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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. I. Nr. 52 



werden sollen, ob die Knollen tief oder flach gelegt wer- 

 den sollen, und dergleichen mehr. 



Die rein physiologischen Untersuchungen dagegen 

 be.schäftigen sich mit chemischen Vorgängen bei der 

 Keimung, sowie mit dem Einfluss äusserer Lebensbedingun- 

 gen, des Lichtes, des Wassers und der Temperatur auf 

 den Verlauf des Keimungsprozesses. Arbeiten in diesem 

 Sinne rühren her von Rappard, Sachs, C. Kraus 

 u. a., vor allem aber von H. de Vries. 



Der Verfasser der vorliegenden Arbeit, Hermann 

 Vöchting, hatte bei früheren Untersuchungen über 

 einen ähnlichen Gegenstand die interessante Beobachtung 

 gemacht, dass es möglich sei, bei der Keimung einer 

 Knolle aus dieser Laubtriebe oder sofort junge Knollen 

 hervortreten zu lassen. In dieser Abhandlung unternimmt 

 er es, die Bedingungen aufzudecken, wodurch diese Ver- 

 schiedenheit in der Entwicklung bewirkt wird. 



I ) Zunächst wird die Frage nach der Bedeutung der 

 Temperatur erledigt. 



Das Minimum von Wärme, bei dem überhaupt noch 

 eine Keimung erfolgt, beträgt 4" C. Oberhalb dieser 

 Grenze entwickeln sich die Sprosse um so rascher, je 

 höher die Temperatur des Bodens ist. 



Diejenigen Knollen nun, die im Eiskasten gehalten, 

 mithin einer Temperatur ausgesetzt waren, welche die 

 untere Grenze, bei der die Keimung eben beginnt, wenig 

 überschreitet, bildeten zunächst wenige Wurzeln von ge- 

 ringer Länge. Danach entstanden keine Laubsprosse, 

 sondern nur Knollen, die in der Regel aus den Enden 

 der Ausläufer hervorgingen, zum Teil aber auch direkt 

 aus dem mütterlichen Organ entsprangen. 



An den im Thermostaten bei 25 — 27" C. gezogenen 

 Versuchspflanzen bildeten die Vortriebe der Knollen reich- 

 verzweigte Wurzelsysteme, aus denen sich kräftige Laub- 

 triebe entwickelten. In diesem Falle entstanden, selbst 

 bei wochenlanger Dauer des Versuches, nirgends Knollen. 



Wurde die eine Wachstumsform unter andere Be- 

 dingungen versetzt, die Knollen bildenden Exemplare 

 z. B. in hohe Temperatur gebracht, so setzte sich der 

 Wachstumsmodus nicht fort, sondern es trat der den 

 neuen Bedingungen entsprechende Modus ein. Bei den 

 sprossbildcnden Pflanzen zeigte sich, wenn sie aus dem 

 Thermostaten in den Eiskasten umgesetzt wurden , die 

 überraschende Erscheinung, dass die aufrechten Laubtriebe 

 sich nicht in derselben Richtung, sondern in der horizon- 

 talen weiter entwickelten, somit die Richtung der unter- 

 irdischen Ausläufer annahmen, ihre innere Qualität also 

 veränderten. In der Erde aber entstanden Knollen und 

 .•\uslaufer. 



Die Versuche zeigen , dass bei einer Temperatur, 

 welche das Minimum der zur Keimung erforderlichen 

 Wärme nur wenig überschreitet, den Knollen oberirdisches 

 Wachstum versagt ist. 



Bei dem Versuche, einen Einblick in die inneren 

 Vorgänge zu gewinnen, die sich bei diesen Experimenten 

 abspielen, kommt Vöchting zu folgendem Resultat. 



Die chemischen Vorgänge der Keimung werden durch 

 das geringe Quantum der zugeführten Wärme eben in 

 Bewegung gesetzt. Die Diastasc beginnt ihre Thätigkeit, 

 indem sie Stärke in Traubenzucker verwandelt, der nach. 

 den Bildungscentren abfliesst. Von den Entstehungsstätten 

 drängt neuer Zucker nach, der aber nur aufgenommen 

 werden kann, wenn der schon vorhandene wieder in feste 

 Form übergeführt, d. h. in Stärke zurückverwandelt wird. 

 Zur Ablagerung dieser Stärke genügen aber die Laub- 

 spross- und Ausläufcrscheitel nicht, es müssen eigene 

 Speicherorgane gebildet werden, eben die Knollen. 



Bei den bei höherer Temperatur (25 — 27"C.) gehal- 

 tenen Pflanzen dagegen führt die äussere Wärme dazu, 

 sämtlichen Traubenzucker in die zum Aufbau neuer Zellen 



erforderliche Cellulose umzuwandeln. Hierfür sind die 

 verzweigten Laubsprosse besser geeignet, als die kleinen 

 Knollen. 



2) Aehnlich wie zu den verschiedenen Temperaturen, 

 verhalten sich die Knollen auch den im Substrat darge- 

 botenen Wasser mengen gegenüber. 



Es war selbstverständlich, dass in feuchtem Sande 

 gehaltene Knollen rascher keimten, als solche in trockenem. 

 Bei den letzteren ist die Wurzelentwicklung eine dürftigere, 

 und es unterbleibt die Bildung der Laubtriebe nahezu gänz- 

 lich. Wohl aber werden an der Spitze der Ausläufer oder 

 auch aus Augen der Mutterknolle kleine Knollen gebildet. 

 Die Mutterknolle schrumpft allmählich zusammen und 

 giebt alles Wasser und die in ihr gespeicherten Reserve- 

 stoff'e an die Tochterbildungen ab. 



Wird dem Boden reichlich Wasser zugeführt, so bil- 

 den sich zahlreiche Wurzeln und Laubsprosse. 



Doch nicht nur das Bodenwasser ist für die Keimung 

 von Wichtigkeit, auch dem Wassergehalt der umgebenden 

 Luft ist eine hohe Bedeutung beizumessen. 



Die bezüglich dieser Frage angestellten Untersuchungen 

 hatten das Ergebnis, dass in einem dampfgesättigten 

 Räume gezogene Knollen kräftige, senkrecht in die Höhe 

 wachsende Laubsprosse mit geringer Knollenentwicklung 

 hervorbrachten , während die Triebe in trockener Atmo- 

 sphäre horizontal oder schwach aufwärts geneigt über den 

 feuchten Boden hinkrochen, also hydrotropische Reaktion 

 zeigten. Die Blattentwicklung dieser Triebe war eine 

 sehr dürftige; es bildeten sich nur Schuppen von höch- 

 stens 5 mm Länge aus. 



Wie der Einfluss der Temperatur, so lässt sich auch 

 die Bedeutung des Wassers für den chemischen Keimungs- 

 prozess ungezwungen erklären. 



Der durch die Wirkung der Diastase entstehende 

 Traubenzucker kann nicht normal abfliessen , häuft sich 

 also in den Geweben, besonders an den Vegetations- 

 punkten an. Sein Zufluss wirkt als Wachstumsreiz, es 

 entstehen Knollen als Speicherorgane für das Umwandlungs- 

 produkt des Traubenzuckers, die Stärke, da Wasser nicht 

 in genügender Menge vorhanden ist, um Laubsprosszellen 

 zu füllen , für deren Cellulosebildung aus Traubenzucker 

 die Wärmeverhältnisse günstig sein würden. Zudem ver- 

 brauchen ja Laubtriebe nicht bloss viel Wasser für ihren 

 Aufbau , sondern geben sogar noch durch Verdunstung 

 Wasser nach aussen ab, ein Punkt, der für die erwähnte 

 dürftige Ausbildung der Laubblätter von Bedeutung ist. 



3) Endlich findet noch die Frage nach dem Einfluss 

 des Lichtes auf die Knollenbildung Berücksichtigung. 



Schon in früheren Untersuchungen war festgestellt 

 worden, dass das Licht eine hemmende Wirkung auf das 

 Wachstum der Keimsprosse ausübt. 



Wurden die Versuchsobjekte in verschiedener Ent- 

 fernung vom Fenster aufgestellt, so zeigte sich, dass die 

 dem Lichte am nächsten stehenden Knollen sich am 

 wenigsten entwickelten, dass die Entwicklung eine um so 

 bessere war, je grösser die Entfernung vom Lichte war. 

 Natürlich waren die gebildeten Triebe dann stark vergeilt. 



Wurde eine Knolle bis zur Hälfte in feuchten Boden 

 gesetzt, so zeigte sich die Begünstigung des verdunkelten 

 Teiles noch deutlicher. Es entwickelten sich dann fast 

 ausschliesslich die unterirdischen Knospen; die der oberen 

 Hälfte blieben ruhen. 



Es ergiebt sich aus den Versuchen, dass sich der Ort 

 der Knospenentwicklung durch Belichtung bestimmen lässL 

 Die Untersuchungen über den Einfluss der Temperatur, 

 sowie über die Bedeutung des Wassers auf die Knollen- 

 bildung, speziell über den Gehalt des Bodens an Wasser, 

 sind deswegen von hohem Interesse, weil sie eine wissen- 

 schaftliche Erklärung der Beobachtungen geben, die jedex 

 Landwirt beim Kartoffelbau macht, dass nämlich ein 



