ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRUBSEN, BRASSICA RAPA f. OLEIFERA subf. BIENNIS. Viljo P. Flirsjärvi Staatliches Agrikulturchemisches Laboratorium , Helsinki. Eingegangen am 12. I. 1952. Das Staatliche Agrikulturchemische Laboratorium erhielt im Herbst 1950 vom Margarinölkomitee den Auftrag, experimentelle Untersuchungen zur Ermittlung der Wasseraufnahmefähigkeit der Samen vom Winterrübsen, Brassica rapa f. olei- jera subf. biennis, auszuführen. Später wurden diese Untersuchungen auf Anlass des Laboratoriums selbst noch zusätzlich erweitert. Weil den Resultaten vom Stand- punkt des Trocknens und der Aufbewahrung des Samengutes sowohl für den Land- wirt als für den Samenhandel eine nicht unwesentliche Bedeutung zugeschrieben werden muss, werden sie hier publiziert. Die Versuche wurden im März—Juni 1951 mit Samen aus der Ernte des Jahres 1950ausgeführt, der dem Laboratorium von der Zentralgenossenschaft Hankkija G.m.b.H. zugestellt worden war. Der Wassergehalt der Samen wechselt fortdauernd je nach der Feuchtigkeit und Temperatur der umgebenden Luft. Solange die Dampfspannung des von den Samen aufgehaltenen Wassers geringer als die der umgebenden Luft ist, erfolgt Wasseraufnahme, im entgegengesetzten Falle geben die Samen einen Teil ihres Was- sers an die Luft ab. Jedem Betrag der relativen Luftfeuchtigkeit entspricht bei den verschiedenen Samen in einer bestimmten Temperatur ein bestimmter Wasser- gehalt, und dieser Gleichgewichtszustand ist für den betreffenden Samen konstant. Die Geschwindigkeit, womit die Samen diesem Gleichgewichtszustand zustreben, ist abhängig von der aktuellen Grösse der Abweichung und von der Grösse der Berüh- rungsfläche des Samens mit der umgebenden Luft. Je weiter der Wassergehalt des Samens von dem betreffenden Gleichgewichtszustand entfernt ist, desto rascher findet anfangs der Ausgleich statt. Besonders begierig zieht die in den Samen ent- haltene Stärke Wasser an (vgl. 1, p. 116), und darum spielt der Stärkegehalt des Samens im Hinblick auf dessen Wasserdampfspannung eine wichtige Rolle. Je grösser der Stärkegehalt, desto geringer ist die Wasserdampfspannung des Samens unter sonst gleichen Bedingungen. https://www.c-info.fi/en/info/?token=0dWl743FGhNh0Eos.VSq81L2Rrj-USKo15RdtCg.lZfhI9sKwbHB9StVzIYeQCy-yGUBPx5fGlv2GMnQAsgL5UD5ltasbFuxR1zO7BZ813ttXRvd9UDuoPP9aEttO7Ne-nUpxP1RmmfuZa3yuCd_YBgmdyJLlVXZRElpE4mhYMMUJXBOicYU1c7RvwM82NFEz3BFj8hUKatfTSDSPNQ-sBtTmg 56 VILJO P.vHIRSJ ARVI Die Versuche zur Ermittlung des Verhaltens der Wasseraufnahmefähigkeit des Winterrübsensamens zur relativen Feuchtigkeit sowie zur Temperatur der Luft wurden folgenderweise ausgeführt (vgl. hierzu 2, p. 19; 3). In sterilisierte, gläserne Wägegläschen von 5 cm Durchmesser und 3 cm Höhe wurden etwr a 5 g möglichst heile Rübsensamen eingewogen, die auf dem Boden des Gefässes eine Schicht von 2y2 3 Samen bildeten. In den Versuchen wurden jedes- mal zwei offene Schalen in einen Exsikkator gestellt, an dessen Boden sich minde- stens 100 ml einer solchen Salzlösung befanden, dass sich die relative Luftfeuchtigkeit im Exsikkator auf die gewünschte Höhe einstellte. Zur Erreichung des Feuch- tigkeitswertes von 100 % bediente man sich destillierten Wassers. Die Versuche wurden bei den Temperaturen 4 ±o.s°, 20 ±0.05°, 30 ±o.2° und 40 ±o.2° C ausgeführt. Die benutzten relativen Luftfeuchtigkeiten erhellen aus Tabelle 1. Zur Regulierung der Luftfeuchtigkeit wurden gemäss der Untersuchungen von Emden, Tammann, Prideaux und Ebert (4, p. 1383—1385, 1393; 5, p. 2509) durch Interpolation erhaltene Salzlösungen verwendet. Das bei den Untersuchungen verwendete Natriumchlorid war ein kristallines Produkt (Merck, »Pro analysi»), das Kaliumcarbonat, Calciumchlorid und Ammo- niumnitrat waren Laboratoriumschemikalien der Firma May & Baker; beide erst- genannten wasserfrei. Vor der Bereitung der Lösungen wurden das Natriumchlorid und Kaliumcarbonat sicherheitshalber noch bei 105° nachgetrocknet. Tabelle 1 4° C 20° C 30° C 40° C Relat. Relat. Relat. Feuchtig- g Salz in Feuchtig- g Salz in Feuchtig- „ , . keit, % 100 g dest. keit, % 100 g dest. keit, % 8 ' Wasser* Wasser Wasser I I »0 103.00 g K 2C03 103.94 g K2C03 65 76.80 » » 77.80 » » 64.6 29.60 g CaCl2 64.2 NH 4N03 gesätt. 75 35.50 * NaCl 35.80 » NaCl 74.4 24.30 » » 75 36.00 g NaCl 80 28.90 » » 29.20 » » 79.3 21.75 )> » 80 29.30 » » 85 22.40 » » 22.60 » » 84.6 18.50 » » 85 22.50 » » 90 15.36 » » 100 100 » H 2O 100 100 » H2O 100 100 » H2O 100 » h2o Sämtliche Wägungen sind mit der Genauigkeit von 0.0001 g ausgeführt worden. Weil es darauf ankam, auch die Geschwindigkeit zu erfahren, mit welcher dieWeil es darauf ankam, auch die Geschwindigkeit zu erfahren, mit welcher die Samen unter den gegebenen Bedingungen den Gleichgewichtszustand erlangen, mussten die Versuchsschalen in Zeitabständen von einigen Tagen gewogen werden. Dabei wurde der Exsikkator jedesmal nur für einen möglichst kurzen Augenblick geöffnet und die Versuchsschalen beim Herausnehmen rasch mit einem geschliffenen Deckel verschlossen. Eine andere Anordnung des Wägens (vgl. 3) erwies sich als schwierig, denn Versuche gaben zur Hand, dass die Lage der Samen in den Ge- fässen zeitweise geändert werden musste, weil die gefundenen Werte sonst un- ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRÜBSEN 57 regelmässige Sprünge aufwiesen. Dies rührte offensichtlich davon her, dass, wenn die Samen während des ganzen Versuches undurchmischt in den Schalen lagen, die freie Wasseraufnahme durch ihre aneinander oder an die Gefässwand stossenden Flächen beeinträchtigt war, und darum verursachten die beim Wägen eintreten- den geringen Lagenveränderungen der Samen unregelmässige Veränderungen in ihrer Wasseraufnahmefähigkeit. Aus diesem Grunde wurden die Schälchen jedesmal beim Wägen leicht geschwenkt, so dass die Samen eine neue Lage einnah- men. Die Versuche wurden fortgesetzt, bis es wahrscheinlich erschien, dass der Gleichgewichtszustand zwischen dem Wassergehalt der Samen und dem relativen Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Exsikkatorluft erreicht worden war, oder bis die eintretende kräftige Schimmelbildung das Fortsetzen der Versuche zwecklos machte. Nach Beendigung der Versuche wurden die Versuchsschalen, ohne die Samen zu zerkleinern, zuerst 24 Stunden bei Zimmertemperatur im Exsikkator über konz. Schwefelsäure und danach im Vakuumexsikkator über Phosphorpentoxyd bei 100° getrocknet, und zwar im letzteren Falle während 3% — 17 x/2 Stunden je nach- dem, wie rasch sich der Gleichgewichtszustand zwischen dem Wassergehalt der Sa- men und der relativen Feuchtigkeit der umgebenden Exsikkatorluft (die dann auf 0 % angesetzt werden dürfte) einstellte. Auf Grund der ermittelten Werte wurden sodann die Veränderungen des Wassergehalts der Samen während des Versuches sowie auch ihr Wassergehalt im Anfang des Versuches berechnet. Nur in wenigen Fällen wurde der Wassergehalt der Samen im Anfang des Versuches direkt bestimmt. Es ergab sich aber dabei, wie aus Tabelle 2 ersichtlich, stets eine vorzügliche Über- einstimmung mit der am Ende desselben Versuches ausgeführten Bestimmung. Die- selbe Tabelle 2 bringt auch einen Vergleich der befolgten Methode mit einigen gleich- zeitig ausgeführten Trockenschrankversuchen, bei denen die Bestimmungen unter Einleiten von Kohlendioxyd in die Schränke erfolgte. Es ergibt sich, dass die an- gewandte Methode die gestellten Ansprüche bezüglich Effektivität und Genauig- keit erfüllt. Aus der Tabelle ist ferner zu ersehen, dass sich ein Zermahlen des Rübsensamens bei der Bestimmung seines Wassergehalts erübrigt. Tabelle 2 Wasser, Im vorliegenden befolgte Methode 7.01 ±0.03 Dieselbe Methode im Beginn des Versuches 7.16 ±0.03 Im vorliegenden befolgte Methode 7.07 ± 0.03 4 st bei 105° ungemahlen im Trockenschrank 7.01 ±O.OO 1 st bei 130° » » » 7.08 ±O.OO 4 st bei 105° gemahlen 7.10 ± 0.01 I st bei 130 7.11 ± 0.01 Die Resultate der Versuche sind in den Tabellen 3—6 zusammengefasst, in denen die Menge des vom Winterrübsensamen aufgehaltenen Wassers in Prozenten vom Samengewicht angegeben ist. 9 VILJO P. HIRSJÄRVI58 T ibelle Wassergehalt in Prozenten bei 4° C und bei folgender relat. Feuchtigkeit Zeit 64.6 % ! 74.4 % 79.3 % 84.6 % 100 % (Kurve I) (Kurve II) (Kurve III) (Kurve IV) (Kurve V) Urspr. Feuch- tigkeit 6.93 + 0.02 7.16 ±0.02 6.86 ±0.03 7,09 ±O.OB i 6.94 ±O.Ol 2 Tage 8.23 ±O.Ol 9.22 ±O.Ol 9.07 ±0.12 10.43 ±0.29 11.46 ±O.lO 3 » 9.37 ±O.lO 11.06 ±0.30 12.77 ±0.06 5 » 8.32 ±0.03 10.29 ±O.OB i 9.92 ±O.Ol 11.81 ±0.14 6 o I ■ 15.43 ±O.OO 8 » 8.39 ±0.03 10.69 ±0.12 s 16.50 ±0.09 9 » 8.37 ±0.03 10.62 ±0.02 12.85 ±O.Ol 16.96 ±O.OB 11 » 8.40 ±0.02 17.71 ±0.07 12 » 8.42 ±0.02 10.90 ±0.16 I 10.87 ±0.02 13.39 ±0.17 13 i> j ! 11.06 ± 0.06 13.46 ± 0.14 14 » 8.47 ± 0.02 10.94 ±0.15 j 11.16±0.08 : 18.65±0.03 15 » 8.50 ± 0.02 I 11.01 ±0.15 | 11.25±0.09 18.86±0.04 17 » 11.05 ± 0.15 I 11.48 ± 0.01 19.22±0.05 18 » 8.72 ± 0.01 11.14 ± 0.18 | ; 19 » ! I 14.00 ±0.43 20 » I I 11.70 ±O.OO 19.84 ±O.OB 22 » 8.74 ± 0.02 11.21 ±O.Ol 11.77±0.04 14.05±0.01 20.13±0.06 23 » • - 14.01 ±0.09 l 25 » ! 11.22 ±0.03 ! 11.86 ±O.Ol I 20.48 ± 0.03 27 » 11.90 ±O.OO 20.59 ±0.12 29 » 12.04 ±0.02 20.56 ±0.17 30 » 11.97 ±0.03 Abb. I. Abb. 2. Tabelle 4. Wassergehalt in Prozenten bei 20° C und bei folgender relat. Feuchtigkeit Zeit 64.2 % 75 % 80 % ! 85 % 100 % (Kurve VI) (Kurve VII) (Kurve VIII) (Kurve IX) (Kurve X) ! IUrspr. Feuch- tigkeit ! 7.19 ±O.OO 6,81 ±O.Ol 7.19 ±0.04 7.13 ±O.OB 7.42 ±0.02 2 Tage 7.96 ±O.Ol 8.48 ±0.04 8.87 ±O.Ol 10,21 ±O.OO 12.27 ±0.02 4 » 7.98 ±O.Ol 8.73 ±0.02 9.65 ±O.Ol 12.30 ±0.13 I 14.31 ±0.17 5 » 7.96 ±O.Ol I 15.00 ±0.13 6 » 7.94 ±0.02 9.03 ±O.OB 9.95 ± 0.02 ' 12.17 ±0.03 8 » 7.92 ± 0.01 9.12 ± 0.03 10.07±0.05 16.59±0.05 9 » 7,93 ±0.02 10.14 ±0.07 12.17 ±0.07 16.87 ±0.05 11 » 7.96 ±0.02 10.19 ±0.14 12.11 ±0.03 j 17.46 ±0.04 12 » 7.98 + 0.03 9.04 ± 0.01 10.12 + 0.13 i 17.75±0.02 14 » 7.98 ±0.03 18.33 ±0.03 16 » j 18.64 ±O.Ol 17 » 18.75 ±0.02 19 » 19.04 ±O.OB 21 » 19.31 ±0.09 24 » I 19.62 ±0.09 25 » 19.69 ±0.09 27 » 19.78 ±0.13 29 » 19.81 ±0.12 30 » 19.78 ±0.12 Tabelle 5 Wassergehalt in Prozenten bei 30° C und bei folgender relat. Feuchtigkeit Zeit -'O % 65 % 75 % ; 80 % 85 % 90 % 100 % (Kurve (Kurve (Kurve | (Kurve (Kurve | (Kurve j (Kurve XI) XII) XIII) : XIV) XV) XVI) XVII) Urspr. Feuchtigkeit 6.90 + 0.00 0.90 ±O.OO 7.38 ± 0.08 7.30 7.30 7.75 ±O.Ol 7.95 ±O.lO 2 Tage 6.43 ± 0.03 9.17± 0.06 9.77±0.00 11.90±0.17 13.23±0.15 14.80±0.73 3 * 0.39 ±0.02 8.11 ±0.09 _____ 16.79±0.58 4 » 7.91 ±0.02 9.34 ±O,OO 10.30 ±O.Ol 12.74 ±0.14 15.06 ±0.15 18.25 ±0.23 5 » 6.34 ±0.02 ______ 6 » 7.84 ±O.Ol 9.30 ±O.lO 10.46 ±0.09 12.86 ±O.lB 15.80 ± 0.15 20.19 ± 0.25 7 » 6.32 ±0.02 _ _ _ 15.81 ±0.12 21.15 ±0.36 8 » 7.81 ±O.Ol 9.34 ±O.Ol 10.47 ± 0.09 12.89 ±0.26 _ 21.77 ±0.13 9 » 6.29 ±0.02 9.34 ±O.Ol 12.90 ±0.03 11 * 7.77 ±0.03 9.32 ±O.Ol 10.43 ± 0.06 12.86 ±0.19 23.11 ±0.17 12 » 6.26 ±0.02 14 » 6.24 ± 0.02 7.78 ±O.OO 17 » 6.22 ±0.03 _ _ _ 59ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRÜBSEN 60 VILJO P. HIRSJ ÄRVI Tabelle 6 Wassergehalt in Prozenten bei 40° C und bei folgender reiät. Feuchtigkeit 50 % I 65 % 75 % 80 % 85 % 100 % (Kurve XVlll) l(Kurve XIX) (Kurve XX) (Kurve XXI) | (Kurve XXII) j (Kurve XXIII Zeit Urspr. Feuch- tigkeit 7.17 ±0.02 G.07 ± 0.037.00 ±0.12 7.03 ± 0.007.08 10.00 ±O.lO 2 Tage 6.30 ± 0.047.80 ± 0.070.28 ±0.36 10.24 ±0.12 12.53 ±O.lO 23.13 ±0.21 4 » 6.24 ±0.05 7.86 ± 0.040.26 ±0.12 10.50 ±0.12 12.78 ± 0.3727.60 ±0.13 6 » I 0.28 ±0.34 10.40 ±0.31 30.15 ±0.43 8 » 6.18 ± 0.047.72 ±0.04 31.67 ±0.30 9 » ! 7.73 ± 0.03 12.37 ±0.33 31.90 ±0.30 11 * 6.13 ±0.03 0.16 ±0.12 14 i> 6.09 ± 0.05 17 » 6.08 ±0.04 18 » 6.04 ±0.05 - i Schimmel stellte sich bei 85 % Luftfeuchtigkeit bei 30° und 40° C in 8, bei 90 % und 30° C in 7 und bei 100 % und 20° C in 10, 30° C in 7 und 40° C in 4 Tagen ein. In den zwei letztgenannten Fällen war die Schimmelbildung so kräftig, dass der Abb. 3 Abb. 4. ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRÜBSEN 61 Gleichgewichtszustand zwischen dem Wassergehalt des Samens und der relativen Feuchtigkeit der Luft überhaupt nicht erreicht wurde. Einen klareren Begriff von den Versuchsresultaten gewähren die nach den Ta- bellen gezeichneten Kurven in Abb. I—4.1 —4. Die kurze Zeit, während welcher der Exsikkator bei den Wägungen offen stand, scheint jedenfalls keine erwähnenswerte Veränderung der relativen Luftfeuchtig- keit im Exsikkator hervorgerufen zu haben, ausser vielleicht in den Versuchen mit 80 % und 85 % bei 40° C, denn in sämtlichen anderen Versuchen verblieb die Menge des von den Samen aufgehaltenen Wassers nach einmal erlangtem Gleichgewichts- zustand ziemlich unverändert. Um besseren Aufschluss hierüber zu erhalten, wurden bei 30° und 40° C auch einige solche Versuche ausgeführt, bei denen die Zwischen- wägungen gänzlich ausblieben und der Exsikkator also während des ganzen Ver- suches geschlossen blieb. Die Resultate dieser Versuche sind in Tabelle 7 wieder- gegeben. Tabelle 7. Wassergehalt in Pro- Wassergehalt in Prozenten bei 40° C und bei folgender 7 . zenten bei 30°C und re lat. Feuchtigkeit bei 89 % relat. _ Feuchtigkeit 75 % 80 % 85 % Urspr. Feuchtigkeit 7.39 + 0.13 7.04 ± 0.00 7.01 ±0.12 7.03 11 Tage 10.67 ±0.09 7.92 ±0.02 10.28 ±O.lO 11.73 ±0.06 Auch in diesen Versuchen wurde bei 40° C und 85 % Luftfeuchtigkeit Schimmel- bildung festgestellt. Die Versuche gaben annähernd das gleiche oder ein deutlich niedrigeres Resultat als die Versuche mit eingeschalteten Zwischenwägungen. Die niedrigeren Resultate waren offenbar durch dieselben eingangs erwähnten Gründe verursacht, die eine Durchmischung der Samen während des Versuches notwendig machten. Dass das rasche Öffnen des Exsikkators tatsächlich nicht viel auf den relativen Feuchtigkeitsgehalt der im Exsikkator eingeschlossenen Luft einwirken dürfte, geht auch daraus hervor, dass die in den 4500—9000 cm:i fassenden Exsikkatoren der Versuche bei 40° C und 85 % relat. Feuchtigkeit enthaltene Luft in ihrer Gänze 40 —20mal gegen die Luft des Zimmers (20° C, 50 %) ausgetauscht werden müsste, ehe die relat. Feuchtigkeit im Exsikkator um einen Prozent sinken würde. Die ausgeführten Versuche zeigen, dass bei ziemlich unbehindertem Zutritt des Wasserdampfes der Luft der Wassergehalt des Rübsensamens binnen einiger Tage das Gleichgewicht mit der betreffenden relat. Luftfeuchtigkeit erlangt, ausser bei Luftfeuchtigkeiten nahe 100 %, wo die dazu benötigte Zeit länger ist. Das Gleich- gewicht stellt sich bei bestimmter relat. Feuchtigkeit um so schneller ein, je höher die Temperatur ist. Anfangs vollzieht sich die Veränderung des Wassergehalts sehr rasch, so dass bei 30° und 40° C schon binnen etwa 24 Stunden der halbe maximale Wassergehalt erreicht wird. Bei 4° und 20° C vergehen hierzu dagegen I—s1 —5 Tage. In 100 % bei 20° C war die Schimmelbildung so unbedeutend, dass sie offenbar keinen 62 VILJO P. HIRSJÄRVI erwähnenswerten Einfluss auf die Erlangung der Gleichgewichtslage hatte, trotzdem der Versuch noch mehrere Tage nach dem Erscheinen des Schimmels fortgesetzt werden musste. Vielleicht ist jedoch der Wassergehalt der Samen in diesem Falle in der Gleichgewichtslage ein wenig zu hoch. Bei 4° C und 79.3 % ist bei der Aus- führung des Versuches offenbar eine geringe Störung eingetreten, die sich wahr- scheinlich auf ungleichmässige Vermischung des Samens zurückführen lässt. Auf Grund der im vorhergehenden mitgeteilten Versuchsergebnisse lassen sich die dem Wassergehalt des Winterrübsensamens entsprechende Dampfspannung und relat. Luftfeuchtigkeit durch die in Tabelle 8 mitgeteilten Zahlen angeben. Weil es vom Standpunkt der Praxis wichtig ist, die Abhängigkeit der Dampf- spannung und der relat. Luftfeuchtigkeit von der Temperatur bei gleichem Wasser- gehalt der Samen zu kennen, ist zur Veranschaulichung dieses Verhältnisses die Tabelle 9 zusammengestellt worden. Tabelle S , I 4° C , I 20° C ,| 30° C 40° C -“o° . i, *r , * r* —“ 'S O % ft g g I’S S 0 ftp a I-g 4J Sä asg Sä ft3ry D’ji c/) '-o d 5 5 d ' ° C d E d d £ ui o d dKi) S SSS ajo- £c£ S S os °" 5c g rto Sd£ £ no. ft ftP- P ft H a O o. Po.Ji c/7 (/} CO 50 6.22 15.01 6.04 27.66 64.6 8.74 3.94 64.2 7.98 11.26 65 8.11 20.69 7.89 35.96 74.4 11.22 4.54 75 9.12 13.15 75 9.34 23.87 9.28 41.49 79.3 12.04 4.84 80 10.19 14.03 80 10.47 25.46 i 10.50 44.26 84.6 14.05 5.16 85 12.30 14.90 85 12.90 27,05 12,78 47.03 100 20.59 6.10 100 19.81 17.53 90 15.81 28.64 Tabelle 9. 4° C 20° C 30° C 40° C M TC 3 . lglg 1 .6C .O ft bc .o ft £f iß o 125,? ft 3 d +3 ° ft§ - °" ft 3- ft 3 - I.™ ° dCB ft ft .. d«B dr; ö£S oj ft ö d H jle I? ejSS 3 o ft § fi ß U u +>' 2 g t "öJo+j rtdS "äJ o fth «i* n *p °i m p gr «jjg 0 27.5 49.7 7 17.9 56.2 32.0 57.8 « 11.3 64.3 20.4 64,1 36.4 65.8 9 4.0 65.6 13.0 73.9 23.0 72.2 40.4 73.0 10 4.2 69.6 13.9 79.1 24.8 78.0 43.1 78.0 H 4.5 73.5 14,4 81.9 25.8 81.1 44.9 81.1 12 4.8 79.1 14.8 84.3 26.5 83.2 46.1 83.3 16 5,0 81.8 15.2 86.4 27.1 85.2 47,3 85.5 14 5.2 84.5 15.5 88.4 27.7 86.9 15 5.3 86.8 15.9 90.4 28.2 88.6 16 5.4 89.2 16.2 92.4 _ _ 17 5.6 91.5 16.5 94.4 _ _ _ 18 5.7 93.9 16.9 96.4 _____ 19 5.9 96.3 17.3 98.4 _ _ _ _ 20 6.0 98.6 ______ ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRÜBSEN 63 Abb. 5 zeigt in graphischer Darstellung die Abhängigkeit des Wassergehalts des Winterrübsensamens von der Dampfspannung und Abb. 6 ebenso dieselbe von der relat. Feuchtigkeit der Luft. In Abb. 5 ist auch die in den entsprechenden Temperaturen herrschende Dampf- spannung p über reinem Wasser eingezeichnet. Die Wasseraufnahmefähigkeit des Winterrübsensamens scheint sich gut damit zu decken, was man über die Wasser- aufnahmefähigkeit der elastischen Gele weiss. Bei den vorliegenden Versuchen wurde bei 30° und 40° C der Gleichgewichtszustand im Wassergehalt der Samen bei 50 % relat. Feuchtigkeit durch Trocknen der Samen erlangt, während in sämtlichen Abb 5 Abb. 6. Abb. 7. Abb. 8. VILJO P. HIRSJÄRVI64 übrigen Fällen die Samen Wasser zusätzlich aufnahmen. Irgendeine Hysteresis- Erscheinung als Folge davon ist indessen nicht zu verzeichnen. Bei 20° C ist der Wassergehalt des Rübsensamens bei bestimmter relat. Luft- feuchtigkeit geringer als bei 4° C. Dies ist ein allbekanntes Adsorptionsphänomen (vgl. z.B. 3). Bei 30° und bei 40° C ist der Wassergehalt bei bestimmter relat. Feuch- tigkeit grossenteils von gleicher Grösse und liegt im allgemeinen etwas über dem- jenigen bei 20° C. Steigt der Wassergehalt des Samens über 10 %, so wird er bei 20—40° C bei Veränderung der relat. Feuchtigkeit sowie der Dampfspannung weit stärker als unterhalb dieser Grenze verändert. Bei 4° C tritt uns ein ähnlicher Sprung beim Wasser gehaltswert von 12 % entgegen. Abb. 7 zeigt in graphischer Darstellung die Abhängigkeit der Dampfspannung von der Temperatur bei unverändertem Wassergehalt der Samen. Die daselbst wiedergegebenen, den verschiedenen Wassergehalten entsprechenden Bruchlinien sind wegen der spärlichen Beobachtungspunkte natürlich nicht genau, immerhin ziemlich brauchbar. Eingezeichnet ist auch die Kurve für reines Wasser, deren Ver- lauf die Bruchlinien annähernd folgen. Es ist oft praktischer, statt der Abhängigkeit der absoluten Luftfeuchtigkeit die der relativen Luftfeuchtigkeit von der Temperatur bei unverändertem Wasser- gehalt des Samens zu kennen. Diese ist graphisch in Abb. 8 dargestellt. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist infolge des Adsorptionsphänomcns der Wassergehalt des Winterrübsensamens bei 4° C niedriger als bei 20° C bei gleicher relat. Feuchtigkeit. Dieser Unterschied ist im allgemeinen um so grösser, je geringer die relat. Feuch- tigkeit. Bei bestimmtem Wassergehalt ist der Prozentbetrag der relat. Feuchtigkeit im Ausführungsbereich der Versuche bei 4° Cum 2.1—9.5 % niedriger als bei 20 C. Im Temperaturbereich von 30 —40° C geben die Samen des Winterrübsens bei gleich- Abb. 9 Abb. 10. ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRÜBSEN 65 bleibender relat. Feuchtigkeit, praktisch genommen, weder Wasser ab, noch neh- men sie solches auf. Die Schwankungen im Wassergehalt belaufen sich dann auf nur 0.05—0.2 %. Das aus Abb. 8 gewonnene anschauliche Bild von diesen Verhältnissen wird noch weiterhin durch Abb. 9 verdeutlicht, in welcher die Temperaturabhän- gigkeit des Wassergehalts bei unveränderter relat. Luftfeuchtigkeit graphisch dar- gestellt ist. Die in Tabelle 9 und Abb. 8 mitgeteilten Werte lassen sich im Temperatur- bereich von 20—40° C bei vorsichtiger Handhabung offenbar auch zur Extrapola- tion verwenden. Zwecks Anpassung der obengeschilderten Versuche an finnische Verhältnisse wird in Tabelle 10 nach Angaben aus dem Ilmala-Observatorium in Pasila bei Hel- sinki der annähernde Gang der relat. Luftfeuchtigkeit sowie der Temperatur daselbst in Dekaden von Juli bis einschl. Januar als Mittelwerte für die Periode 1911—1940 mitgeteilt. Die Mittelwerte der Temperaturmaxima lagen im Juli—August etwa 4—s° C, im September etwa 3—4° C, im Oktober 2—3° C und im November etwa 2° C über der mittleren Temperatur. Im Dezember —Januar lag die mittlere Tempe- ratur unter 0° C. Tabelle 10 I. Vl] 11. VII. 21. VII. I. VIII. 11. VIII, 21. VIII. 1. IX. 11. IX. Kelat. Feuchtigkeit, %, Mittel 70.8 70.5 74.0 78.0 77.2 81.0 81.4 81.4 » » Maximum 95 94 92 96 95 96 93 92 i> » Minimum 50 56 51 52 63 65 66 67 Mittlere Temperatur, *C 16.6 17.8 17.6 17.0 16.6 14.5 13.0 10.6 21. IX. I.X. 11. X. 21.X. 1. Xl. I 11. XI 21X1. Kelat. Feuchtigkeit, %, Mittel 83.4 83.7 85.5 85.0 87,3 89.2 89.9 » » Maximum 96 j 98 96 95 98 99 97 i> » Minimum 70 I 65 ' 67 74 69 70 j 76 Mittlere Temperatur, °C 9.4 7.5 | 5.9 j 3.6 2.0 2.0 —0.2 1. XII. 11. XII. 21. XII. 1.1 11. I. 21.1. 1. 11. Kelat. Feuchtigkeit, %, Mittel 87.0 87.3 88.2 89.3 88.7 85.2 87.1 » i) Maximum 98 100 100 98 97 98 99 » » Minimum 70 76 77 72 69 57 76 Abb. 10 bringt auf Grund der ausgeführten Versuche und der in Tabelle 10 mit- geteilten Werte eine graphische Darstellung der Schwankungen der relat. Luft- feuchtigkeit sowie des Wassergehalts des Rübsensamens bei mittlerer Lufttempera- tur in Finnland in der Zeit vom 1. Juli bis zum 21. Oktober. Nach der nimmt der 66 VILJO P. HIRSJÄRVI Wassergehalt des Samens während der genannten Zeit einzig dank der aus der um- gebenden Luft aufgenommenen Feuchtigkeit von 9.0 % auf 14.2 % zu. Das Dia- gramm deutet indessen nur die allgemeine Richtung an, in Wirklichkeit sind da selbst beträchtliche Abweichungen vorhanden, reagiert doch, wie wir gesehen haben, der Wassergehalt des Winterrübsensamens empfindlich auf die Veränderungen der relat. Luftfeuchtigkeit. Der Wassergehalt des Weizen-, Roggen-, Gersten-, Hafer- und Maiskorns ist bei 70—85 % relat. Luftfeuchtigkeit weit grösser, bei Feuchtig- keitswerten über 75 % steigt aber der Wassergehalt des Winterrübsensamens be- deutend schroffer an (vgl. z.B. 1, p. 49, 116—120), so dass er bei Feuchtigkeits- werten nahe 100 % im Temperaturbereich von 4—2o° C ungefähr den Betrag des Getreidekorns erreicht. Als ein Beispiel von der Geschwindigkeit, mit welcher sich der Wassergehalt des Winterrübsensamens schon im Verlauf eines einzigen Tages verändern kann, möge erwähnt werden, dass, wenn nach mehr als gewöhnlich stren- ger Dürre, während welcher der Wassergehalt der Samen auf 7 % herabgesunken ist, die relat. Luftfeuchtigkeit plötzlich auf 100 % ansteigt, der Wassergehalt des Rübsensamens bei 20° C schon im Verlauf von 24 Stunden den Wert von 10.4 % er- reicht. Eine derart rasche Veränderung des Wassergehalts ist indessen möglich nur bei allseitigem freiem Zutritt der Luft zum Samen. Wie es sich in den tiefen Schichten des Samengutes, in Säcken, Speichern u.dgl.m. verhält, erfordert besonders unter- sucht zu werden. Möglicherweise vollziehen sich die Veränderungen auch in diesem Falle unter hiesigen Durchschnittsverhältnissen rascher als beim Getreide. Eine grosse Bedcutug kommt dabei dem Umstand zu, wie dicht die Samen den betreffen- den Raum ausfüllen. Von uns ausgeführte Versuche mit Winterrübsensamen haben gezeigt, dass bei nicht besonders fester Lagerung des Samengutes zwischen den Sa- men ein Luftzwischenraum von etwa 39 % bestehen bleibt. Bei der Ausführung der vorliegenden Untersuchung sind mir Mag. phil. Birgit Salovius und Pharmazeut Anna-Liisa Lanu behilflich gewesen. Ihnen sei hierfür an dieser Stelle bestens gedankt. LITERATUR (1) Hoffmann, J F. und Mohs, K. 1931. Das Getreidekorn, I, Berlin. (2) Oxley, T. A. 1948. The scientific principles of grain storage, Liverpool, (3) Gane, R. 1941. The water content of wheats as a function of temperature and humidity. Journ. Soc. chem. Ind. 60, 45. (4) Landolt-Börnstein 1923. Physikalisch-Chemische Tabellen 11, 5 Aufl., Berlin. (5) Landolt-Börnstein 1936. Physikalisch-Chemische Tabellen, Dritter Ergänzungsband 111, 5 Aufl., Berlin. ÜBER DIE WASSERAUFNAHMEFÄHIGKEIT DER SAMEN VOM WINTERRÜBSEN 67 SELOSTUS SYYSRYPSIN, BRASSICA RAPA F. OLEIFERA SUBF. BIENNIS, SIEMENTEN VEDEN- SITOMISKYVYSTÄ. Viljo P. Hirsjärvi Valtion maanviljely skemiäUinen laboratorio, Helsinki. Taulukoissa 3—6 sekä kuvissa I—4 on esitetty syysrypsin siementen vedensitomiskyvyn vaihtelut erilaisissa lämpötiloissa ja ilman suhteellisissa kosteuksissa. Taulukoissa Bja 9 sekä kuvissa 5—9 on esitetty syysrypsin siementen vesipitoisuuden ja vastaavan höyrynpaineen riippuvaisuus ilman suhteel- lisesta kosteudesta ja lämpötilasta. Koetulokset osoittavat, että syysrypsin siementen vesipitoisuus on 70—85 %:n suhteellisessa kosteudessa huomattavasti pienempi kuin vehnän, rukiin, ohran, kauran tai maissin. Suhteellisen kosteuden noustessa yli 75 %:n muuttuu syysrypsin siementen vesipitoisuus kui- tenkin paljon nopeammin, niin että suhteellisen kosteuden lähestyessä 100 %;a saavuttaa niiden vesi- pitoisuus 4—2o° C:n lämpötilassa jokseenkin saman arvon kuin viljakin. Esimerkkinä siitä nopeudesta, jolla syysrypsin siementen vesipitoisuus saattaa muuttua jo yhden vuorokauden kuluessa, mainittakoon, että jos on ollut tavallista kuivempaa, niin että vesipitoisuus on laskenut 7 %:iin ja tämän jälkeen suh- teellinen kosteus nousee 100 %:iin, muuttuu siementen vesipitoisuus lämpötilan ollessa 20° C jo yhden vuorokauden kuluessa 10.4 %:iin 20—40° C:ssa eivät syysrypsin siemenet paljoakaan ota eivätkä luo- vuta vettä suhteellisen kosteuden pysyessä muuttumattomana. Lämpötilan laskiessa 4° C;een niiden vesipitoisuus kuitenkin selvästi kasvaa. Vesipitoisuuden noustua 10—12 %:iin kasvaa siementen vesi- pitoisuus suhteellisesti nopeammin ilman suhteellisen kosteuden edelleen kasvaessa. Siementen vesi- pitoisuuden muutokset tapahtuvat sitä nopeammin mitä korkeampi on lämpötila. Kokeissa todettiin myös syysrypsin siementen suhteellisen herkkä homehtuvaisuus. Koetulosten soveltamista varten Suomessa vallitseviin olosuhteisiin on taulukossa 10 esitetty suh- teellisen kosteuden ja lämpötilan likimääräinen vaihtelu Pasilassa heinä-tammikuun aikana vuosina 1911—1940. Kuvasta 10 käy ilmi, että syysrypsin siementen vesipitoisuus lisääntyy tämän mukaan heinäkuun alusta lokakuun 21 päivään mennessä yksinomaan ilmasta sitomansa veden perusteella kes- kimäärin 9.0 %:sta 14.2 %:iin. Tämä kuvaa luonnollisesti kuitenkin vain muutoksen yleistä suuntaa. Syysrypsin siementen vesipitoisuus pääsee kuitenkin muuttumaan edellä esitetyllä tavalla vain vapaasti ilman kanssa kosketuksiin joutuvissa siemenissä. Miten nopeasti muutokset tapahtuvat vah- vojen siemenkerrosten sisällä, kuten säkeissä, laareissa y.m.:ssa, vaatii oman tutkimuksensa.