No. 18. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



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Berthelot : Ueber einige allgemeine Bedin- 

 gungen für die Fixirung des Stickstoffs 

 durch den Pflanzenboden und über die 

 Umwandlung der Nitrate in stickstoff- 

 haltige organische Verbindungen in dem- 

 selben. iComptes rendus, ls>s. T. i'VI, p. 569 u. 638.) 

 Durch Versuche, welche Verfasser im Jahre 1884 

 begonnen, hatte er den Nachweis geführt, dass manche 

 Thonböden und Sande die Fähigkeit besitzen, den 

 Stickstoff der Atmosphäre zu fixiren und sich auf 

 diese Weise langsam mit organischen stickstoffhaltigen 

 Substanzen anzureichern (Rdsch. I, 10). Weiteres 

 Verfolgen dieser wichtigen Frage hat eine Reihe von 

 Bedingungen kennen gelehrt, welchen diese Bindung 

 des freien Stickstoffs unterworfen ist , und andere 

 interessante Processe ans Licht gezogen , welche die 

 Umwandlung der Nitrate des Bodens in organische 

 Stiekstoffverbiuduugen bewirken. Alle diese Er- 

 scheinungen zwingen uns, den Boden nicht als eine 

 mineralische, unthätige, stabile und unveränderliche, 

 sondern als eine mit lebenden Wesen erfüllte Masse 

 zu betrachten , deren chemische Zusammensetzung 

 und deren Reichthum an Stickstoff sich ändern und 

 schwanken, je nach den Lebensbedingungen dieser 

 Organismen. 



Die Fixirung des Stickstoffs durch einen aus der 

 Tiefe heraufgeholten Thonböden erfolgt in Form 

 complicirter organischer Verbindungen , welche dem 

 Gewebe bestimmter im Boden enthaltener Mikro- 

 organismen anzugehören scheinen. Denn sie findet 

 nicht mehr statt, wenn der Boden einige Zeit auf 

 100° erwärmt worden ist. Fernere Bedingungen, 

 welche diese Absorption des Stickstoffs begünstigen, 

 sind alle Umstände, welche die Circulation der atmo- 

 sphärischen Luft im Boden befördern, nämlich Poro- 

 sität des Bodens und Anwesenheit einer zwischen 

 2 bis 3 nnd 15 Hundertstel schwankenden Menge von 

 Wasser; ebenso günstige Bedingungen sind Anwesen- 

 heit des Sauerstoffs neben dem Stickstoff und eine 

 Temperatur, die über 10°, aber unter 40° bis 50" 

 liegt. Schliesslich hat sich gezeigt, dass die Fixirung 

 von Stickstoff durch eine bestimmte Masse des Bodens, 

 in welchem sich keine eigentliche Vegetation ent- 

 wickelt, nicht unbeschränkt vor sich geht; vielmehr 

 scheint die Fähigkeit hierzu nach einiger Zeit zu 

 erlöschen. 



Die hier kurz aufgezählten Bedingungen sind für 

 die Beurtheilung der Natur dieses Processes so 

 wesentlich, dass es angezeigt erscheint, auf dieselben 

 näher einzugehen. 



Die poröse Beschaffenheit des Bodens ist eine 

 unerlässliche Bedingung für das Leben von Mikro- 

 organismen, welche Luft brauchen. Nicht bloss die 

 physikalische Beschaffenheit des Bodens ist hier 

 wesentlich, sondern auch sein Wassergehalt, indem 

 eine zu grosse Wassermenge die Luftcirculatiou hin- 

 dert und die Entwicklung von ohne Luft lebenden, 

 anäroben Mikroorganismen begünstigt, unter deren 

 Linfluss die Fixirung des Sauerstoffs aufhörte oder 

 wenigstens geringer wurde. Ein Topf, der etwa 



■45,5 kg Erde und 17,2 Procent Wasser beim Bejrinn 

 der Beobachtung und 76,02 g Stickstoff enthielt, 

 wurde an der freien Luft dem Regen exponirt und 

 ergab nach etwa sechs Monaten 9,9 Procent Wasser 

 ! und 73,3 g Stickstoff, während der Regen 1,03 g 

 Stickstoff fortgeführt hatte. Die Erde hatte also einen 

 Verlust von 1,96 g Stickstoff erfahren, der, da er 

 nicht viel die Versuchsfehler übersteigt , jedenfalls 

 einen Stillstand der Fixirung anzeigt. Zur selben 

 Zeit hatte ein ähnlicher Topf mit Erde, der. {regen 

 den Regen geschützt, bei Beginn 17.2 Procent und 

 zu Ende 17,9 Procent Wasser enthalten, einen Rück- 

 gang seines Stick?toffs von 76.2 g auf 70,2 g er- 

 fahren. 



Die Wassermenge spielt überhaupt, abgesehen von 

 der Durchgängigkeit des Bodens für Luft, eine be- 

 deutende Rolle. Mehr als 12 bis 15 Procent darf 

 der Boden nicht enthalten, wenn er Stickstoff fixiren 

 soll, uud auch diese Mengen dürfen nicht andauernd 

 zugegen sein, sondern mit verhältnissmässiger Trocken- 

 heit abwechseln. Andererseits darf der Wassergehalt 

 auf 2 bis 3 Procent sinken, ohne die Fixirung des 

 Stickstoffs zu beeinträchtigen. Diese untere Grenze 

 ist deshalb sehr beachtenswerth, weil bei so geringem 

 Wassergehalte eine Salpeterbildung im Boden nicht 

 mehr stattfindet; dies deutet daraufhin, dass diese 

 beiden Vorgänge wesentlich verschieden sind. 



Die Anwesenheit des Sauerstoffs erwies sich als 

 nothwendig in den Versuchen über den Einfluss der 

 Porosität des Bodens. 



Die geeignetste Temperatur für die Fixirung des 

 Stickstoffs ist die des Sommers unserer Klimate. Im 

 Winter bleibt der Stickstoffgehalt des Bodens unver- 

 ändert, während im Sommer zur Zeit lebhafter Vege- 

 tation die Bindung des Stickstoffs vor sich geht. Der 

 Versuch, diesen Vorgang durch künstliche Steigerung 

 der Temperatur auf 40 bis 45 zu befördern,, hatte 

 keinen Erfolg. Der Stickstoffgehalt blieb unverändert 

 oder nahm sogar etwas ab. 



Unter sonst günstigen Bedingungen zeigt die 

 Fixirung des Stickstoffs durch einen Boden, der keine 

 Vegetation trägt, nach einem bis zwei Jahren einen 

 entschiedenen Nachlass und hört ganz auf. Ob das 

 Gleiche eintritt, wenn der Boden der Sitz einer leb- 

 haften Vegetation ist, darüber haben die bisherigen 

 Versuche noch keine entscheidende Antwort gegeben. 



Alle bisher erwähnten Umstände finden eine aus- 

 reichende Erklärung in der Annahme, dass die Fixirung 

 des atmosphärischen Sauerstoffs die Function eines 

 Mikroorganismus ist. der Sauerstoff und massige 

 Wassermenge bei einer bestimmten mittleren lem- 

 peratur braucht und nach einigen Jahren seinen 

 Lebenscyelus beendet hat, weil er in dem beschränkten 

 Boden keine weitere Nahrung findet. 



Neben den bisher geschilderten Processen gehen 

 im Boden andere nicht minder interessante einher, 

 durch welche die Salpetersäure desselben in organische 

 Stickstoffverbindungeu umgewandelt wird. Diese Um- 

 wandlung ist die Folge von Reductionsvorgängen, die 

 entweder durch rein chemische Processe oder durch 



