HANDBUCH DER PFLANZENERNÄHRUNG

UND DÜNGUNG BEGRÜNDET VON

KARL SCHARRER UND HANS LINSER

HERAUSGEGEBEN VON

DR. PHIL. HANS LINSER 0. UNIVERSITÄTSPROFESSOR FÜR PFLANZENERNÄHRUNG

DIREKTOR DES INSTITUTS FÜR PFLANZENERNÄHRUNG DER JUSTUS·LIEBIG·UNIVERSITÄT IN GIESSEN

IN DREI BÄNDEN

ERSTER BAND

PFLANZENERNÄHRUNG ERSTE HÄLFTE

Springer-Verlag Wien GmbH

1969

PFLANZENERNÄHRUNG BEARBEITET VON

D. I. ARNON · W. BAUMEISTER · W. U. BEHRENS · E. v. BOGUSLAWSKI

M.J. BUKOVAC · H. BURGHARDT · M. ERICHSEN · W. FLAIG · W. H. FUCHS

F.GROSSMANN · F.HEILINGER · G.P.HILL ·J.JUNG · H.KICK · J . G.KISSER

P. J. KRAMER · H. KÜHN · P. LIMBERG · H. LINSER · H. H. MAYR

K. MENGEL · K.-H. NEUMANN · K. SCHARRER · G. SCHMID · W. SCHUSTER

H. B. T UKEY · H . B. TUKEY ]R. · H . WALTER · S. H. WITTWER

ERSTE HÄLFTE MIT 99 ABBILDUNGEN

Springer-Verlag Wien GmbH 1969

Alle Rechte vorbehalten

Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Springer-Verlages übersetzt oder in irgendeiner Form

vervielfältigt werden

© 1969 by Springer-Verlag Wien

Ursprünglich erschienen bei Springer Vienna 1969. Softcoverreprint of the bardeover Ist edition 1969

Library of Congress Catalog Card Number 66-1904

ISBN 978-3-7091-8221-5 ISBN 978-3-7091-8220-8 (eBook) DOI 10.1007/978-3-7091-8220-8

Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen nsw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinn der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei

zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften

Tltel-Nr. 8320

Vorwort

Seit dem Erscheinen des zweibändigen Standardwerkes von F. HoNCAMP, "Handbuch der Pflanzenernährung und Düngerlehre", sind mehr als dreißig Jahre vergangen. Bei den stürmischen Fortschritten auf allen Gebieten der Natur­wissenschaften, insbesondere der Chemie, Pflanzenphysiologie, Biochemie, Bodenkunde und Technologie, ist dieses zur Zeit seines Erscheinens so aus­gezeichnete Handbuch natürlich längst veraltet.

Zweifellos besteht heute ein dringendes Bedürfnis nach einem ähnlichen Werk. Wenn wir von dem ursprünglichen Plan abgekommen sind, das HoNCAMP­sche Handbuch in neuer Auflage zu bearbeiten, so vor allem deswegen, weil die tiefgreifende Entwicklung auf diesem Gebiet eine völlig neue Gestaltung des Werkes geboten erscheinen ließ. Es gliedert sich nun in drei Bände.

Band I behandelt im wesentlichen die physiologischen Grundlagen der Pflanzenernährung. Er enthält eine ausführliche und systematische Darstellung der eigentlichen Ernährungsphysiologie. Auf eine Erörterung der allgemeinen pflanzenphysiologischen Grundlagen konnte dabei verzichtet werden, weil im RuHLANDschEin "Handbuch der Pflanzenphysiologie" ein umfassendes und modernes Nachschlagewerk zur Verfügung steht.

Band II beschäftigt sich mit dem Boden und den Düngemitteln. Unter Berücksichtigung der modernen Agrikulturchemie haben wir das heutige Wissen über den Boden als Standort und Nährstoffquelle der Pflanze unter den Verhält­nissen der landwirtschaftlichen Praxis und des Gartenbaues bzw. des Forstwesens systematisch zusammengefaßt. Die folgenden Kapitel befassen sich mit der Beschreibung und Herstellung der verschiedenen Wirtschafts- und Handels­düngemittel. Gerade auf diesem Gebiet bestehen in der wissenschaftlichen Literatur erhebliche Lücken, da keine größeren Lehr- oder Handbücher vorhanden sind, die sich eingehender mit der Technologie der Düngemittel und der Düngung beschäftigen.

Band III behandelt schließlich die Ausbringungsverfahren für Düngemittel sowie die Düngung aller wichtigen landwirtschaftlichen, gärtnerischen und forstlichen Kulturpflanzen einschließlich wichtiger tropischer Arten. Sonder­gebiete, wie die Düngung von Moor und Anmoor und die Düngung von Teichen, sind in eigenen Abschnitten behandelt. Besonderes Augenmerk ist in ausführ­lichen Kapiteln der Rentabilität und der wirtschaftlichen Bedeutung der Düngung wie auch ihren ernährungsphysiologischen Auswirkungen gewidmet. Ein Anhang gibt einen Überblick über die während der letzten ,Jahre in verschiedenen Ländern hauptsächlich verwendeten Nährstoffverhältnisse in Düngemitteln.

Das vorliegende Werk soll der agrikulturchemischen Forschung einen Überblick über den heutigen Entwicklungsstand auf dem Gebiet der Pflanzen­ernährung und Düngung vermitteln. Ist uns dies gelungen, so war die dabei aufgewandte Mühe nicht vergeblich. Die Erfordernisse der praktischen Land-

VI Vorwort

wirtschaft bringen es mit sich, daß einzelne Fragen reeht unterschiedliches Gewicht haben. Die Gliederung des Stoffes konnte daher nicht nur nach logischen und theoretisch-sachlichen Gesichtspunkten vorgenommen werden. Wir hielten es auch für richtig, einzelne Gegenstände unter verschiedenen Gesichtspunkten darzustellen, wie sie sich aus den unterschiedlichen Betrachtungsweisen ver­schiedener Forscher und Autoren ergeben. Wenn dadurch gewisse Überschnei­dungen verursacht wurden, so halten wir dies nicht für einen Nachteil.

Spezielle Kapitel über neuere technisierte Pflanzenernährungsverfahren wurden nicht aufgenommen, weil diese noch nicht so weit entwickelt und abgeklärt zu sein scheinen, daß eine kurze zusammenfassende Darstellung fruchtbar wäre. Es muß deshalb auf die in jüngerer Zeit erschienenen Bücher, z. B. C. ELLIS und M. W. SwANEY, Soilless growth of plants, New York: Reinhold, 1963; H. BAUMANN, Plastoponik, Heidelberg: Hüthig, 1967 ( 170 Seiten); F. PENNINOSFELD und P. Kunz­MANN, Hydrokultur und Torfkultur, Stuttgart: Ulmer, 1966 (205 Seiten), und auf die Veröffentlichungen der Gesellschaft für Industriellen Pflanzenbau, Wien 1965, verwiesen werden, aus denen Problematik und Stand der Entwicklungen ersichtlich werden. Dasselbe gilt für die speziellen Fragen der Algengroßkultur für Zwecke der Futtermittelerzeugung (vgl. J. S. BuRLEW, Algal culture from laboratory to pilot plant, Washington, D. C.: Carnegie Irrst., 1953, 31)7 Seiten).

Professor Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. KARL ScHARRER, der langjährige Direktor des agrikulturchemischen Instituts der .Justus-Liebig-Universität in Gießen, gab den Anstoß zum Entstehen dieses Werkes, mit dem er seinen grundlegenden Arbeiten auf dem Gebiete der Agrikulturchemie und insbesondere auf dem des Düngungswesens einen zusammenfassenden Abschluß geben wollte. Seine letzten Bemühungen vom Krankenbett aus galten diesem Buch. Sein früher Tod ließ ihn das Entstehen des Gesamtwerkes nicht mehr erleben. Der Heraus­geber hofft, es in seinem Sinne weitergeführt zu haben.

Über hundert Wissenschaftler und Techniker aus aller Welt haben an dem Werk mitgearbeitet. Ihnen allen sei an dieser Stelle besonders gedankt. Zu danken ist aber auch jenen, die bei der umfangreichen redaktionellen Arbeit tatkräftig mitgewirkt haben, vor allem Frau Dr. ELJ•'RIEDE PRESOLY (Linz), Herrn Priv.-Doz. Dr. KARL-HERMANN NEUMANN (Gießen), der zusammen mit Herrn Dr. JoACHIM BoHRING (Gießen) auch die Register angefertigt hat, sowie Frau EDITH HARNDT, Frau ILSE HELMSORIG und Frau ELLEN NEUMANN (Gießen).

Dem Springer-Verlag in Wien, der sich dem Plan von Anfang an auf­geschlossen gezeigt hat, gebührt Dank für alle die Sorgfalt, die er dem Werk hat angedeihen lassen.

Gießen, im Frühjahr 1969 Hans Linser

Inhaltsverzeichnis der ersten Hälfte Seite

Einleitung: Problematik der Pflanzenernährung und Historisches. Von Professor Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. K. ScHARRER t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

I. Die Zusammensetzung von Kulturpflanzen und deren Ernteprodukten . . . . 9

A. Bruttozusammensetzung von Kulturpflanzen. Von Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. H. H. MAYR unter Mitwirkung von Professor Dr. H. KüHN 9

Literatur...................................................... 47

B. Bau- und Inhaltsstoffe von Kulturpflanzen (Klassifizierung, Vorkommen, Bedeutung). VonPriv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. H. H. MAYR 51

a) Kohlenhydrate (Saccharide) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 b) Fette (und verwandte Verbindungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 c) Eiweiß (Proteine und ihre Bausteine) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 d) Nucleinsäuren (Polynucleotide und verwandte Verbindungen)..... 68 c) Alkohole, Aldehyde, Garbonsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 f) Farbstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 g) Alkaloide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 h) Pflanzenhormone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 i) Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

k) Verschiedene Pflanzenstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Literatur...................................................... 79

C. Der Begriff ,.Qualität" und die Qualitätseigenschaften von Ernteprodukten. Von Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. H. H. MAYR....... 81

Literatur...................................................... 88

11. Pflanzennährstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

A. Begriffe. Von Professor Dr. H. KICK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

I. Bezeichnungsweisen für Nährstoffe bei pflanzlichen Organismen. . 90 2. Chemische Grundstoffe als Bestandteile der Pflanzen. Einteilungs­

prinzip. Stellung im Periodischen System. Unentbehrlichkeit und Entbehrlichkeit für den pflanzlichen Organismus................. 91

3. Definition des Begriffes Nährstoff, Nährstoffelement (Nährelement) 95 4. Die Begriffe Düngestoff, Düngemittel, Ballast- und Begleitstoffe. . . 96 5. Nährstoffbegriff in Beziehung zu Autotrophie und Heterotrophie.

Mineralstoffernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 A. Autotrophie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 B. Heterotrophie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

6. Unterscheidung der im pflanzlichen Organismus vorkommenden Elemente ihrer Menge nach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

VIII Inhaltsverzeichnis

Seite

B. Anorganische Stoffe. Von Professor Dr. H. KICK................ 99

a) Hauptnährstoffe........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 I. Kohlenstoff, Wasserstoff, Saucrstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 2. Stickstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3. Phosphor ................................................ 103 4. Schwefel ................................................. 105 5. Kalium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 6. Calcium ................................................. 108 7. Magnesium .............................................. 110

Literatur ................................................. 111

b) Spurennährstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 I. Bor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 ]() 2. Molybdän . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 3. Kupfer .................................................. 118 4. Zink .................................................... 119 5. Mangan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Literatur ................................................. 121

C. Organische Stoffe. Von Professor Dr. W. FLAIG, Dr. F. HEILINGER und Dr. G. ScHMID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

a) Pflanzenbausteine aus Organismen ............................. 123 b) Zucker ...................................................... 123 c) Aminosäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 d) Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 e) Säuren ..................................................... 125 f) Phenolcarbonsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 g) Phenole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 h) Cumarine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 i) Ligninspaltstücke. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 j) Ruminstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

k) Natürliche Wirkstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 l) Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

m) Hormone ................................................... 129 n) Alkaloide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 o) Purine ...................................................... 130 p) Antibiotika .................................................. 130 q) Gibberelline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 r) Auxine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 s) Synthetische Wirkstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 t) Sekundäre Wirkungen organischer Vorhindungon ................ 134

Literatur.· ..................................................... 135

111. Die Aufnahme von Nährstoffen ...................................... 141

A. Nährstoffaufnahme durch die Wurzel. Von ProfesBor Dr. W. BAu­MEISTER und Dr. H. BuRGHARDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

a) Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 I. Ausmaß und zeitlicher Verlauf der Nährstoffaufnahme ....... 141 2. Orte der Nährstoffaufnahme .............................. 144 3. Ionenaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14fi 4. Ionentransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 5. Bedeutung der Chelatisierung für die Nährstoffanfnahmo .... 151

A. Charakterisierung der Chelate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 B. Reaktionen der Chelate im Boden ...................... 152 C. Verhalten der Chelate innerhalb der Pflanzn ............. 154 D. Anwendung von Chelaten .............................. 155

lnludtsverzoichttis IX

Seite

b) Aufnahme anorganischer Stoffe ................................ 15ß l. Aufnahme von Kohlendioxid und Sauerstoff ................ 15ß 2. Aufnahme der Makronährstoffe ............................ 157

A. Stickstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 B. Phosphor ............................................. 1ß1 C. Schwdel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1ß5 D. Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium ................. 1ß7

:3. Aufnahme der Mikronährstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lß9 A. Eisen ................................................. 170 B. Mangan .............................................. 171 C. Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17:3 D. Zink ................................................. 174 E. Bor .................................................. 175 F. Molybdän . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 177

c) Aufnahmo organischer Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17S

d) Nährstoffaufnahme und osmotischer Zustand der Zelle. . . . . . . . . . . 179 Literatur ...................................................... 181

B. TheAbsorptionofWatorbyRoots. ByProfm;sorDr. P. J. KHAMElt 204-

a) Introduotion ................................................ 204

b) Mochanisms Involved in Wator Absorption ..................... 204 Active Absorption 205. - Passive Absorption 207. -- Bolativo Importance of Active and Passive Absorption 207.

c) Factars Affecting Water Absorption .......................... _ 209 l. Plant Factars Affecting Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

A. Efficioncy of Boot Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Tho Absorbing Zone 209. - Absorption through Suberizod Roots 211.-- Path of Badial Movement through Roots 211.-­_E;xtent and Brauehing of Boot Systems 213.

B. Transpiration and Absorption ........................... 214 2. Soil Factars Affecting Absorption ......................... 214

A. Tho Available Water Contont of Soil ................... 21/i Soil Water Potential 217. -- Plant Wator Stress 217. - -Soil Watur Contont 218. - Water Supplying Capacity of Soil 219.

B. Concontration of tho Soil Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 C. Soil Temporature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Species Difforences 222. -- Hato of Cooling 223. -- High Temperatnres 223.

D. Aeration .............................................. 224 Species Differonces 224. - How Inadequate Aeration Reduces Wator Absorption 225.

d) Helation bet.wecn Water Absorption and Salt Absorption ........ 22ß Literature .................................................... 229

C. Thc Uptake of Ntttricnts through Leaf Surfaces. By Professor Dr. S. H. WITTWER und Professor Dr. M. J. BuKOVAC ............... 2:{/i

a) lntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2:35

b) Mode of Entry of Nutrients through Non-Boot Parts ........... 2:{ß

c) Tochniquos for Measnring the Uptake of NutriontB throngh Loaf Surfaces ................... _ ......... _ . _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2:n

d) Nutrients Absorbed as Gases by Leaf Surfaees ................. 240

X Inhaltsverzeichnis

Seite

c) Nutrients Absorbed from Sprays and Dusts by Leaf Surfaces ... 242 l. Nitrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 2. Phosphorus .............................................. 244 3. Potassium ............................................... 247 4. NPK Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 5. Magnesium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 6. Calcium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 7. Sulfur, Sodium and Chlorirre .............................. 250 8. Iron .................................................... 250 9. Zinc .................................................... 250

10. Manganese ............................................... 251 11. Boron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 12. Copper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 13. Molybdenum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

f) Nutritional Absorption and Mobility Considerations ............. 253 l. Mechanisms of Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 2. Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

g) lncreasing the Effectiveness of Nntritional Sprays .............. 254 h) Effects of Foliar Absorption of N utrients on other Processes. . . . . 254 i) Special Programs of Foliar Fertilization in Various Countries .... 255

Literature .................................................... 256

D. Die gegenseitige Beeinflussung der Nährstoffe bei ihrer Auf-nahme in die Zelle. Von Professor Dr. K. MENGEL .............. 261 a) Einleitung .................................................. 261 b) Die indirekte gegenseitige Beeinflussung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

l. Die Sorption von Ionen im Freien Raum der Wurzel. ....... 263 2. Die Permeabilität plasmatischer Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 3. Der Einfluß des Stoffwechsels auf die Ionenaufnahme ....... 274

e) Die direkte gegenseitige Beeinflussung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 I. Die Trägersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 2. Die Ionenkonkurrenz verwandter Ionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 3. Die gegenseitige Beeinflussung der Alkali- und Erdalkali-Ionen 287 4. Die gegenseitige Beeinflussung weiterer Ionen . . . . . . . . . . . . . . . 290 5. Beziehungen zwischen Anionen und Kationen . . . . . . . . . . . . . . . 293

Literatur ...................................................... 295

lV. Der Eintritt der Nährstoffe in den Stoffwechsel und ihre weitere Verarbeitung (Ernährungsphysiologie der Kulturpflanzen) ........................... 301

A. Makronährstoffe ............................................. 301 a) Der Eintritt der Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff

in den Stoffwechsel. Von Priv.-Doz. Dr. K.-H. NEUMANN ........ 301 l. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 2. Aufnahme und Verarbeitung von Kohlenstoff, Wasserstoff und

Sauerstoff. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 A. Die Photolyse des Wassers ............................. 310 B. Die C02-Fixierung ..................................... 315

:{. Die Photosyntheseaktivität im Verlauf der Entwicklung. . . . . . 325 4. Der Anteil der einzelnen Pflanzenorgane an der Photosynthese­

leistung der Pflanze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 5. Umwelteinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

A. Lichteinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 B. Temperatureinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Literatur ................................................. 344

Inhaltsverzeichnis XI

Seite

b) Phosphorus and the Energy Conversion Process in Photosynthesis. By Professor Dr. D. I. ARNON ................................. 348 l. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 2. The Adenylic Acid System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 3. 'fhe l'yrid ine Nucleotides .................................. 351 4. The Chloroplast as the Site of Photosynthesis . . . . . . . . . . . . . . 352 5. Photosynthetic Phosphorylation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 6. Photosynthetic Phosphorylation in Chloroplasts and Bacteria 355 7. Thc Electron Flow Mechanism of Photosynthetic Phosphory-

lation ................................................... 358 8. Evidence for Electron Flow Mechanism in Cyclic Photophosphory-

lation .................................................... 361 9. Multiple Sites in Cyclic Photophosphorylation . . . . . . . . . . . . . . . 362

10. Cyclic Photophosphorylation as Primitive Photosynthesis ..... 364 11. Pyridine Nucleotide Rednotion by Hydrogenase in the Dark . 361) 12. Photoproduction of Hydrogen and its Significance to Photo-

synthesis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . :{66 13. Photoproduction of Reductant in Plants: Non-cyclic Phot.o­

phosphorylation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 14. Molecular Oxygen and Photosynthetic Phosphorylation ....... 371 15. Separation of Light an<l Dark Phases of Photosynthesis in

Isolated Chloroplasts ...................................... 372 16. Photosynthetic Phosphorylation and Biochemical Evolution .. 373 17. Concluding Remarks ...................................... 374

Literature ................................................. 376

c) Phosphor. Von Professor Dr. K. MENGEL ...................... 379 A. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit .................... 379 B. Funktionen des P und sein Einbau in organische Verbindungen 384 C. Mangel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389

Literatur .................................................. 391

d) Stickstoff. Von Professor Dr. K. MENGJ<JL ...................... 394 A. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit .................... 394 B. Die Nitratreduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . :~97

C. Aminosäuren und Amide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 D. Proteine und Proteide .................................... 403 E. Die Funktionen des Stickstoffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 F. N-Mangel und N-Überschuß ................................ 412

Literatur .................................................. 41:~

e) Schwefel. Von Professor Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. K. ScHARRER t und Professor Dr. K. MENGEL ...................................... 417 A. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit .................... 417 B. Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 C. Mangel .................................................. 421

Literatur .................................................. 423

f) Alkalimetalle. Von Professor Dr. K. MENGEL ................... 421) l. Kalium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

A. Aufnahme, Vorteilung und Beweglichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 42() B. Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427 C. Mangel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4:H

2. Natrium ................................................. 433 3. Weitere Alkali-Ionen ...................................... 435

Literatur .................................................. 436

XII h•halt,;vcrwichnis

Seite

g) Erdalkalimetalle. Von Professor Dr. K. MENGEL ... o .. o 0 •• 0 0 o. o o 440 1. Calcium . o 0 •••• 0 o 0 0 • 0 0 0 0 0 • 0 o 0 0 •• 0 • 0 • 0 0 • o 0 0 0 0 0 •• 0 0 • 0 0 o .. o . 440

A. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit o 0 0 0. 0 0 •• 0 0 ••• 0 0 440 B. Funktionen . 0 •• 0 o 0 0 0 0 0 •• o 0 0. 0 0 0 0. 0 0 o. 0 0 ••• 0 ••• 0 0 •••••• 441 C. Mangel 0 • o o 0 • o o . o o .. 0 • 0 • o o . o . 0 • 0 •• 0 o o . 0 • 0 • 0 • 0 0 • 0 0 0 0 • • • 444

2. Strontium . 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 ••• 0 ••• 0 • 0 • 0 0 0 0 • 444 3. Magnesium 0 • 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 • 0 0 0 •• 0 •• 0 0 0 • 0 • 0 0 • 0 445

A. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit .. 0 o 0 0 0 • o 0 0 o o . o . 445 B. Funktionen o 0 0. 0. 0 0 0 0 0 o .. 0 ••• 0. 0 0 0 0 •• 0. 0 0. 0. 0 0 0 0 0 0 o o 0. 447 C. Mangel 0 0 o 0 o 0 0 •••• 0 o 0 0. o .. 0. 0 0 o o 0 0 0 0 •• o. 0 o 0. 0 0 •• 0 0 0 o 0 o 450

Literatur .. 0 •• 0. 0. 0 0. 0 0. 0 •• 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 ••• 0 o. 0 o 0 0. 0. 0 0 o o ... 452

B. Mikronährstoffe. Von Professor Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. K. ScHARRER t und Professor Dr. K. MENGEL. 0 ••• 0 o. o. 0 •• o ... 0. o o 0 0 o 0 o. 0 o. 0 o ..... 456 a) Eisen . o . 0 • 0 0 0 0 •••• o 0 • o . 0 0 •••• o 0 • 0 •• 0 • 0 0 • 0 • o . o o .. o o o o 0 o ... 0 • o 458

1. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit . o . o o . 0 0 • 0 • o 0 o o . . . . 458 2. Funktionen ... 0 • 0 0 • 0 • 0 • 0 0 ••• 0 •••••• 0 0 •• 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 •• 0 o o o o . 460 3. Mangel . 0 • 0 • 0 • 0 • 0 •• 0 • 0 •• 0 0 0 •• 0 ••• 0 0 0 0 • 0 0 •• 0 •• o 0 • o . o . 0 o o o o 461

Literatur .. o 0 0 •• o o 0. 0 0. 0. 0 0 o. 0 •• 0. 0 •••• o o 0. o 0. o o o 0 o 0 0 0 •• o o. 463

b) Mangan 0 0 0 0 • 0 0 • 0 0 0 0 0 0 •• 0 0 0 •• 0 0 • 0 0 • 0 0 0 •• 0 •• 0 0 • 0 0 • 0 0 o . 0 • 0 0 0 • 0 o 465 l. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit 0 o . o o . o o . 0 o o o .. 0 0 • • 465 2. Funktionen 0 0 •••• 0. 0. 0. 0 0 0 •• 0. 0 ••• 0 ••• 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• o o 466 3. Mangel 0 • 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• 0 • 0 • o 0 •• o ... 0 o 0 o 469

Literatur 0 0 0. 0. 0. 0. 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0. 0 0 0 0. 0 0. 0 0 o. o 0. 0 0. 0 o o 0 0 •••• o 471

c) Kupfer ... 0 0 0 •• 0 0 0 0 ••• 0 0 •• 0 • 0 • 0 • 0 •• 0 0 ••• 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• o o 0 o 473 1. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit 0. 0 0. 0. o 0 •• 0 o. o 0 o. o 473 2. Funktionen 0 0 0 0. 0. 0 0 0 0 0. 0 0 •• 0 0 0 ••• 0 0 0 0 0. o. o .. o. o ... o 0 0 0. 0 474 3. Mangel 0. 0. 0 0 0 0 0. 0 •• 0 •• 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 •• 0 0. 0 o. 0 o 0 o o. o .. o. o o 0. 0 478

Literatur . 0 0 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0. 0. 0 0 0 0. 0 0 •• 0 o o 0 o o ... o .... 0 o 0. o 480

d) Zinko. 0. 0 0. 0. 0 0 o. 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0. 0 •• 0 0 0 0. 0 0 •••• 0 0 o 0 o. 0. 0. o. o. 482 I. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit 0 o . o 0 o . 0 o 0 •• o o 0 • 0 • • 482 2. Funktionen 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 ••••• 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• o . 483 3. Mangelsymptome . 0 0 0. 0 0 0 0 o o 0 o 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 ••• o 0. o. o o 0 0 o 0 0 0 o 0 484

Literatur o o .. 0 0 0 •••• o ... 0 o. 0 •• o. o. o 0. 0 0 0 0 o ... o 0. o o .. 0 o .. 0 o 0 486

c) Molybdän 0 • 0 0 0 0 o 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 • 0 0 0 0 0 0 • 0 0 • 0 0 0 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• o 0 • 488 1. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit 0 o o o o . 0 o o . o . o o 0 •• 0 • 488 2. Funktionen 0 0 •• o o .. 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0. 0. 0 0 0. 0 0. 0 0 0 0. 0. o o. 0 488 ao Mangel . 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 o o o 491

Literatur . 0 0. 0 0 •• o o. o 0 o 0 0 0 •• o 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0. 0 o o. 0 o. 0 ••• o o. 0 0 0 493

f) Bor o o. o o .. o. 0. 0 0 o o 0. 0 •• 0 0 0 o 0 o o 0 0. 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• 0 0. 0 0 0 0. o o o 0 495 1. Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit, 0 o o ... 0. 0 0 o o o. o .. 0. 495 2. Funktionen 0 •• 0 • 0 0 • 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 •• 0 0 0 0 •• 0 • 0 0 0 0 0 0 • o o 496 3. Mangel . 0 0 0 0 •• 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 • 0 0 o . 500

Literatur . 0. 0 0 o. 0 0 0 0 0. 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0. 0. 0 0 0 0 o 0 0 o 50:1

g) Weitere Mikronährstoffe o o o. o o o 0 0 o 0 o. o o .. 0. 0. o o o. o o .. o o o o .. 0 o o 505 1. Silicium 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 •••• 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 •••• 0 • 0 0 •• 0 0 0 0 0 0 0 505

A. Aufnahme, Vert,eilung und Gehalt in der Pflanze. 0 o 0 • o o . 0 505 B. Notwendigkeit und Funktion des Siliciums o .. o 0 o. 0 o 0 •••• 506 C. Mangel 0 • 0 • 0 0 0 0 0 0 ••• 0 • 0 0 0 0 0 0 0 ••• 0 0 • 0 0 •• 0 • 0 • 0 •• 0 •• 0 • 0 0 • 507

2. Chlor o o 0 o. o 0 0 0 0 o o 0. 0 0. 0 0 0 0 o. 0 0 0. 0 0. 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0. o o 0 o 0 507 Ao Aufnahme, Verteilung und Beweglichkeit o .. 0 0 o o 0. o o 0. o 0 o 507 B. Funktionen 0 •• 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 ••• 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 • 0 0 o 508 C. Mangel o 0. o 0 0 0 0 0 0 0 0. 0. 0. 0. 0 0. 0 0 ••• 0 •• 0 0. 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0. 0. 509

Inhaltsverzeichnis XIII

Seite

3o Jod, Fluor und Brom o 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 509 40 Cobalt o o 0 o o 0 0 0 o o 0 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 511

Literatur 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 512

h) Mineralstoffe mit teiiR schädlicher Wirkung o . o .. 0 0 . 0 . 0 0 .... 0 . o o . 514 l. Aluminium ... o . 0 ... 0 . 0 .. 0 0 0 . 0 ... 0 ... 0 .... 0 ........... 0 0 0 514 20 Nickel 0 0 0 .... 0 . o ...... 0 .. 0 0 0. 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0. 0 ... 0 0 .. 0 . 0 0 .. 0 0 0 515 :30 Selen 0 ...... 0 0 . 0 0 0 .. o ... 0 ... 0. 0 .. 0 0 0 . 0 0 0. 0. 0 . 0 .... 0 0 ... 0 . 516 40 Arsen; Chlor als Chlorat und Perchlorat; Thallium. o o .. 0 ... 517

Literatur o o .... 0. 0. 0 ..... 0 0. 0 0 0 0 .. 0. 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 .. 0 0. 0. 0 0 518

V. The Transport of Materials in Plants . 0. 0 0 .. 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ..... 0 .. 0 519

Ao The Transport of Soil Nutrientso By Professor Dro Go Po HILL 519

a) Absorption by the Root and Transport Across the Cortex to the Stele 519 l. Form of the Soil Nntrients. 0 .. 0 ... 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 . 0 0 . o 0 .. o 0 0 o 519 2o The Mechanism of Absorption and Transport 0 0 0 0 0 0 o 0 . 0 .. 0 o 0 520

b) Upward Movement from the Roots .. 0 0. 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0. o 527 l. Evidence that the Xylem Transports Root-absorbed N utrients 527

Ao Root Prossure .. o o . 0 0 0 .. 0 . 0 0 .... 0 0 . 0 0 0 0 0 0 . 0 . 0 0 . 0 0 . 0 0 o o 527 Bo Evidence from Girdling o . 0 0 ... 0 .. 0 o . 0 0 0 0 0 0 . 0 . 0 0 .. 0 . o o 0 o 527 Co Evidenee from Stripping o .. 0 .. 0 ... o .. 0 0 0 .... 0 . o .... o o 0 0 528

20 Meehanism of Movement in the Xylem o ... 0 . o 0 o o . 0 o . 0 .. 0 o o 529 30 Evidence that Upward Movement Oecurs in the Phloem 0 0 0 0 0 529 4o The Nature of the Transported Substauces 0 0 o 0 0 . 0 0 .. 0 .. o 0 o 0 531 50 Movement of Foliar Applied Mineral Nutrients .. o o .. o o .. o 0 o. li33 60 Lateral Movement and Cireulation of Mineral Nutrients . 0 o o o 53!i

Bo The Transport of Materials Elaborated in the Leaf. By Professor Dro Go Po HrLL ... 0 0 o . 0 o o ... o . o . 0 o 0 0 . 0 0 0 . 0 0 0 0 ........ 0 .. 0 .... 0 . 0 0 li31i

a) Evidence that Movement is in the Phloem . o ... 0 .. o .... o o ..... 53H 1o Exudation 0 0 o . 0 .. o .. o o 0 . 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 . 0 . 0 . 0 0 0 0 ... 0 0 ... 0 . 0 . 0 0 li31\ 20 Girdling, and Other Evidence . 0 0 o .. 0 0 .. 0 . 0 0 o ... 0 0 o . 0 .. 0 . 0 . 537

b) Movement in Other Channels 0 0 0 0 0 0 0 0 .. 0 0 0 0 0 . 0. 0 0 0 ·o .. 0 . 0 ... 0 0 0 539

c) The Substarrces Found in the Phloem ...... 0 . 0 0. 0. 0 0 0 ....... 0 0 539 l. Carbohydrates .. 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 ...... 0 0 0 .. 0 . 0 0 0 0 .. 0 . 0 .. 0 !i40 2o Sugar Derivatives 0 0. 0 .. 0 .. 0 0 0 . 0 0 0 . 0 0 .. 0 0 ... 0 .. 0 0 0 .... 0 0 .. 541 3o Nitrogen Compounds o 0. 0 .. 0 ... 0 .. 0 .. 0 .. 0 0 0 0 0 0 0. 0 . 0 0 .. 0 0 0 . 541 4o Organic Acids 0 0 . 0 0 o o . 0 0 .. 0 0 0 0 0 0 .. 0 .. 0 0 .. 0 0 . 0 .. 0 .. 0 0 .. 0 . 0 542 5o Minerals o o . 0 .. 0 .. 0 0 . 0 .... o ... 0 . o . 0 0 . 0 0 . 0 0 . 0 0 0 0 ... 0 0 ... 0 0 0 !i42 60 pH o. 0 0 .. 0 0. 0 0. 0 0 0. 0 0 .. 0 0 .. 0 o o. o 0. 0 o. 0. o 0. 0. 0 0. 0 0 0 0 0 0 o o. 542

d) Phloem Anatomy o .. 0 o .. 0 0. 0 0. 0 0 ... o 0. 0 .. 0 0. 0 0 0 0. 0 0. 0 0 0 0 0 0 .. 0 542

e) Direction of Flow o .... o ... 0 0 0 . 0 0 0 .. 0 0 .. 0 0 . 0 ... 0 . 0 0 .. 0 .. 0 0 0 .. !i45

f) Polarity 0 0 0 . 0 . 0 .. 0 .. 0 .......... 0 .. 0 ... 0 .. 0 0 . 0 0 . 0 0 0 . 0 . 0 0 . 0 0 . 0 546

g) Circulation of Organic Materials 0 0 0. 0 0 0 0 o o. o o 0 ... o 0 0 0 0 0. 0 0. 0 0 o o !i47

h) Metabolie Activity of the Phloem and its Relation to Translocation 547 l. General 0 0 o . 0 0 0 . 0 ... o 0 ... 0 o .. o 0 o 0 0 . 0 0 . 0 0 . 0 0 0 0 0 . 0 0 0 . 0 . 0 0 0 0 54 7 2o Enzymatic Activity 0 0 o 0: 0 0 o 0 o 0 0. 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ... 0 0 0 .. 0 0 0 0 547 3o The Effect of Low Temporature 0 . 0 ... 0 0 . o •. o 0 . 0 0 0 o . 0 .. 0 o o 0 548 4o Dependence on Respiration 0 0 0 .. o .. 0 . 0 . 0 0 0 .. 0 0 0 0 0 0 0 0 ... 0 0 . 0 549

Ao Oxygen Requirements. 0 o .... 0 o .. 0 0 ......... 0 0 0 0 0 . . . . . . . li49 Bo Oxygen Consumption of Vascular Tissue . o o ..... 0 0 . o .. 0 . 0 549 Co Effect of Metabolie Inhibitors o o o 0 . 0 ... 0 0 .... 0 ..... 0 . 0 o o 549

i) Other Factors Influencing Translocation 0 . 0 0 o .... o ... 0 ... 0 . 0 o o . 550

j) Diurnal and Seasonal Variations o o o o . 0 0 .. 0 0 .. 0 0 .. 0 0 ... 0 0 0 0 . 0 0 . 0 1552

XIV Inhaltsverzeichnis

Seite

k) Thc Mechanism of Translocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552 l. Entry into and Exit from thc Sieve Tubes . . . . . . . . . . . . . . . . 552 2. Long Distance Translocation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553

A. The Rate of Movemcnt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553 B. The Mass Flow Hypothesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554 C. The Experimental Evidencc for Mass Flow . . . . . . . . . . . . . . fi55

Exudation 555. - Goncentration Gradients 556. - Flow Induced by Artificially Imposed Turgor Gradients 556. -Movement of Solutes in the Same Direction 556.

D. Hypotbcses of Independent Solute Movement . . . . . . . . . . . 558 E. Electrokinetic Hypotheses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 F. General Conclusions on the Mechanism ................. 560

C. The Transport of Auxin. By Professor Dr. G. P. HILL .......... 561 a) General ..................................................... 561 b) Mechanism of Auxin Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 Literature .................................................... 562

D. Die Ausscheidung von Substanzen (Exkretion). Von Professor Dr. J. G. KISSER ................................................. 569

Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569 a) Ausscheidungen der Epidermis ................................ 569

l. Wachse .................................................. 569 2. Fette und Öle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570 3. Flavone ................................................. 571

b) Die Ausscheidung von Wasser und Salzen ..................... 571 l. Die Ausscheidung durch epidermale Hydathoden . . . . . . . . . . . . 571 2. Die Salzdrüsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572 3. Die Guttation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572 4. Das Bluten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573

c) Die Nektarausscheidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574 l. Die floralen Nektarien .................................... 575 2. Die extrafloralen Nektarien ............................... 575 3. Schlußbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576

d) Die Ausscheidungen der Carnivoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576 e) Die Ausscheidung von Terpenen, Gummi und Schleimen ........ 577

l. Endogene Exkretausscheidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577 2. Endo-exogene Exkretausscheidung ......................... 578 3. Exogene Exkretausscheidung .............................. 578

A. Ausscheidung durch Drüsenhaare, Drüsenschuppen und Drüsenzotten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578

B. Ausscheidung durch Kolleteren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578 C. Ausscheidung durch Drüsenflächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579 D. Ausscheidung durch Drüsenflecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579

f) Die Wurzelausscheidungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579 g) Gasförmige Ausscheidungen ................................... 581

l. Ammoniak .............................................. 581 2. Amine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581 3. Äthylen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582 4. Ätherische Öle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583

Literatur ...................................................... 583

E. The Leaching of Materials from Leaves. By Professor Dr. H. B. TUKEY and Professor Dr. H. B. TUKEY JR ................ 585 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585

Inhaltsverzeichnis XV

Seite

a) Interna! Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585 l. The Type and Nature of the Plant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586 2. Physiological Age and Condition of the Leaf . . . . . . . . . . . . . . . 587 3. Nutrient Status of the Plant .............................. 587

b) External Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 l. The Leaching Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 2. Light and Temperaturc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 3. Rain, Dew and Mist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 4. Greenhause and Field-Grown Plants ........................ 589

c) The Nature of Leached Materialsand the Mechanism and Ecological Significance of Leaching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590 l. Mechanism of Leaching ................................... 590 2. Leachability, Nature and Amount of Leached Materials ..... 590 3. Nutrient Cycle ........................................... 591 4. Losses from Other Plant Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1)91 5. Ecological Significance of Lcaching ......................... 1)91

Literature .................................................... 592

Inhaltsübersicht der zweiten Hälfte VI. Wachstum und Ertragsbildung

A. Mechanismen des Wachstums. Von Professor Dr. H. LINSER B. Der Produktivitätstyp einiger Kulturpflanzen (dargestellt an

Beispielen). Von Professor Dr. P. LIMBERG

C. Wachstums· und Ertragsgesetze. Von Professor Dr. E. voN Boau­SLAWSKI

D. Wachstumsfaktoren. Von Professor Dr. E. voN BoausLAWSKI und MAREN ERICHSEN

VII. Ernährung und Wasserbaushalt der Pflanzen

A. Ernährung und Wasserverbrauch. Von Professor Dr. H. LINSER B. Die Hydratur der Pflanze als Indikator ihres Wasserhaushaltes.

Von Professor Dr. H. W ALTER

VIII. Ernährung und Entwicklungsablauf bei Pflanzen. Von Professor Dr. W. BAu­MEISTER und Dr. H. BURGHARDT

IX. ])as Erkennen von Nährstoffmangelerscheinungen. Von Professor Dr. H. KüHN

X. Ernährung und Resistenz von Kulturpflanzen gegenüber Krankheitserregern und Schädlingen. Von Professor Dr. W. H. FucHs und Professor Dr. F. GROSR· MANN

XI. Das "J,agern" des Getreides und seiml Beeinflussung durch Ernährungsfaktoren. Von Professor Dr. H. LINSER

XII. Die Technik 1les Pflanzenversuches A. Die Wasserkultur höherer Pflanzen. Von Dr. J .. JuNO B. Gefäß versuch. Von Professor Dr. H. KüHN C. Der Felddüngungsversuch. Von Professor Dr. E. VON BoGUSLAWSKI

und Professor Dr. W. ScHUSTER D. Mathematische Auswertung. Von Dr. W. U. BEHRENS t

Namenverzeichnis - Author Index

Sachverzeichnis (Deutsch-Englisch)

Subject Index (English-German)

Mitarbeiter von Band I

ARNON, Professor Dr. D. 1., Ph. D., Department of Cell Physiology, University of California, Hilgard Hall, Berkeley, California, U. S. A.

BAUMEISTER, Professor Dr. W., Botanisches Institut der Westfälischen Wilhelms­Universität, Schloßgarten 3, Münster in Westfalen, Bundesrepublik Deutschland.

BEBRENS t, Dr. W. U., Kali-Chemie A. G., Hans-Böckler-Allee 20, Hannover, Bundes­republik Deutschland.

BoGUSLAWSKI, Professor Dr. E. voN, Direktor des Instituts für Pflanzenban und Pflanzenzüchtung der Justus-Liebig-Universität, Ludwigstraße 23, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

BuKOVAC, Professor Dr. M. J., Ph. D., Department of Horticulture, College of Agri­culture, Michigan State University, East .Lansing, Michigan, U. S. A.

BuRGHARDT, Dr. H., Ruhr-Stickstoff A. G., Landwirtschaftliche Forschung "Hanning­hof", Hanninghof 35, Dülmen in Westfalen, Bundesrepublik Deutschland.

ERICHSEN, MAREN, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Just.us­Liebig-Universität, Ludwigstra.ße 23, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

FLAIG, Professor Dr. W., Direktor des Instituts für Biochemie des Bodens der Forschungsanstalt für Landwirtschaft, Bundesallee 50, Braunschweig- Völkenrode, Bundesrepublik Deutschland.

FucHs, Professor Dr. W. H., Direktor des Instituts für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz der Georg-August-Universität, Nikolausherger Weg 5 a, Göttingen, Bundesrepublik Deutschland.

GROSSMANN, Professor Dr. F., Direktor des Instituts für Phytopathologie der J"ustus­Liebig-Universität, Ludwigstraße 23, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

HEILINGER, Dr. F., Institut für Pflanzenbau und Saatgutforschung der Forschungs­anstalt für Landwirtschaft, Bundesallee 50, Braunschweig- V ölkenrode, Bundes­republik Deutschland.

HrLL, Professor Dr. G. P., B. Se., M. Sc., Department of Applied Microbiology and Biology, University of Strathclyde, George Street, Glasgow C 1, Great Britain.

JuNG, Dr. J., Parkstraße 10, .LimburgerhoffPfalz, Bundesrepublik Deutschland. KICK, Professor Dr. H., Direktor des Agrikulturchemischen Instituts der Rheinischen

Friedrich-Wilhelms-Universität, Meckenheimer Allee 176, Bonn, Bundesrepublik Deutschland.

KrSSER, Professor Dr. J. G., Vorstand des Botanischen Instituts der Hochschule für Bodenkultur, Gregor-Mendel-Straße 33, Wien XVIII, Österreich.

KRAMER, Professor Dr. P. J., M. Sc., Ph. D., Department of Botany, Duke University, Durham, North Carolina, U. S. A.

KüHN, Professor Dr. H., Wissenschaftlicher Rat am Institut für Pflanzenernährung der Justus-Liebig-Universität, Braugasse 7, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

LIMBERG, Professor Dr. P., Direktor des Instituts für Acker- und Pflanzenbau der Technischen Universität Berlin, Albrccht-Thaer-Weg 5, Berlin 33, Deutschland.

LrNSER, Professor Dr. H., Direktor des Instituts für Pflanzenernährung der Justus­Liebig-Universität, Braugasse 7, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

MAYR, Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. H. H., Leiter der Biologisch~n Forschung der Öster­reichischen Stickstoffwerk<' A. G., St. Peter 224, Linz, Osterreich.

XVIII Mitarbeiter von Band I

MENGEL, Professor Dr. K., Leiter der Landwirtschaftlichen Forschungsanstalt, Büntehof der Verkaufsgemeinschaft Deutscher Kaliwerke GmbH., Bünteweg 8, Hannover, Bundesrepublik Deutschland.

NEUMANN, Priv.-Doz. Dr. K.-H., Institut für Pflanzenernährung der Justus-Liebig­U nivcrsität, Braugasse 7, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

ScHARRER t, Professor Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. K., Direktor des Agrikulturchemischen Instituts der J ustus-Liebig-Universität, Braugasse 7, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

ScHMID, Dr. G., Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt, Josef­König-Institut, von Esmarchstraße 12, Münster in Westfalen, Bundesrepublik Deutschland.

SCHUSTER, Professor Dr. W., Wissenschaftlicher Rat am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der J ustns-Liebig-Universität, Ludwigstraße 23, Gießen, Bundesrepublik Deutschland.

TuKEY, Professor Dr. H. B., Ph. D., hon. D. Sc., Hcad, Department of Horticulture, College of Agriculture, Miohigau State University, East Lans1:ng, Michigan, U. S. A.

TUKEY, Professor Dr. H. B. Jn., Ph. D., Department of Floriculturo, New York State College of Agriculture, Cornell Univorsity, Ithaca, N. Y., U. S. A.

WALTER, Professor Dr. H., em. Direktor des Botanischen Instituts der Universität Hohenheim, Garbonstraße 56, Stuttgart-Hohenheim, Bundesrepublik Deutschland.

\VIT'I'WER, Professor Dr. S. H., Ph. D., Director, Agricultural Experiment Station ancl Professor of Horticulturo, College of Agriculture, Miohigan State University, I•Jast Lansing, Miohigan, U. S. A.