahme gerichtet in das gerade wachsende Organ. Dieses wirkt dem Stickstoff gegenüber wie ein Attraktionszentrum. Dadurch wird auch die vermehrte Bildung von Samenprotein bei einer späten N-Gabe verständlich. Die Samen erhalten den „Düngerstickstoff" unter den genannten Bedingungen gerichtet zugeführt u n d bilden daraus Eiweiß. Da die H e m m u n g der mikrobiellen N-Bindung zu dem genannten Zeitpunkt mengenmäßig nicht sehr ins Gewicht fällt, erscheint ein Teil dieser Substanzen als zusätzliches Eiweiß u n d r u f t den genannten Effekt hervor. 4.

Diskussion

Aus den erzielten Ergebnissen k a n n m a n etwa folgendes Modell f ü r den Stickstoffumsatz bei Pisum sativum L. entwerfen: Der mineralische Stickstoff wird stets rasch aufgenommen. Das Entwicklungsstadium hat offenkundig keinen Einfluß; denn selbst nach einer Gabe zur Pflückreife ist der größte Teil der verabreichten Menge im Sproß wiederzufinden (vgl. S C H A L L D A C H , 1 9 6 5 ) . Dieses Ergebnis entspricht dem bei Getreide gefundenen Sachverhalt ( M I C H A E L , 1 9 6 0 ; M I C H A E L , F A U S T U . B L U M E , 1 9 6 0 ) . So darf m a n vielleicht annehmen, daß die Pflanzen allgemein in der Lage sind, den Stickstoff während der gesamten Vegetationszeit aufzunehmen, sofern er in löslicher Form im Wurzelraum vorliegt. Dieser aufgenommene Stickstoff unterliegt bei Erbsen einem schnellen Umsatz in einige wenige organische N-Verbindungen. Zu diesen zählen zum Zeitpunkt der Pflückreife Glutaminsäure, Alanin, Serin u n d Threonin sowie Asparaginsäure und die Amide. Als bedeutend dürfte die Rolle der Glutaminsäure und ihres Amides bei den Transaminierungsprozessen in der Pflanze angesehen werden ( V I R T A N E N , 1 9 6 1 ) . Aber auch Alanin, Serin und Asparaginsäure scheinen in gleicher Weise wirksam zu sein ( K R E T O V I Ö U . K A S P E R E K , 1 9 6 1 A , 1 9 6 1 B ; V I R T A N E N , 1 9 6 1 ) . Die starke Beteiligung dieser Verbindungen am Stickstoffumsatz der Pflanzen läßt vielleicht den raschen Einbau des mineralischen Stickstoffs in eben diese Substanzen verständlich erscheinen. J a , m a n kann in diesem Ergebnis eine Bestätigung der zentralen Stellung jener Aminosäuren sehen. Der mineralische Stickstoff wird dann mit Hilfe dieser Verbindungen mehr oder weniger gerichtet in diejenigen Organe transportiert, die zum Zeitpunkt der Stick-

904

SCHILLING und SCHALLDACH, Transport, Einbau und Verwertung spätgedüngten Mineralstiekstoffs

stoffaufnahme dem stärksten Wachstum unterliegen und in denen am intensivsten Eiweiß gebildet wird. In jedem Entwicklungsstadium sind also andere Organe der Pflanzen das Ziel für den aufgenommenen Stickstoff. In der Literatur finden sich einige Parallelen für dieses Ergebnis. So wandert bei einer N-Gabe zu Gerste nach der Blüte der mineralische Stickstoff vorwiegend in die Samen ein. Die vegetativen Organe beteiligen sich jedoch kaum noch am Umsatz (MICHAEL, 1 9 6 0 ; MICHAEL, PAUST U. BLUME, 1 9 6 0 ; FAUST, 1 9 6 5 ) . Nach einer Düngung zur Saat wird bei Soja und Lespedeza der mineralische Stickstoff vorwiegend in die vegetativen Teile eingelagert, dagegen wandert der Stickstoff in den gleichen Pflanzen bei einer Düngung in der Mitte der Vegetation in die Samen ein (THORNTON, 1 9 4 6 ) .

Besonders interessant wird die gerichtete Wanderung des Stickstoffs in das jüngste Organ der Erbsenpflanzen dadurch, daß nicht nur der mineralische Stickstoff, sondern offenbar auch der mikrobiell gebundene Stickstoff den gleichen Gesetzen unterliegt. Es sieht so aus, als ob die wachsenden Organe auf jeglichen Stickstoff in der Pflanze als Attraktionszentrum wirken. Man könnte somit vielleicht Wachstum und Entwicklung als fortschreitenden Wechsel in der Aktivität verschiedener Zentren auffassen ( S C H I L L I N G , 1963). Die Fermentgarnitur des jeweiligen Wachstumszentrums bestimmt dann, welche Aminosäuren und Eiweiße aus dem eingewanderten Stickstoff entstehen. Aus dem nach einer späten N-Gabe in den Samen vorliegenden Stickstoff werden bei Erbsen vorwiegend zusätzliches Legumin und Vicilin gebildet. Beide Globuline stellen die Speichereiweiße dieser Pflanzenart dar ( D A N I E L S S O N , 1952; R A A C K E , 1957b; S N E L L M A N N a. D A N I E L S S O N , 1953; V A R N E K a. S C H I D L O V S K I , 1963). Die gleichen Globuline spielen auch bei anderen Leguminosen eine Rolle als Speichereiweiße ( A L T S C H U L , 1961; K O L O B K O V A , 1961), während es sich bei dem ebenfalls vorhandenen Albumin um ein protoplasmatisches Protein handelt ( D A N I E L S S O N , 1951b). Dieses Ergebnis, daß spät verabreichter Stickstoff in zusätzliches Speicherei weiß der Samen umgewandelt werden kann, ist bereits vom Getreide her bekannt (GUNTHARDT a . BLUME,

1960;

MCGINNIS, MICHAEL,

1957;

BLUME

GÜNZEL, U.

FAUST,

1964; 1960;

MICHAEL, MICHAEL

1960; U.

MICHAEL

FAUST,

U.

1961;

Allerdings entstehen hier, bedingt durch die Fermentgarnitur des Getreides, andersartige Proteine. Ihr niedriger Lysingehalt bewirkt einen geringeren Wert in der Tierernährung. Besonderes Interesse gewinnen die gleichartigen Ergebnisse bei Getreide und Erbsen aber dadurch, daß sie einen allgemeineren Schluß auf die Verwertung von spät verabreichtem Stickstoff zulassen. Man darf wohl annehmen, daß dieser Stickstoff bei Samenpflanzen allgemein zu einer vermehrten Bildung von Speichereiweißen in den Samen führt. Für die Erzeugung bestimmter pflanzlicher Eiweiße käme es also nur darauf an, eine geeignete Pflanze auszuwählen. Erbsen eignen sich zweifellos für die Gewinnung lysinreicher Proteine. N E H R I N G , 1 9 5 6 ; S E L K E , 1938, 1957).

Zusammenfassung In einer vorangegangenen Arbeit hatte sich gezeigt, daß eine nach der Blüte verabreichte N-Gabe bei Pisum sativum L. zu einer vermehrten Stickstoffmenge in den Pflanzen führt. Unter

905

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

dem Gesichtspunkt, auf diese Weise vielleicht zusätzlich lysinreiche Sameneiweiße für die Tierernährung zu gewinnen, sollte nunmehr mit Hilfe von Gefäßversuchen und doppelt 15 Nmarkiertem NH 4 N0 3 untersucht werden, welchen Weg der Mineral-N nimmt und in Form welcher Substanzen er abgelagert wird. Folgende Ergebnisse ließen sich erzielen: 1. Der Düngerstickstoff wird von den Pflanzen rasch aufgenommen. Das Entwicklungsstadium spielt dabei keine Rolle. 2. Der aufgenommene mineralische Stickstoff unterliegt einem schnellen Umsatz in einige wenige Aminsosäuren (Glutaminsäure, Asparaginsäure, Alanin, Serin und Threonin) sowie in Amide. 3. In der Pflanze wird der Stickstoff offenbar in Form dieser Stoffe gerichtet in die wachsenden Organe transportiert. Sie verhalten sich dem mineralischen wie dem mikrobiell gebundenen Stickstoff gegenüber als Attraktionszentren. 4. Da das zum Zeitpunkt der Stickstoffgabe syntheseaktive Organ bestimmt, welche Eiweiße aus dem angelieferten Stickstoff aufgebaut werden, entstehen aus dem zusätzlichen Stickstoff bei einer späten Düngung zu etwa 7 0 % die lysinreichen Sameneiweiße Legumin und Vicilin. Gleichzeitig bleibt aber der Gesamtlysingehalt im Rohprotein des Samens mit 8 , 6 % (LysinN vom Gesamt-N) konstant. Pe3K)Me

B npeHBiflymeä paSoTe bbihchhjioci., hto a30TH0e ynoSpeHiie, BHeceHnoe nocne ijBeTeHnn Pisutn sativum L . npHBOAHT k yBejmqeHHio norjiomeiiHH aaoTa pacTOiinnMH. Hcxohh H3 B o n p o c a B03M0JKH0CTH IIOJiyHeHHH TaKHM n y T e M £JIH JKHBOTHOBOfflCTBa HOnOJIHHTejIbHoro ceMeHHoro SejiKa, Soraioro jimhom, He06x0AHM0 6hjio b BereTaijHOHHbix onbrrax h c noMombio RBoilHoro Me^eHHoro N 1 5 b NH 4 N0 3 nccjic^OBaTb, no KaitoMy ny™ sbhjkgtch MHHepäJIbHHfi

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B

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nOJiyiOHbl

1. A30t yfloßpeHHö ÖHCTpo nornomaeTCH pacTeHHHMH. CTaflHH pa3BHTHH pacTeHHH npii 3tom He HrpaeT poJiH. 2. Ü O r j I O m e H H b l f t MHHepajIbHHÖ a30T ÖHCTpO n p e B p a m a e T C H B HeCKOJIbKO aMHHOKHCJIOT (rjiiOTaMHH, acnaparHH, ajiaHHH, cepHH h TpeoHHH), a TaKHte b aiuHRbi. 3. B pacTeHHH a30T, OHeBHßHO, b $opMe 9thx BemecTB HanpaBJineTCH b pacTymae opraHbi. OHM HBJIHIOTCH KaK 6bl i;eHTpaMH npHTHJKeHHH Kau ßJIH MHHepajIbHOrO a30Ta, TaK H AJIH a30Ta, (JlHKCMpOBaHHOrO 6aKTepHHMH. 4. TaK KaK K MOMeHTy BHeceHHH a30Ta aKTHBHHit B OTHOineHHH cnHTe3a opraH onpefleiineT, KaKHe ßejiKOBtie BemecTBa o6pa3yMTCH H3 nocTynaiomero a30Ta, to hs sonoJiHHTejibHoro a30Ta, nocTynaiomero npa no3,nHeM yno6peHHH, Ha 7 0 % o6pa3yeTCH ßoraTuit JIH3HHOM ceMeHHoß öejioK neryMHH H bhi^hjih . B Tome BpeMH oömee coRepmaHHe jiH3HHa B cbipoM npoTeHHe ceMeHH (N jiH3HHa ot oömero N) ocTaeTcn 6e3 H3M6HeHHH (8,6%).

Summary A previous paper has shown that nitrogen applied to Pisum sativum L. after blossom, would result in increased nitrogen content in the plant. Pot experiments and double 15 N-labelled NH 4 N0 3 were introduced to find out the path of mineral nitrogen and in the form of which substances it is depositing, with the view of eventually finding additional lysine seed proteins for livestock feeding. The following results were achieved: 1. The fertilizing nitrogen is readily absorbed by the plants, with the phase of development being irrelevant.

906

SCHILLING u n d SCHALLDACH, T r a n s p o r t , E i n b a u u n d V e r w e r t u n g s p ä t g e d ü n g t e n Mineralstickstoffs

2. Mineral nitrogen absorbed would be quickly converted into some amino acids (glutamic acid, aspartic acid, alanine, serine and threonine) and into amides. 3. In the plant, nitrogen is obviously adjusted in the form of these substances and transferred to the growing organs which would act as centres of attraction to mineral nitrogen and microbially fixed nitrogen. 4. Some 70 per cent of the additional nitrogen applied in delayed fertilization would give the lysine seed proteins legumin and vicilin, since the organ which is synthesis-active at the time of nitrogen application would determine which of the proteins from the nitrogen supplied will be built up. The overall lysine content in the crude protein of the seed, however, would remain constant (8.6 per cent of lysine nitrogen out of the total nitrogen). Literatur M.: Intracellular distribution of seed proteins. Arch. Biochem. Biophys. 95 (1961), S. 4 0 2 - 4 0 4 DANIELSSON, C. E . : Studies on a proteolytic enzyme from seeds of peas. Act. Chem. Scand. 5 (1951), S. 7 9 1 - 8 0 4 DANIELSSON, C. E.: A contribution to the study of the synthesis of the reserve proteins in ripening pea seeds. Act. Chem. Scand. 6 (1952), S. 149 — 159 FAUST, H . : Untersuchungen über die Mineralstoffabgabe einjähriger Pflanzen. Jena, Fr.Schiller-Univ., Diss. 1959 FAUST, H . : Zur spektroskopischen 15 N-Bestimmung unter Verwendung eines Stufenfilters. Z. analyt. Chem. 175 (1960), S. 9 - 1 8 FAUST, H . : Untersuchungen über Verteilung und Umsatz spät gedüngten Stickstoffs bei Triticum aestivum L. und Hordeum vulgare L. Jena, Fr.-Schiller-Univ., Habil.-Schr. 1965 COA, J . ; STRID, L.: Amino acid content of leguminous proteins as affected by genetic and nutritional factors. I I I . Arch. Mikrobiol. 33 (1959), S. 2 5 3 - 2 5 9 G U N T H A R D T , H . ; M C G I N K I S , J . : Effect of N-fertilization on amino acids in whole wheat. J . Nutrit. 61 (1957), S. 1 6 7 - 1 7 6 G Ü N Z E L , G . : Proteinanreicherung durch Spätstickstoffdüngung und deren Wirkung auf verschiedene Qualitätsmerkmale neuerer Wintersorten. Z. Acker- u. Pflanzenbau 118 (1964), S. 3 6 0 - 3 6 8 KOLOBKOVA, E. V.: Dynamik N-haltiger Stoffe im Verlauf der Samenreife bei Leguminosen (russ.). Trudy Glavnogo botaniceskogo sada 8 (1961), S. 75—96 K R E T O V I C , V . L . ; K A S P E R E K , B.: Synthese von Aminosäuren aus Brenztraubensäure bei verschiedenen Pflanzen (russ.). Biochimija 26 (1961), S. 592—596 MICHAEL, G.: Untersuchungen über die Eiweißbildung im Getreidekorn unter Verwendung von 15 N. Kernenergie 3 (1960), S. 1 8 2 - 1 8 6 M I C H A E L , G.; B L U M E , B . : Über den Einfluß der Stickstoffdüngung auf die Eiweißzusammensetzung des Gerstenkornes. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 88 (1960), S. 237—250 ALTSCHUL, A .

MICHAEL, G . ; BLUME, B . ;

FAUST, H . :

Die Eiweißqualität

von Körnern verschiedener

Ge-

treidearten in Abhängigkeit von Stickstoffversorgung und Entwicklungszustand. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 92 (1960), S. 106—116 M I C H A E L , G.; F A U S T , H . : Die Eiweißbildung im Getreidekorn. Getreide und Mehl 11 (1961), S. 8 5 - 8 9 ; Beil. W.-Schr. „Die Mühle" Detmold 98 (1961) MOORE, S.; SPACKMAN, D. H . ; STEIN, W. H . : Chromatography of amino acids on sulfonated polystyrene resins. Anal. Chem. 30 (1958), S. 1 1 8 5 - 1 1 9 0 NEHRING, K . : Pflanzenqualität, Nähr- und Futterwert unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses der Düngung. Landwirtsch. Forsch. S.-H. 8, 1956, S. 110—127

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, I960

907

NEHRING, K.: Empfehlungen für die Verbesserung der Eiweiß Versorgung unserer landwirtschaftlichen Nutztiere. Dt. Landwirtsch. 14 (1963), S. 4 7 6 - 4 8 1 NEHRING, K.: Probleme der Eiweißernährung und Eiweißversorgung. Ber. u. Yortr. Dt. Akad. Landwirtsch.-Wiss. Berlin, VI/1963, S. 103-145 RAACKE, I. D.: Protein synthesis in ripening pea seeds. I. Analysis of whole seeds. Biochem. J. 66 (1957), S. 101-110 RAACKE, I. D.: Protein synthesis in ripening pea seeds. II. Development of embryos and seed coats. Biochem. J. 66 (1957), S. 113-116 SÄUBERLICH, H. E.; CHANG, W. Y.; SALMON, W. D.: The amino acid- and protein-content of corn as related to variety and nitrogen fertilization J. Nutrit. 51 (1953), S. 241—250 SCHALLDACH, I.: Untersuchungen über Stickstoffumsatz und -Verwertung bei Leguminosen, durchgeführt mit 15 N-markierten Verbindungen bei Pisum sativum L. Jena, Fr.-Schiller Univ., Diss. 1965 SCHALLDACH, I.; SCHILLING, G.: Die Wirkung einer zu verschiedenen Zeitpunkten verabreichten N-Gabe auf die Stickstoffbindung bei Pisum sativum L. Thaer-Arch. 10 (1966), S. 829-839 SCHILLING, G.: Physiologie der Ertragsbildung vom Standpunkt der Pflanzenernährungslehre. Sitz.-Ber. Dt. Akad. Landwirtsch.-Wiss. Berlin 12 (1963), Nr. 13, S. 5 1 - 6 3 SELKE, W.: Neue Möglichkeiten einer verstärkten Stickstoffdüngung zu Getreide. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 9/10 (1938), S. 5 0 6 - 5 3 5 SELKE, W.: Die Leistung des zusätzlichen späten Stickstoffs zu Getreide in Abhängigkeit von Standortfaktoren. Z. landwirtsch. Versuchs- u. Untersuchungswes. 3 (1957), S. 25—46 SNELLMANN, O.; DANIELSSON, C. E.: An experimental study of the biosynthesis of the reserve globulin in pea seeds. Exper. Cell Res. 5 (1953), S. 436-442 THORNTON, G. D.: Greenhouse studies of nitrogen fertilization of soybeans and lespedeza using isotopic nitrogen. Proc. Soil. Sei Soc. Amer. 11 (1946), S. 249—251 VARNER, J. E.; SCHIDLOVSKY, G.: Intracellular distribution of proteins in pea cotyledon. Plant Physiol. 38 (1963), S. 139-144 VIRTANEN, A. I.: Some aspects of amino acid synthesis in plants and related subjects. Ann. Rev. Plant Physiol. 12 (1961), S. 1 - 1 2

Anschrift der Verfasser Prof. Dr. GÜNTHER SCHILLING Land wirtschaf tlich-Chemisches Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena 69 Jena, Philosophenweg 14 D r . ILSABE SCHALLDACH

Institut für Acker- und Pflanzenbau Müneheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 1278 Müneheberg, Wilhelm-Pieck-Straße 72

909 Aus dem Institut für Pflanzenernährung Jena der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin KARLHEINZ

BEER,

WILLING, W E R N E R

CHRISTEL GRÜNDLER,

ALFRED

PRAUSSE,

ANGELIKA

WRAZIDLO

Einfluß von Kalkung und Düngung auf die Dynamik der Manganfraktionen in Thüringer Buntsandsteinverwitterungsböden und auf die Manganaufnahme von Solanum tuberosum L. Eingegangen: 18. 1 . 1 9 6 6 EBERHARDT

(1958),

FINCK

(1960),

HENKENS

(1962),

MAGNICKIJ

(1964),

FINCK

und D E G R O O T ( 1 9 6 5 ) , K A T A L Y M O V ( 1 9 6 5 ) und andere Autoren berichten, daß der Anteil des leicht löslichen Mn nach einer Kalkung des Bodens zurückgeht. Ob diese Feststellung für Thüringer Buntsandsteinverwitterungsböden (im folgenden als Buntsandsteinböden bezeichnet) zutrifft, sollte daher in entsprechenden Versuchen geprüft werden. Es gibt Hinweise ( B E R G M A N N und Mitarbeiter, 1 9 6 4 ; B E R G M A N N , 1 9 6 5 ; B E R G M A N N und Mitarbeiter, 1 9 6 5 ) darüber, daß besonders bei leichten Böden beim Aufkalken über pH 6, also über den „optimalen pH-Wert" ( B E R G M A N N und Mitarbeiter, 1 9 6 5 ) , mit einem Rückgang des leicht löslichen Mn im Boden und gelegentlich auch mit Mn-Mangel bei den angebauten Kulturen zu rechnen ist. Da im Rahmen der Maßnahmen zur Erhaltung und Mehrung der Bodenfruchtbarkeit auf sauren leichten Böden umfangreiche Kalkungsmaßnahmen vorgesehen sind, ist es unbedingt notwendig, die Dynamik der Mikronährstoffe und ihre Aufnahme durch die Pflanzen in Abhängigkeit von der Kalkung zu untersuchen. In der vorliegenden Arbeit sollen die ersten vorläufigen Ergebnisse einjähriger Versuche über die Dynamik des Mn in Abhängigkeit von Kalkung und Düngung in zwei Thüringer Buntsandsteinböden mitgeteilt werden. Gleichzeitig sollte untersucht werden, ob die gefundenen Umsetzungen des Boden-Mn einen Einfluß auf die Mn-Aufnahme von Solanum tuberosum, L., einer häufig auf diesen Böden angebauten Kultur, ausüben. 1.

Material und Methoden

Das oben erwähnte Problem sollte zunächst mit Hilfe eines Gefäß- und eines Feldversuches untersucht werden. Für den Vegetationsversuch wurde der Buntsandsteinboden (sm) mit Kristallquarzsand im Verhältnis 1:1 gemischt. Zur Charakterisierung des Bodens können folgende Daten angeführt werden: Bodenart b, Tongehalt 9%, Humusgehalt 2,12%, Gesamt-P 2 0 5 70 mg/100 g, Gesamt-Fe 1,17%, P 2 0 5 12 mg/100 g, K 2 0 15 mg/100 g, Mg 3 mg/100 g, MnpH8 45 mg/kg, Mo 0,07 mg/kg, Cu 0,48 mg/kg, B 0,24 mg/kg. Alle Mitscherlich-Gefäße, die 6 kg des Boden-Sand-Gemisches faßten, erhielten die gleiche Grunddüngung. Verabreicht wurden zur Anlage des Versuches je Gefäß 1,2 g N als NH,N0 3 , 0,436 g P ^ l g P 2 0 5 als Ca(H 2 P0 4 ) 2 • 2 H 2 0 , 1,245 g K ^ l , 5 g K 2 0 als K 2 S 0 4 und 0,3 g Mg als MgS0 4 • 7 H 2 0 . Es wurde noch eine Nachdüngung von 0,3 g N je Gefäß gegeben. Mit dieser Düngung wurden folgende Versuchsserien angelegt:

9 1 0

B E E K , G R Ü N D L E R , P R A U S S E , W I L L I N G , WRAZIDLO, D y n a m i k d e r M a n g a n f r a k t i o n e n u n d M a n g a n a u f n a h m e

Versuchsglied I II III IV V VI VII

Ohne CaC0 3 5 g CaC0 3 /Gefäß 10 g CaC0 3 /Gefäß 15 g CaCOj/Gefäß 20 g CaC0 3 /Gefäß 30 g CaCOg/Gefäß 40 g CaCOg/Gefäß

Wiederholung 6fach 4fach 4fach 4fach 4fach 4fach 6fach

Gefüllt wurden die Mitscherlich-Gefäße mit dem Boden-Sand-Gemisch, dem die oben erwähnten Grunddüngermengen sowie die entsprechenden Kalkmengen schon zugesetzt waren, am 4. J u n i 1965. Die Bepflanzung der Gefäße mit von Knollen entfernten Keimen erfolgte am 16. J u n i 1965. In jedes Gefäß wurden 5 Keime eingesetzt. Gearbeitet wurde mit der Kartoffelsorte „ P i r a t " . Pflanzen von je zwei Gefäßen der Versuchsglieder I und VII wurden außer am Ende des Versuches noch am 16. Juli und am 9. August auf Mn untersucht. Bei der Ernte erfolgte eine Auftrennung der gesamten Pflanzen in die aus Abbildung 1 ersichtlichen Organgruppen.

A b b . 1: Schema zur A u f t r e n n u n g der Pflanzen (Solanum tuberosum L.) in Organgruppen vor der Untersuchung auf Mangan

Die Trocknung der Pflanzenproben erfolgte bei ca. 60°C. Verascht wurden die feingemahlenen Proben im Verlaufe von 8 Stunden bei 550 bis 600° C im MufFelofen. Die Asche unterlag einer Extraktion mit 20%iger HCl. Mit H N 0 3 (1:2) wurde das Cl' vertrieben und anschließend die Kieselsäure abgeschieden. Das Mn wurde nach der Entwicklung der Permanganatfarbe spektralphotometrisch bestimmt. Die Genauigkeit der Messung liegt bei ± 1,5% (BEER, 1965). Zur Untersuchung des Einflusses der Kalkung war es angebracht, das Boden-Mn in Fraktionen aufzutrennen. Dadurch sollte es ermöglicht werden, einen Einblick zu bekommen, in

911

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. B a n d , Heft 10, 1966

welchem Bereich sich die Veränderungen des Bindungszustandes des Mn abspielen. Nicht beabsichtigt wurde dabei, einzelne definierte Mn-Verbindungen im Boden zu erkennen. Folgende Boden-Mn-Fraktionen wurden mit den entsprechenden Methoden ermittelt: Mn w Mn a

wasserlösliches Mn nach B E E R ( 1 9 6 5 ) , Verhältnis 1 : 1 0 , 1 Stunde schütteln Austausch-Mn nach SCHACHTSCHABEL ( 1 9 5 6 ) , n MgS0 4 -Lösung, Verhältnis 1 : 1 0 , 1 Stunde schütteln MnPH8 leicht reduzierbares Mn bei pH 8 nach SCHACHTSCHABEL (1956), n MgS0 4 -Lösung, die 0 , 4 % Na 2 S0 3 • 7 H 2 0 enthält, Verhältnis 1:10, 1 Stunde schütteln MnPH5,5 leicht reduzierbares Mn bei pH 5,5 nach SCHACHTSCHABEL (1956), 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 MnPH5,3 leicht reduzierbares Mn bei pH 5,3 nach S C H A C H T S C H A B E L (1956), n MgS0 4 Lösung, die 2 g Hydrochinon im Liter enthält, Verhältnis 1:10, 1 Stunde schütteln Mn a +r gesamtes austausch- und reduzierbares Mn nach B E E R (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, Extraktion drei- bis viermal je 48 Stunden Der Feldversuch wurde im Herbst 1964 auf einem Buntsandsteinboden (su) in Dörnfeld, Kreis Rudolstadt, als statischer Kalkungsversuch angelegt. Es erschien uns sinnvoll, diesen Versuch auch zur Prüfung des Einflusses von Kalkung und Düngung auf die Dynamik des Boden-Mn und die Mn-Aufnahme von Solanum tuberosum L. heranzuziehen. Folgende Prüfglieder gelangten in vierfacher Wiederholung zur Anlage:

Versuchsglieder

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

T JL

II III IV V

Kalkformen

Düngung

CaCO

CaCO,

alkalisch

0

0

0

0

+

1

0

1

0

0

1

0

1

2 2

0

0

2 2

0

0

als Kalkammonsalpeter als Thomasphosphat als 40%iges Kalisalz

+

0

+

+ + 0 + 0

+ 0

100 kg N/ha 160 kg P 2 0 5 / h a 205 kg K 2 0 / h a

physiologisch sauer N als Ammoniumsulfat 100 kg P als Superphosphat 160 kg K als 40%iges Kalisalz 205 kg Kalkung: CaO 1 = 30 dt/ha, CaO 2 CaC0 3 1 = 42 dt/ha, CaC0 3 2

0

0

Düngung: physiologisch alkalisch N P K

sauer

N/ha P205/ha K20/ha = 66 dt/ha = 92 dt/ha

0

0

+ 0

+ 0

4-

9 1 2 BEER, GRÜNDLER, PRAUSSE, WILLING, WRAZIDLO, Dynamik der Manganfraktionen und Manganaufnahme

Die wichtigsten agrochemischen Daten zur Charakterisierung des Bodens der Versuchsglieder sind aus Tabelle i ersichtlich. Tabelle 1 Einige agrochemischc Daten zur Charakterisierung des Bodens der Versuchsglieder vor der Anlage des Feldversuches mit Solanum tuberosum L. auf Buntsandsteinboden Versuchs-

mg/100 g Boden

mval/100 g

pH

Humus

Ges.-N

Ton

glieder

P2Os

K20

Mg

THWert

s-

(n/10 KCl)

%

/o

/o

1 2 3 4 5

5 6 6 6 7 6 6 5 5 6

17 22 20 21 25 20 23 20 23 25

5 3 3 4 4 5 5 5 4 4

29 30 31 30 30 31 30 30 31 31

10 10 11 10 9 12 9 11 11 7

4,2 4,2 4,4 4,3 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4

3,0 3,2 3,4 3,2 3,4 3,7 3,5 3,4 3,7 3,4

0,13 0,14 0,14 0,14 0,15 0,15 0,15 0,14 0,15 0,14

12 13 13 13 14 14 12 13 14 14

e 7

8 9 10

19 20 20 20 21 19 21 19 20 24

Die Werte wurden mit Hilfe folgender Verfahren ermittelt: pH: Suspension in n/10 KCl mit der Glaselektrode P205: Dopellaktat-Methode, kolorimetrisch K20: Doppellaktat-Methode, flammenphotometrisch T-Wert: Methode MEHLICH H-Wert: Methode MEHLICH S-Wert: errechnet Ges.-N: nach KJELDAHL Humus: organische Substanz nach der Dichromat-Methode Ton: vereinfachte Pipettmethode nach SCHACHTSCHABEL Bei der Untersuchung des Bodens und der Pflanzen auf Mn wurde nach den schon beschriebenen Methoden verfahren. Beim Feldversuch erfolgte jedoch keine Auftrennung der Pflanzen in die erwähnten Organgruppen. Zur Untersuchung gelangten hier Blätter und Blattstiele aus dem oberen Drittel der Kartoffelstauden. Die zu untersuchenden Pflanzenproben wurden immer zusammen mit den entsprechenden Bodenproben an einem Tage entnommen. 2.

Ergebnisse der Versuche

2.1.

Ergebnisse des G e f ä ß Versuches

D a s R e s u l t a t der Bodenuntersuchung nach der E r n t e veranschaulicht Tabelle 2. Die Werte zeigen eindeutig, daß durch die K a l k u n g der Gehalt an Mn w , Mn a , M n P H 8 und M n , H 5 5 zurückgeht, und zwar um so mehr, je größer die dem Boden zugeführte K a l k m e n g e w a r ; dabei werden die Mn pH 5 : - G e h a 11e erst bei höheren CaCO s -Gaben verändert. A u s Abbildung 2 ist ersichtlich, daß zwischen den K a l k gaben und den Mn P H 8 -Gehalten eine gut gesicherte negative lineare Korrelation besteht. Die Ursache f ü r den R ü c k g a n g der untersuchten Boden-Mn-Fraktionen nach der K a l k u n g ist in der Ausfällung von Mn-Ionen im Boden und der anschließenden Oxydation der gefällten Verbindungen zu suchen ( B E E R , 1 9 6 5 ) .

913

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966 Tabelle 2 Ergebnisse der Bodenuntersuchung des Vegetationsversuches mit Solanum sandsteinboden (sm) am Ende des Versuches

tuberosum L. auf Bunt-

pH am Ende des Versuches

mg/kg lufttrockener Boden* Mn H Mn,'pH8 Mn,pH5,5 Mn a

4,50

6,8± 0,2

12,3± 0,1

14,0 + 0,3

24,3 + 0,6

5 t! CaCO,/Gefäß

5,60

5,3 ± 0,9

12,8± 1,1

17,6± 0,6

39,1 + 0,9

I I I 10 g! CaCOj/Gefäß

6,60

4,5± 0,4

12,1± 0,2

13,3± 0,1

39,9 + 0,7

I V 15 i! CaCOj/Gefäß

6,90

3,4± 0,4

11,0 ± 0,1

12,7± 0,5

39,3 ± 0,6

V 20 g! CaCOj/Gefäß

7,15

2,4± 0,2

10,2 ± 0,3

11,2 + 0,4

36,2 + 0,3

V I 30 g; CaC0 3 /Gefäß

7,20

1,9± 0,2

8,2 + 0,2

9,2 ± 0,2

32,6 + 0,9

V I I 40 |3 CaCO s /Gefäß

7,20

1,6 + 0,1

7,3 + 0,5

8,1 ± 0,7

22,7 + 2,2

Versuchsglied

I ohne CaC0 3 II

* Gemisch Boden: Sand = 1 : 1 , ±

X) 2 V n (n — 1)

ppm MnpH8

20

r=

0,9363

p= 0 , 2 4 % 1 = 12,0-0.24

(*-20ß)

15

10

Abb. 2 : Korrelative Beziehung zwischen CaC0 3 -Gaben und Mn p H 8 -Gehalten des lufttrockenen Boden-Sand-Gemisches

10 gCaCO}

20

30

40

/Gefa8

Die Pflanzen reagierten auf die durch die Kalkung hervorgerufenen Veränderungen der Boden-Mn-Gehalte sehr deutlich (Tab. 3). Zuerst fällt auf, daß die MnGehalte der analysierten Organe beträchtlich voneinander abweichen. Bei allen Versuchsgliedern erwiesen sich die Wurzeln als sehr Mn-reich. Auf die Säuberung der Wurzeln von anhaftenden Partikeln des Boden-Sand-Gemisches wurde 63

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 10, 1966

914

B E E R , GRÜNDLER, PRAUSSE, WILLING, WRAZIDLO, D y n a m i k d e r M a n g a n f r a k t i o n e n u n d M a n g a n a u f n a h m e

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