Angewandte Botanik. Ein neues, untrügliches Merkmal für Rauchschäden bei Laubhölzern. Won F. W. Neger, Tharandt. (Vortrag, gehalten am Dienstag, den 5. August 1919 in der Vereinigung für Angewandte Botanik zu Hann.-Münden.) Die Botanische Diagnostik der Rauchschäden bei unseren Laub- und Nadelbäumen liegt – das wird jeder, der sich mit dieser Frage eingehend befaßt hat, zugeben – noch sehr im argen. Es gibt z. Z. noch kein absolut sicheres Erkennungs merkmal für die Beschädigung durch Rauchgase. Alle, die im Laufe der Zeit namhaft gemacht worden sind, erwiesen sich a ls mehr oder weniger unzuverlässig. Wenn z. B . von „Sach verständigen“ bald die Form und Farbe der Flecken a n Laub blättern, bald die Nuance der Verfärbung von Koniferennadeln als sicheres diagnostisches Merkmal gerühmt wird, so ist dem entgegen zuhalten, daß die Fleckenbildung a n Laubblättern in vollkommen gleicher äußerer Erscheinung ebensowohl durch Trockenheit bezw. Frost hervorgerufen werden kann!), und daß die Rotfärbung der Koniferennadeln nur ein postmortaler Vorgang ist, der hervor gerufen wird durch das Licht auf die abgestorbenen Gewebe und daher in vollkommen gleicher Nuancierung ebensowohl durch andere vegetationsfeindliche Faktoren (Frost, Hitze usw.) bewirkt werden kann”), wie durch giftige in der Atmosphäre enthaltene Gase, also keinerlei diagnostischen Wert besitzt. Auch das von R . Hartig beschriebene Merkmal der Schließ zellenrötung bei Koniferennadeln erwies sich – wie Wieler, Sorauer und der Verf. dieser Zeilen ausführten – als durchaus unzuverlässig, indem diese Erscheinung einerseits bei Einwirkung *) Neger, Die Bedeutung des Habitusbildes für die Diagnostik von Pflanzenkrankheiten. Zentralb. Bakt. Par. 1918, II. Abt., S. 171. *) Neger, Rauchwirkung; Spätfrost und Frosttrocknis und ihre Diagnostik. Thar. forstl. Jahrb. 1915. Angewandte Botanik I. 9 130 F. W. Neger, hochkonzentrierter saurer Gase vollkommen ausbleiben, anderer seits auch durch andere lebensfeindliche Einflüsse (Frost, Heißluft, Pilze usw.) hervorgerufen werden kann. Es besteht also zweifellos das Bedürfnis nach einem untrüg lichen Merkmal für das Vorhandensein eines Rauchschadens bei Pflanzen, insbesondere bei Bäumen. Ich glaube ein solches – wenigstens für akute Rauchschäden – in dem Verhalten der Lenti zellen gefunden zu haben und bringe hier zunächst nur eine kurze vorläufige Mitteilung darüber, indem ich mir die weitere Aus arbeitung dieses diagnostischen Merkmals vorbehalte. Eine ausführliche Darstellung der Versuchsresultate werde ich – zusammen mit Herrn Dr. Kupka, der mich bei dieser Untersuchung getreulich unterstützte und dem ich auch für die Herstellung der dieser Mitteilung beigegebenen Figuren zu danken habe – an anderer Stelle bringen. Nachdem ich schon vor mehreren Jahren – zusammen mit meinem damaligen Assistenten Dr. Lakon – den Beweis geliefert hatte!), daß die giftigen Gase in Koniferennadeln ausschließ lich durch die Spaltöffungen eintreten (Topfpflanzen von Fichte, Tanne u. a. wurden, nachdem zuerst eine Anzahl Zweige geknickt worden waren, einer mäßig konzentrierten Atmosphäre von S02 ausgesetzt, wobei sich zeigte, daß die Nadeln nur unterhalb der Knickungsstelle erkrankten und abstarben, während sie oberhalb jener Stelle grün blieben, offenbar weil sich hier infolge von Wassernot die Spaltöffnungen geschlossen und kein giftiges Gas hatten eintreten lassen), griff F. Weber”) diese Methode auf, um die Wegsamkeit der Lentizellen für Gase zu veranschaulichen. Er fand, daß schon nach kurzer Einwirkung von NH3-Gas das unter den Lentizellen befindliche Rindengewebe in mehr oder weniger weitem Umkreis abstirbt und in der Folge zusammen sinkt, so daß schließlich die Lentizelle von einem kreisförmigen Hof umgeben erscheint. *) Neger und Lakon, Studien über den Einfluß von Abgasen auf die Lebensfunktionen der Bäume. Mitt. k. s. forstl. Versuchsanstalt Tharandt, Bd. I, 1914. *) Weber, F ., Über eine neue Methode die Wegsamkeit der Lentizellen z u demonstrieren (Gasdiffusionsmethode). Ber. Deutsche Bot. Ges. XXXIV, 1916, S . 73. Ein neues, untrügliches Merkmal für Rauchschäden bei Laubhölzern. 131 Diese „Gasdiffusionsmethode“ leistet gute Dienste, um die Wegsamkeit jedes Durchlüftungsorganes der Pflanzen (auch der Spaltöffnungen) zu veranschaulichen, und verdient vielleicht wegen der Einfachheit der Versuchsanstellung sogar den Vorzug vor den vonMolisch, Stahl und dem Verf. dieser Zeilen vorgeschlagenen Infiltrationsmethoden. Es lag nun nahe, diese Lentizellenbeschädigung durch giftige Gase auch zum Nachweis des Vorhandenseins von Rauchschäden zu verwenden. # Fig. 1. Querschnitt durch eine Lentizelle von Frarinus. 4 Wochen nach der Einwirkung des giftigen Gases. An der Grenze des gesunden und getöteten Rindengewebes ein bogenförmig verlaufender Wundkorkstreifen. (Nach der Natur gezeichnet von Dr. Kupka.) Voraussetzung dafür ist allerdings, daß nicht nur hoch konzentrierte Gase – wie sie F. Weber verwandte – sondern auch sehr verdünnte Gase – wie sie in der Natur in der Nähe von Rauchquellen vorkommen – in die Lentizellen eindringen und Schädigungen des Rindengewebes bewirken. Es mußte also: 1. experimentell ermittelt werden, ob derartige verdünnte Gase die von Weber beschriebenen Wirkungen aus üben; 2. beobachtet werden, ob auch in der freien Natur in der Nähe von Rauchquellen solche Beschädigungen auftreten. 9* 132 F. W. Neger, A. Laboratoriumsversuche mit sehr verdünnten Gasen. Die Versuche wurden in der Weise angestellt, daß nur das in der Praxis am meisten in Betracht kommende Gas, die schweflige Säure, verwendet wurde: die Versuchsobjekte – teils Topfpflanzen, teils abgeschnittene in Wasser stehende Zweige von Esche, Linde, Ahorn, Buche u. a.–wurden unter einem nahezu luftdicht schließen den Glaskasten einer bestimmten Konzentration von SO2 aus gesetzt. Durch einen elektrisch betriebenen Ventilator wurde dafür gesorgt, daß das Gasgemisch gleichmäßig durchwirbelt wurde, und Schwadenbildung unterblieb. Im folgenden führe ich nur einige der wichtigsten Versuche an; ausführlicher soll – wie gesagt – an anderer Stelle berichtet werden: - Versuch 1. (16–18 Mai.) Nach zweimaliger Räucherung mit */1000 SO2) am 18. Mai deutliche Reaktion bei Spitzahorn und Eiche, nicht bei Esche, - Hainbuche, Bergahorn, Linde. Nach weiteren zwei Behandlungen mit der gleichen Kon zentration deutliche Reaktion auch bei Bergahorn, nicht bei Linde, Esche. Versuch 2. (26. Mai) Versuchspflanze Esche (abgeschnittene Zweige) und zwar a) noch im Winterzustand, - b) schon ausgeschlagen. SO2 Konzentration */1000, einmalige Behandlung, bei a) nach 24 Stunden fast keine Reaktion - „ b) „ 24 »- an 3 Zweigen 67 Leutizellen beschädigt. Versuch 3. (29. Mai.) Versuchspflanzen: Buche und Eiche, einmalige Räucherung mit /1000 SO2. Buche: Keine Reaktion. Eiche: Deutliche Einsenkung der Umgebung zahlreicher Leuti zellen; wo äußerlich nichts zu sehen war, war Bräunung des Gewebes mikroskopisch nachzuweisen. *) d. h. 1 ccm SO, auf 1000 ccm Luft. Ein neues, untrügliches Merkmal für Rauchschäden bei Laubhölzern. 133 In den Versuchen 1–3 wurde dieWirkung des sauren Gases nur auf die Lentizellen vorjähriger Triebe beobachtet. Lentizellen diesjähriger Triebe sind in der Regel weit empfindlicher und reagieren schneller als Lentizellen vorjähriger Triebe. Meist ist d ieWirkung am deutlichsten bei jenen Lentizellen, die den Knoten a m nächsten liegen, w o also die Atmung – mit Rücksicht auf d ie hier befindlichen Knospen – am lebhaftesten ist. SWIRKUNGLENTIELLEN . ESCHE Fig. 2 . In der Mitte: Querschnitt durch Lindenzweig. Lentizelle selbst nicht sichtbar. Korkgewebe erst in Bildung begriffen; unter dem getöteten Rinden gewebe – ein Streifen Wundkork; links und rechts davon von Höfen umgebene Lentizellen a n Linde und Esche, schwächer und stärker vergrößert. (Nach der Natur gezeichnet von Dr. Kupka.) Versuch 4 . a ) Am 6 . Juni kaltes, trübes Wetter. b ) Am 9 . Juni heißes, sonniges Wetter. Konzentration /2ooo SO. Versuchszweige: Esche, Linde, Spitzahorn, Eiche (diesjährig und vorjährig). Erfolg: a ) Esche, diesjährig – keine Wirkung, vorjährig – 77 77 134 F. w. Neger, Linde, diesjährig – deutlicher Hof an zahlr. Lentizellen, vorjährig – undeutliche Wirkung, Ahorn, diesjährig – keine Wirkung, vorjährig – „ 77 Eiche, diesjährig – „ ** vorjährig – „ »- b) Esche, diesjährig – deutliche Wirkung, vorjährig – 77 7» Linde, diesjährig – » 17 vorjährig – ** ** Ahorn, diesjährig und vorjährig – deutliche Wirkung, Eiche, diesjährig – deutliche Wirkung, vorjährig – keine Wirkung. Der Versuch zeigt, daß– wie oben ausgeführt – diesjährige Triebe im allgemeinen besser reagieren als vorjährige, sowie daß die Reaktion bei warmem Wetter kräftiger ist als bei kaltem. Konzentrationen von */2000 SO2 können als sehr hoch be zeichnet werden. Solche kommen in der freien Natur nur selten und nur in unmittelbarer Nähe starker Rauchquellen vor. Es wurden daher noch Versuche angestellt mit Konzentrationen von /sooo, /1oooo und 20000 SO2. Versuch 5. (25. Juni bis 3. Juli.) Konzentration /6000 SO.. Versuchszweige: Linde, Esche, Spitzahorn. Täglich wirkte etwa 1 Stunde lang das Gas in der angegebenen Konzentration ein. An den ersten 6 Tagen war keine Reaktion zu erkennen, nur bei Spitzahorn zeigte sich am 6. Tag deutliche Reaktion (a n einjährigen Trieben), am 7 . und 8 . Tag wurde die Einwirkung auch bei Linde und Esche deutlich, bei letzterer a n vorjährigen Trieben auffallender als a n diesjährigen. Versuch 6. 5–8. Juli, mit */1oooo SO2. Linde – keine Reaktion, Spitzahorn – vorjährige Triebe 0, diesjährige Triebe: deutliche Höfe an zahl reichen Lentizellen (eingesunkenes Gewebe): auch mikroskopisch nachweisbar. Esche – vorjährige Triebe: Hofbildung an zahlreichen Lentizellen (mikroskopisch: Bräunung des Rindengewebes unter der Lentizelle), diesjährige Triebe – keine Reaktion. Ein neues, untrügliches Merkmal für Rauchschäden bei Laubhölzern. 135 Versuch 7. Mitte Juli bi s Ende August, soooo SO. Topfpflanzen von Linde, Esche, Spitzahorn und abgeschnittenen Zweigen der gleichen Baumarten. Abgesehen von einigen Pausen von 3–4 Tagen wurden die Versuchspflanzen alltäglich einige Stunden der Atmosphäre von 2oooo SO2 ausgesetzt. Schon nach 8 Tagen wurden die ersten Wirkungen sichtbar und zwar a n zweijährigen Trieben von Esche. Merkwürdigerweise war nach wochenlang wiederholter Einwirkung nicht mehr z u sehen als nach jener verhältnismäßig kurzen Zeit. E s scheint daher, daß langandauernde Einwirkung äußerst ver dünnter Rauchgase doch kurze Behandlung mit höher konzentrierten Gasen nicht z u ersetzen vermag. Gleichzeitig dürfte aus diesem Versuch hervorgehen, daß die Grenzkonzentration, bei welcher die Lentizellenreaktion eintritt, (für SO2) zwischen */1oooo und */2oooo liegt, Konzentrationen, die in der Nähe gefährlicher Rauchquellen nicht selten vorkommen. Zusammenfassung. Die Versuche 1–7 zeigen: Als besonders empfindlich erwiesen sich Esche, Linde, Spitz ahorn, weniger Eiche, während Buche, Apfel, Edelkastanie, Eber esche, Birke u. a. als wenig empfindlich gelten können. Esche, Linde, Spitzahorn wären daher gewissermaßen als „Fangpflanzen“ Z u bezeichnen. Besonders deutlich reagieren die Lentizellen (bei Esche) a n sehr kräftigen stark atmenden und transpirierenden Trieben, weniger a n dünnen, spärlich mit Lentizellen besetzten Trieben. Dies erklärt, warum Topfpflanzen die Reaktion weniger deutlich zeigten als abgeschnittene kräftige Triebe älterer Bäume. B . Beobachtungen im Freien in der Nähe von Rauchquellen. Um zu ermitteln, o b die bei künstlichen Versuchen auftreten den Lentizellenbeschädigungen unter geeigneten Umständen auch im Freien beobachtet werden können, untersuchte ich die Vege tation in der Nähe anerkannter, schwere Rauchschäden ver ursachender Rauchquellen. Leider is t hierzu die Gelegenheit gegenwärtig wenig günstig, weil viele industrielle Anlagen infolge d e s Mangels a n Betriebsmitteln ihre Tätigkeit sehr eingeschränkt haben. - Immerhin gelang e s mir in drei Fällen die genannten Lenti Zellenbeschädigungen im Freien nachzuweisen und damit is t der 136 F. W. Neger, Beweis geliefert, daß das Merkmal in der Tat diagnostischen Wert hat. a) Schönheidehammer bei Eibenstock. Das Werk is t seit langer Zeit als Rauchquelle schlimmster Art bekannt. An einem (ca. 800 m entfernten) Abhang östlich des Werkes, auf welchen bei Westwind die Abgase getrieben und niedergeschlagen werden, wurden in einem Pflanzgarten a n jungen Buchen deutliche, die Lentizellen umgebende Höfe von eingesenk tem Rindengewebe in großer Anzahl beobachtet. Es ist dies insofern besonders beachtenswert, als wie die künstlichen Räucherungen zeigten, die Buche z u den weniger empfindlichen Holzarten gehört. b ) Blaufarbenwerk Bockau i. Erzgeb. Hier wurden etwa 100 m östlich der Rauchquelle gleichfalls a n jungen Buchen unverkennbare Lentizellenbeschädigungen de r angegebenen Art in großer Anzahl nachgewiesen. Besonders auf fallend war hier, daß die Lentizellenhöfe stets nur an der der Rauchquelle zugewendeten Seite (Luvseite) der Zweige auftreten, nicht aber an der abgewendeten (Leeseite). Das mikroskopische Bild is t hier – ebenso wie in Schönheidehammer – genau das gleiche wie bei den künstlich erzeugten Lentizellenbeschädigungen. c ) Ölsnitz bei Zwickau. Durch freundliche Vermittlung von Herrn Forstrat Gerlach, Tharandt, wurden mir aus Ölsnitz im Erzgebirge Laubholzzweige (Linde, Esche, Eiche) aus der Nähe einer gefürchteten Rauchquelle gesandt. Hier zeigte sich, daß a n den Lentizellen der Linde offenbar durch andauernde Einwirkung saurer Gase tiefe Löcher im Rinden gewebe, ausgehend von den Lentizellen, entstanden waren. Wenn auch somit kein Zweifel darüber bestehen kann, daß das Merkmal geeignet ist die Anwesenheit schwerer (akuter) Rauchschäden einwandfrei nachzuweisen, so wäre doch wünschens wert weitere Beobachtungen a n geeigneter Stelle in der freien Natur anzustellen und ich wäre daher für jede derartige Zusen dung von Herzen dankbar. Ich habe das Merkmal als „untrüglich“ bezeichnet und glaube dies aus folgenden Gründen tun z u dürfen: Es ist ausgeschlossen, daß durch andere vegetationsfeindliche Faktoren derartige Krankheitsbilder erzeugt werden, wie wir si e - Ein neues, untrügliches Merkmal für Rauchschäden bei Laubhölzern. 137 unter dem Einflusse saurer Gase an Lentizellen haben entstehen sehen: Tötung und Bräunung des Gewebes unter der Lentizelle in fast genau kugeliger Ausdehnung – entsprechend der nach allen Richtungen des Raumes gleichmäßig erfolgenden Ausbreitung eines Gases. Frost, Trockenheit, Hitze können wohl ganze Sprosse zum Absterben bringen, niemals aber derartige kugelige Gewebekom plexe (mit der Lentizelle als Mittelpunkt) in lokaler Begrenzung abtöten. - Während also, wie wir eingehends gesehen haben, durch Hitze, Frost, Trockenheit usw. an Blättern Krankheitsbilder erzeugt werden können, die sich von jenen der Rauchgaswirkung nicht unter scheiden, kann das oben beschriebene Krankheitsbild an Lenti zellen nur durch giftige Gase hervorgebracht werden. Der Wert des Merkmals liegt ferner darin, daß Laubbäume (bes. Esche, Linde, Ahorn) sich fast überall auch in unmittelbarer Nähe von Rauchquellen befinden, die Möglichkeit des Nachweises daher fast überall gegeben ist. Wo äußerlich Höfe um die Lentizellen nicht erkennbar sind, wird man die mikroskopische Untersuchung zu Hilfe nehmen– Bräunung des Rindengewebes unter den Lenti Zellen und Abgrenzung des abgestorbenen Gewebes gegen das gesunde durch Wundkorkbildung (s . Fig.) Ein Faktor, der die Reaktion der Lentizellen auf saure Gase beeinträchtigt, is t folgender: Im Winter sind die Lentizellen bei den meisten Laubhölzern geschlossen!) und lassen daher kein saures Gas eintreten; im Sommer schützt die Belaubung, solange sie durch die sauren Gase nicht getötet und zum Abfall gebracht ist, die Lentizellen teil weise vor Einwirkung der Rauchgase. Diese Tatsachen sind bei der Anwendung des Merkmals im Freien in Betracht zu ziehen. Zum Schluß möchte ich noch auf eine Erscheinung aufmerk sam machen, über die ich aber noch kein abschließendes Urteil abgeben kann: Angenommen, a n einem Zweig sind alle Lentizellen beschädigt und das darunter befindliche abgestorbene Rindengewebe gegen d a s gesunde durch eine Wundkorkschicht abgeschlossen: Werden unter den alten, ausgeschalteten Lentizellen neue entstehen? Wenn nicht, wie vermag der betreffende Zweig weiter zu atmen? Viel leicht ist das allmähliche Absterben von Laubholzzweigen in der *) Vergl. Klebahn, Die Rindenporen. Jenaische Z . f. Naturw. 1884. 138 F. W. Neger, Ein neues, untrügliches Merkmal für Rauchschäden. Nähe von Rauchquellen auf eine Art von Erstickungstod infolge der Ausschaltung der Lentizellen zurückzuführen. Diese und mehrere andere sich anschließende Fragen werden den Gegenstand weiterer Untersuchungen bilden. Nachtrag: Einen weiteren Fall von Lentizellenbeschädigung habe ic h inzwischen bei Dohna (Bez. Dresden) beobachtet, und zwar an Apfelfrüchten (wahrscheinlich durch Einwirkung von Flußsäure). Äußerlich war die Beschädigung a n Höfen, welche die Lentizellen umgaben, erkennbar. Merkwürdig ist, daß das Fruchtfleisch des Apfels nicht die Fähigkeit besitzt, das abgestorbene Gewebe durch Wundkork abzugrenzen. Infolgedessen greift hier die Schädigung sehr schnell um sich. Der gegenwärtige Stand der Kohlensäurefrage für Pflanzenkulturen. Von Dr. Hugo Fischer. Als Kolumbus seine erste Entdeckerfahrt plante, sprach sich ein Kollegium hochgelehrter Männer mit allen gegen eine Stimme dahin aus, daß der Gedanke einer Erdumsegelung barer Unsinn sei. - Als die Eisenbahn erfunden war, gab ein Rat sachverständiger Männer das Urteil ab, es sei das gewiß eine recht interessante Sache, aber davon könne keine Rede sein, daß das neue Verkehrs mittel jemals zur Überwindung großer Entfernungen oder zur Beförderung größerer Lasten dienen könne. Dieses Urteil erfolgte einstimmig. Die Mendelschen Spaltungsregeln, das Einmaleins der Ver erbungsforschung, haben rund 3 5 Jahre in Verborgenheit ge schlummert, ehe sie die verdiente Anerkennung fanden. E s is t nicht richtig zu meinen: „Die Zeit sei nicht reif gewesen“; man würde den führenden Männern von damals doch gar zu wenig zu trauen, wollte man sagen, jene Regeln seien ihnen „zu hoch“ gewesen – im Gegenteil, zu einfach waren sie. uc1.b3299303_page_147_cut uc1.b3299303_page_148_cut uc1.b3299303_page_149_cut uc1.b3299303_page_150_cut uc1.b3299303_page_151_cut uc1.b3299303_page_152_cut uc1.b3299303_page_153_cut uc1.b3299303_page_154_cut uc1.b3299303_page_155_cut uc1.b3299303_page_156_cut