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Heft 
15. 8. 1913 
Hebung reichen Gewinn bringen, der Technik und 
auch der theoretischen Wissenschaft neue Impulse 
geben muß. 
Über die Ausnutzung 
des atmosphärischen Stickstoffs auf 
natürlichem und künstlichem Wege. 
Von Dr. F. Marshall, Halle a. S. 
Der Stickstoff als integrierender Bestandteil pflanz- 
lichen wie tierischen Eiweißes ist für die Lebewesen einer 
der allernötigsten und unentbehrlichsten Stoffe. Er muß 
allerdings in einer Verbindungsform vorhanden sein, die 
ihn leicht aufnehmbar zunächst für Pflanzen macht, die 
ihn dann zum Aufbau organischer Verbindungen benutzen 
und auf diese Weise wieder den Tieren mundgerecht 

'säule von 
machen. Gemäß seiner außerordentlich großen Bedeu- 
tung ist der Stickstoff in seinen der Aufnahme durch die 
Pflanzen leicht zugänglichen Formen ein sehr notwen- 
diger, und wo er, wie bei vielen unserer Kulturpflanzen, 
künstlich zugeführt werden muß, auch ein ziemlich teurer 
Pflanzennährstoff. Abgesehen hiervon werden aber auch 
die bisherigen natürlichen Bezugsquellen, die diesen 
Stickstoff in seiner brauchbarsten Form liefern, nämlich 
die Chilesalpeterlager, in absehbarer Zeit erschöpft sein. 
Es ist also sehr verständlich, daß man sich schon seit 
längerer Zeit nach einem Ersatz umsieht, um nach Ab- 
bau des Chilesalpeters nicht in Verlegenheit zu kommen, 
und so hat man denn seine Hoffnung auf den ungeheuren 
Stickstoffvorrat der irdischen Atmosphäre, der etwa 
vier Fünftel derselben beträgt, gesetzt. Max Passon hat 
berechnet, daß die Stickstoffmenge, die in einer Luft- 
Atmosphärenhöhe und einem Hektar Quer- 
schnitt enthalten ist, ausreichen würde, um das land- 
wirtschaftliche Stickstoffbedtirfnis Deutschlands auf ein 

Jahr zu decken. — Nun lag aber bis vor nicht allzulanger 
Zeit ein für künstliche und, wie man glaubte, auch für 
natürliche Angriffe nur wenig antastbares Kapital in 
dem Luftstickstoff vor, denn der Stickstoff ist ein sehr 
träges Element, welches schwer Verbindungen mit an- 
‘deren Stoffen eingeht. 
I. Ausnutzung des Luftstickstoffs auf natürlichem Wege. 
Trotz dieser anerkannten chemischen Trägheit des 
Stickstoffs kann man aber durch eine einfache Über- 
legung zu dem Schlusse kommen, daß in der Natur doch 
die Bildung von Verbindungen aus atmosphärischem 
Stickstoff vor sich gehen muß und sogar in verhältnis- 
mäßig reichlichem Betrage. Wie wir sehen, ist also die 
Verbindungstendenz des Stickstoffs sehr gering; das Zer- 
setzungsbestreben vieler Stickstoffverbindungen ist aber 
verhältnismäßig groß, und es finden fortwährend Stick- 
stoffverluste in die Atmosphäre statt, nur wo die Be- 
dingungen zur Festlegung des Stickstoffs als Salpeter 
gegeben sind, ist der gebundene Stickstoff, wenigstens 
unter günstigen Bedingungen?!) zeitlich etwas bestän- 
diger. Daher müßte aber auf der Erde der gebundene 
Stickstoff allmählich verschwinden, wenigstens im Laufe 
der Millionen von Jahren, wenn niemals Stickstoff aus 
der Luft gebunden würde. Erstens läßt sich aber an- 
nehmen, daß die Erde heute viel dichter belebt ist als 
vor Millionen von Jahren, also ist auch vermutlich mehr 
Stickstoff festgelegt als damals. Andererseits ist in den 
hundert Jahren seit der Bestimmung des Luftstickstoffs 
1) Es gibt aber bekanntlich sogenannte denitrifi- 
zierende Bakterien, die zu den reduzierenden Bakterien 
gehören, und deren Tätigkeit darin besteht, Salpeter zu 
Stickstoff abzubauen. 
Marshall: Uber die Ausnutzung des atmosphärischen Stickstoffs. 
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durch Dumas und Boussingault keine Zunahme im Stick- 
stoffgehalt der Luft konstatiert worden. Es müssen sich 
also, da auch die sonstige Zusammensetzung der Luft 
die gleiche geblieben ist, innerhalb letzterer Zeit Stick- 
stoffverlust und Stickstoffestlegung das Gleichgewicht 
gehalten haben. 
Die Natur besitzt demnach Mittel und Wege zur 
Festlegung von freiem Stickstoff, und diese sind heute 
auch, allerdings wahrscheinlich erst zum Teil, bekannt. 
Man kann sie einteilen in physikalische, chemische und 
biologische Mittel zur Stickstoffbindung. — Bei der 
Wirksamkeit physikalischer Faktoren ist die üÜber- 
führung des Stickstoffs in eine chemische Verbindung 
nicht immer das Resultat, so bei der Lösung in Wasser 
und bei der Absorption beziehungsweise Adsorption 
durch den Boden. Eine physikalische Erscheinung in- 
dessen, die zur chemischen Bindung von Stickstoff führt, 
sind die elektrischen Entladungen in der Atmosphäre, 
durch deren Wirkung Oxydationsprodukte des Stick- 
stoffs entstehen. Diese Verbindungen werden dann 
durch Regen, Tau oder Schnee gelöst dem Boden als 
Pflanzennährstoffe zugeführt. 
Es ist eine große Anzahl von Untersuchungen aus- 
geführt worden über die Stickstoffmengen, die durch die 
Niederschläge in den Boden gelangen. Zum Beispiel hat 
W, Leather!) in zwölfmonatlicher Beobachtungszeit einen 
regenreichen Ort Indiens, einen regenärmeren Ort In- 
diens und die Versuchsstation Rothamsted in England 
in bezug auf den Stickstoffgehalt ihrer Niederschläge 
verglichen und hat hierbei die folgenden Ergebnisse er- 
halten: 
Teile Stickstoff 
mm tin 1000000 Teilen 
= kon prosicha 

Ort Nieder- his 
oe HNOg+ HNO; + 
ne NO; 5 NO, ige 
a a uno ot No 
Dehra Dun . 2200 | 0,104 | 0,070 | 2,283 | 1,533 | 3,816 
Cawnpore 1254 | 0,221 0,068 2.782 | 0,861 | 3,643 
Rothamsted. 692 | 0,440 | 0,183 | 3,040 | 1.264 | 4,304 
H. Ingle?) hat in der Zeit vom 1. Juli 1904 bis 
30. Juni 1905 wöchentlich entnommene Regenwasser- 
proben von Pretoria untersucht und folgende Durch- 
schnittswerte für das ganze Jahr bekommen: 
Teile N in kg N pro 

mm 1000000 Teilen aw %> N als 
Niederschlag als 
NH, | HNO,| NH, | HNO, | NHs | HNO, 
617,5 | 1,194 0,196 | 7,383 | 1214| 85,9 | 14,1 
Neuere Untersuchungen über die Zusammensetzung 
des Regens liegen vor von der Insel Barbados?). Da- 
selbst wurden in „Dodds botanical garden‘ von Dezember 
1906 bis März 1908 an Gesamtniederschlägen 1499 mm 
(— 882 mm pro 1 Jahr) gemessen. Mit diesen Regen- 
mengen gingen nieder 1,080 kg Stickstoff pro Jahr und 
Hektar. — Fr. Th. Shutt*) hat besonders die in Form von 
Schnee gefallenen Niederschläge mit berücksichtigt. 
Während eines Jahres führten die Niederschläge von 
1) W. Leather, Memoirs of the Department of Agri- 
eulture in India, /, Nr. 11, 1907. 
2) H. Ingle, Transvaal Agric. Journal 1905, 4, 105. 
3) Rpt. Agric. Work Barbados, Impt. Dept. Agr. West» 
India 1906—1908. 
4) Fr. Th. Shutt, Chemical News 1909, 100, 305, 
