Einleitende Gedanken.

II. Mitteilung.

Studien über den Einfluß der bn Stadtwald Zofingen angewandten Maßnahmen zur Bodenverbesserung auf die

Bakterienflora des Waldbodens.

Aus dem. Landwirtschaftlich-bakteriologischen Institut der Eidg. Technischen Hochschule.

Von M. Düggeli.

Einleitende Gedanken.

Aus der von Dr. H. Burger, Direktor der Schweizerischen Anstalt für das forstliche Versuchswesen , verfaßten vorausgehenden Publikation , betitelt: ,,Vorläufige Ergebnisse der Versuche im Stadtwald Zofingen"

werden nachstehend nur jene Angaben und Ueberlegungen der Raum- ersparnis halber auszugsweise mitgeteilt, die für das Verständnis der näher zu besprechenden bakteriologischen Untersuchung de;r Waldböden unentbehrlich sind.

Vieleror.ts war es im 19. Jahrhundert im schweizerischen Flachland und in den Voralpen üblich geworden, geeigneten Waldboden nach erfolgtem Kahlschlag einer mehrjährigen landwirtschaftlich e.n Zwischennutzung zu unterwerfen, um durd1 den vorübergehenden Anbau von Kartoffeln und Getreide große Ernten zu gewinnen und gleid1Zeitig die starke Verunkrautung der kahl geschlagenen Flächen zu verhindern. Durd1 die mit der landwirtschaftlichen Zwisd1ennutzung verbundene Bearbeitung wurde aber die natürliche Struktur des Wald- bodens rasch und gründlich zerstört und das Edaphon auf eine Weise

verändert, daß der Abhau der pflanzlid1en Res'te nur langsam und unvollständig erfolgte und die dem Förster sehr unwillkommene Bildung von Rohhumus oder Trockentorf einsetzte. Die sich einstellenden geschlossenen Decken der Moosgattungen Hylocomium, Hypnum, Poly- trichum und in manchen Fällen auch Sphagnum, durchsetzt von Heidel- beeren und Heidekraut, riefen in Gemeinschaft mit den sidi bildenden Rohhumusdedrnn bedeutende Wuchsstockungen hervor, die sich besonders bei der Fichte lästig bemerkbar machten. Die mancher- orts gesammelten Erfahrungen führten zur U eberzeugung, daß die

landwirtschaftliche Zwischennutzung . des Waldbodens im Interesse emer rationellen Bewirtschaftung abgelehnt werden müsse.

Da die Fichtenwaldböden , in denen sich die ungünstigen Nach- wirkungen der vor fünfzig und mehr Jahren durchgeführten landwirt-

schaftlichen Zwischennutzung recht unangenehm bemerkbar machen , oft vorkommen, so lohnt es sich die Frage zu studieren, ob nicht durch einfach auszuführende und gleichzeitig billige Maßnahmen der durch menschliche Schuld unbefriedigend arbeitende Waldboden wesentlich verbessert werden könne.

Als Oberförster Siebenmann, der im Auftrage der Stadt Z o fingen einige Hundert Hektaren Fichtenbestände bewirtschaftet , deren Böden durch Kahlschlag und landwirtschaftliche Zwischennutzung zu wünschen übrig lassen, an die Schweizerische Anstalt für das forstliche Versuchs- wesen das Gesuch stellte, Meliorationsmaflnahmen zu studieren, sagte ich Direktor H. Burger von der genannten Versuchsanstalt gerne meine Mitarbeit zur Abklärung mikrobiologischer Fragen zu. Beginnend mit April 1933, bis zum Mai 1937 wurden an verschiedenen Daten , die aus den spätem Angaben ersichtlich sind, Bodenproben enthoben und in dem meiner Leitung unterstellten Land wirtschaf tlich-bakterio- logischen Institut der Eidg. Technischen Hochschule 1n

Zürich der bakteriologischen Untersuchung unterworfen.

Es ist mir Bedürfnis, hier aller jener zu gedenken, die mich bei den ausgeführten Arbeiten unterstützten. Oberförster Siebenmann war teils persönlich, teils durch Oberbannwart Baltisberger bei den Probeentnahmen behülflich ; Direktor Dr. Burger entwarf und leitete die Versuche und unterstützte die dem Institut zur Verfügung stehenden Kredite; die jeweiligen Assistenten des Instituts, in den ersten drei Jahren Lebensmittelinspektor W. Wyfl und später ing. agr. 0. Richard standen mir bei den Probeentnahmen und dem Anlegen der erforder- lichen bakteriologischen Kulturen mit Sachkenntnis und nie erlahmen- dem Eifer bei. Ihnen allen sei auch an dieser Stelle der verbindliche Dank ausgesprochen.

1. Die Anlage des Versudies.

Von grundlegender Bedeutung für die Zuverlässigkeit der zu ge- winnenden Untersuchungsresultate ist die gleichmäfüge Beschaffenheit des · Bodens und des Baumbestandes in den zu ·wählenden Versud1s- flädien. Selbst in den ausgedehnten Fichtenbeständen des Unter- waldes bei Vordem wald unweit Zofingen (Aargau) bot es Schwierig-

keiten, eine Fläche von einer Hektar Gröfle zu finden, die nach Boden- und Bestandesverhältnissen möglichst gleichartig beschaffen war. Es gelang zwar eine Fläche mit ziemlich ausgeglichenem Boden, der mit

einem vorwiegend aus Hylocomium, Hypnum und etwas Polytrichum bestehenden Moosrasen bedeckt war, zu finden, aber einzelne in den Fichtenbestand eingestreute Föhren, Weymouthskiefern, Lärchen, Buchen und Eichen, sowie kleine Bestandeslücken und vorhandene Wege ver- ursachten ungleichmäßige Belichtungs- und Erwärmungsverhältnisse.

Durch zwei Hochdurchforstungen, von denen die eine erst nach Beginn der Versuche im Winter 1934/35 ausgeführt wurde, gelang es, einen gleichartigeren Bestand zu erreichen, der aber in seinem Ausgeglichen- sein nod1 keineswegs ideale Verhältnisse zeigte. Trotzdem konnten im April 1933 von den 30 vorgesehenen, je 200 m² umfassenden Versuchs- feldern nur 25 aneinandergrenzend abgesteckt werden, während die fünf weiteren Parzellen in die Nähe verlegt werden mußten.

Für die bakte,riologischen Untersuchungen wurden noch fünf weitere, außerhalb des Versuchsareals gelegene Parzellen zur Probeentnahme herangezogen, um unabhängig von der Beeinflussung von Seite des Menschen, die Auswirkungen we,chselnder Bodenbeschaffen- heit, der einzelnen Jahreszeiten und verschiedener Decken auf die Zusammensetzung der Bakterienflora des Bodens feststellen zu können.

Diese in den spätem Besprechungen mit den Nummern 31-35 bezeich- neten Versuchsflächen unterschieden sich untereinander stark durch den sie besiedelnden Pflanzenbestand oder durch eine von natürlichen Ver- hältnissen bedingte Decke pflanzlicher Reste. Die Parzellen 31 und 34 waren von einem geschlossenen Bestande von Hylocomium splendens eingenommen; die Versuchsfläche 33 zeigte. einen dichten Bestand von Polytrichum formosum, während Parzelle 32 mit Nadeln der VVey- nrnuthskiefer und Fläche 35 mit Buchenlaub bedeckt waren.

Der rund 60jährige, nach Kahlschlag und landwirtschaftlicher Zwischennutzung begründete Fichtenbestand des eigentlichen Versuchs- fe1des ist durchsetzt von einzelnen Föhren, Weymouthskiefern, Lärchen, Buchen und Eichen. Die auf einer Meereshöhe von 490 m gelegene Fläche ist beinahe horizontal oder ganz schwach gegen Osten geneig·t;

die mittlere Jahrestemperatur beträgt ca. 8°, die durchschnittliche Nieder- schlagshöhe rund 1000 mm.

Der Untergrund des Fichtenwaldbodens besteht aus Molasse, die in abwed1selnden Schichten von Sandstein und Mergel ausgebildet ist und von einer mächtigen Schidit von Grundmoränenmaterial überlagert wird. Unter den die Bodenoberfläche bedeckenden Moospolstern der Gattungen Hylocomium, Hypnum und Polytrichum, die eine Höhe von 3-10 cm erreichen, folgt eine 1-4 cm Mächtigkeit besitzende Schicht von Rohhumus, die sich meist scharf von dem darunter befindlichen, in seinen obersten Partien bräunlidien, kalkfreien Lehm abhebt.

Gelegentlid1 ist die in 15-20 cm Tiefe befindliche Pflugsohle zu

erkennen oder durch eingeschlämmte Humusstoffe bemerkbar. Auf Spuren von Branderde und angekohlte Holzreste stießen wir öfters. Unter der ehemaligen Ackerkrume erfolgt der meist schroffe Uebergang zu hellgelbem Lehm, der mit zunehmender Tiefe rasch zäher und dichter wird. Für schweizerische Verhältnisse auffallend war der Befund, daß sich der Lehm als gänzlich steinfrei erwies , was sich bei der Entnahme der für die. Untersuchungen notwendigen Bodenproben angenehm bemerkbar machte.

Diese wenigen Angaben über die Beschaffenheit des Bodens im Ver- suchsfeld beweisen , daß es trotz sorgfältiger Auswahl nicht gelungen ist.

einen ganz gleichmäßig besdiaffenen Boden für die Versuche heran- zuziehen, sondern daß bei den einzelnen V ersud1sflächen deutlich fest-

stellbare Untersdiiede in der physikalisch- chemischen Beschaffenheii in Erscheinung traten. Diese bei uns immer mehr oder · weniger aus- g·esprochen vorhandenen Differenzen wirken sich unter anderem im Wassergehalt der zwar gleichzeitig , aber an verschiedenen Oertlich - keiten enthobenen Bodenproben aus, wie. aus den in den Uebersi chten 1 - 66 enthaltenen Angaben zu ersehen ist. ·

Der Boden des Versuchsfeldes wurde in der Sd1weizerischen Anstalt Für das forstliche Versud1swesen physikalisch-chemischen Prü- fungen unterworfen, denen wir folgende Angaben entnehmen.

Die Korngrößen ver häl tnisse der das 2 mm Sieb passierenden Fein erde werden durch folgende Zahlen gekennzeichnet.

Bodentiefe Korngrößen der Feinerde

in cm 2,0-0,1 llllll 0,1-0 ,05 mm 0,05-0,02 mm unter 0,02 rrnu

0-10 350/o 13 0/o 320/o 20°/o

20-30 270/o 150/o 270/o 31 °/o

50-60 250/o 140/o 28°/o 330/o

Nad1 diesem Befund zeigt der Boden des Versuchsfeldes eine recht günstige Zusammensetzung der Feinerde, neigt aber zufolge des reich- lichen .Vorkommens von Schluff und Ton und dem gänzlichen Fehlen von Bestandteilen über 2· mm Korndurchmesser leicht zur Verdichtung .

Die Prüfung von je acht Proben gewachsenen Bodens auf Poren- volumen , Wasser und Luftkapazität führte zu folgenden Mittel- zahlen:

Bodentiefe Porenvolumen Wasserkapazität Luftkapa .zität

in cm in °!o in Volum ⁰/o in Volum ⁰/o

0-10 72,6 61,0 11,6

20-30 58,6 48,8 9,8

50-60 46,6 41,9 4,7

Mit zunehmender Bodentiefe geht also das Porenvolumen, die Wasser- und die Luftkapazität im Fichtenwaldboden des Unterwq.ldes

rasch zurück. Während für einen Boden mit ähnlichen Korngrößen- verhältnissen die angetroffenen Befunde in den Tiefen von 20-60 cm als normal bezeichnet werden dürfen, beträgt in der obersten Boden- schicht von 0-10 cm Tiefe, also in der frühern, von der landwirtschaft- lichen Zwischennutzung herrührenden Ackerkrume, die Luftkapazität nur 11,6 vom Hundert, statt mindestens 15 vom Hundert des Volumens , wie sie ähnlich zusammengesetzte aber ungestörte Waldböden aufweisen würden. Diese verhältnismäßig kleine Luftkapazität bei bedeutendem Porenvolumen gestattet die Schlußfolgerung, daß die großen, nicht kapi1lar wirkenden Hohlräume, die durch die Pflanzenwurzeln und die bodenbewohnenden Tiere im Laufe langer Zeiträume geschaffen worden sind, durch die Arbeit des Pfluges und der Egge zerstört wurden und daß der gepflanzte Fichtenbestand in der seither verstrichenen Zeit von rund 60 Jahren nicht in der Lage war, zufolge Mangel an günstig wirkendem Edaphon die ursprünglich vorhandene gute Struktur wieder herzustellen.

Von der . U eberzeugung ausgehend, daß die Zeit, die bei verschie- denen Böden notwendig ist, um eine Wassersdlicht von 10 cm Mächtig- keit einsickern zu lassen, ein sehr feiner Maßstab ist, den Locker- heit s g r ad der obersten Bodenschicht zu beurteilen, wurden von der Versuchsanstalt vor Beginn der Untersudrnngen 14 Sickerversuch e ausgeführt mit dem Ergebnis, daß die Einsickerungszeit für eine 1.00 mm betragende Wasserschicht durchschnittlich 10' 08 '' betrug. Diese Einsickerungszeit machte rund das fünffache derjenigen eines ähnlich zusammengesetzten, aber unverdorbenen Waldbodens aus.

Die Untersuchung der Böden auf ihre Reaktion , ebenfalls im Frühjahr 1933 ausgeführt , ergab als Durchsdmittswerte von 60 Mes- sungen, bei geringer Streuung der Einzelwerte, folgende Zahlen:

Auf dem. Mineralboden aufliegender Rohhumus p H 4.9 Boden von 0- 5 cm Tiefe p H 4.4

10-15 ,, ,, pH 4.7

" ^{20-30 " ,, pH 4.9}

" ^50-60 „ pH 5.4

Da der Boden des Unterwaldes also ziemlich stark sauer reagiert und die Wasserstoff ionenkon zen tra tion in der obersten Mineralbodensdücht am größten ist, mit der Tiefe dagegen rasch q.bnimmt, so dürfte. es empfehlenswert sein Holzarten anzubauen~

die die alkalischen Nährstoffe aus den tieferen Bodenschichten herauf- holen und dadurd1 dazu beitragen, den pH-Wert des Humus zu erhöhen.

Diese Angaben über die d1emisch- physikalische Beschaffenheit des Bodens der Versud1sfläche müssen der Kürze halber genügen; weitere

Mitteilungen, namentlich über die Wirkung der Zufuhr von Asche, Kalk- mehl, Aetzkalk und Kunstdünger auf die Reaktion des Bodens und aller Verbesserungsmaßnahmen auf seine physikalische Beschaffenheit sind in der vorstehenden 1. Mitteilung über Bodenverbesserungsversuche von Dr. H. Bur ger nachzulesen.

Von der Erkenntnis ausgehend, daß aus jeder Ansammlung pflanz- licher und tierischer Reste bei genügend ,veit fortgeschrittener Zersetzung Verbindungen entstehen , die wertvolle Pflanzennährstoffe darstellen, mußte bei der für uns in Betracht zu ziehenden Bekämp -f ung des Roh~ um us versucht werden, durch wirksame, leicht auszuführende und dabei doch nicht kostspielige Maßnahmen den Abbau der Roh- humussubstanzen zu bewirken und das Edaphon einer Gesundung ent- gegen zu führen. Folgende Ver besserung,smaßnahmen wurden bei den die Nummern 1 - 30 tragenden , je 200 m ² umfassenden Versuchs- flächen angewandt.

1. Gruppe. Die Moos- und Rohhumusdecke wurde mit dem anschließenden Mineralboden au f gehackt und dadurch g e 1 ocker

t,

wobei eine teilweise Mischung der Substanzen erfolgte. Es war zu erwarten, daß dadurch die Zersetzung der organischen Stoffe gefördert werde.

2. Gruppe. Nach dem Entfernen der Moos- und Rohhumus- decke erfolgte das Aufhacken des Mineralbodens bis auf Tiefen von 3-5 cm.

In

diesem Falle mußte die Beseitigung der Humus- substanzen auf die Entwicklung des Edaphons der Erforschung zu- gänglich werden.

3. Gruppe. Die hierher zu stellenden Versuchsflächen wurden mit einer Schicht Fichtenreisig belegt, welche die dichtende Wirkung des Regens, aber auch den Zutritt der Licht- und Wärmestrahlen zur Bodenoberfläche abschwächte.

4. Gruppe. Einer Anregung von Prof. Dr. Schädelin Folge gebend, erhielten diese Versuchsparzellen verschiedene Mengen von Impf erde, um den Einfluß der Zufuhr des Edaphons eines gesunden Bodens auf die vorhandene Mikroflora festzustellen.

Innerhalb dieser vier Gruppen von Versuchsflächen wurden ver- schiedene andere Verbesserungsmaßnahmen , wie das Ausstreuen von

Asche , Kalkmehl , zerstoßenem Aetzkalk und von Kunst- dünger teils einzeln, teils in Kombination, in Anwendung gebracht.

Bei der Verwendung von Kunstdünger beschränkte man sich auf die Mengen von 10 kg Thomasmehl, 8 kg Kalisalz (300/o) und 3 kg Chile- salpeter je Versuchsparzelle von 200 m²•

Die nachstehende Zusammenstellung soll eine Uebersicht bieten über die Verbesserungsmaßnahmen, die bei den einzelnen Versuchs-

flächen zur Anwendung kommen, wobei die Felder 1, 14 und 24 als Kontrollparzellen in unverändertem Zustand belassen wurden, wie auch die außerhalb des Versuchsareals liegenden Parzellen 31 -35 nicht be- einflußt worden sind.

1. Gruppe. Aufhacken und damit Lockerung und teilroeises Mischen der Moos- und Rohhurnusdecke mit dem anschließenden Mineralboden.

Feld 2. Nur bearbeitet.

Feld 3. Nach erfolgtem Bearbeiten Ausstreuen von 500 g Kalk- mehl je m²•

Feld 4. Entsprechendes Vorgehen, aber Ersetzen des Kalkmehles durch Aetzkalk.

Feld 5. Gleiche Behandlung wie bei Feld 3, aber zusätzliches Aus- streuen von 0,5 1 Impferde je m²•

Feld 6. Entsprechendes Vorgehen wie bei Feld 4 unter gleich- zeitigem Aufbringen von O ,5 1 Impferde.

2. Gruppe. Erst Entfernen der Moos- und Rohhumusdecke, dann Auf hacken des Mineralbodens bis auf Tiefen von J-5 cm.

Feld 7. Genannte Verbesserungsmaßnahmen allein durchgeführt.

Feld 8. Zusätzliches Ausstreuen von 500 g Kalkmehl auf den m²•

Feld 9. Ersetzen des Kalkmehles von Feld 8 durch die gleiche Menge Aetzkalk.

Feld 10. Gleiche Behandlung wie bei Feld 8, aber außerdem Auf- bringen von 0,5 1 Impf erde auf den m²•

Feld 11. Entsprechendes Vorgehen wie bei Feld 10, aber Ersetzen des Kalkmehles durd1 die gleiche Menge Aetzkalk.

Feld 12. Nach der Behandlung, die derjenigen des Feldes 7 ent- sprach, Verteilung von 150 g Asche je m^2•

Feld 13. Zur Behandlung des Feldes 12 trat die Verteilung von 0,5 l Impf erde je m² hinzu.

J. Gruppe. Belegen des Waldbodens mit einer Schicht von Fichfen- re1,sig.

Fe 1 d 15. Alleinige An wend ung dieser V er besserungsmaßnahme.

Feld 16. Zusätzliches Aufhacken der Moos- und Rohhumus- decke mit dem anschließenden Mineralboden.

Feld 17. Entfernen der Moos- und Rohhumusdecke, Auf- hacken des Mineralbodens und Aufbringen der Reisigdecke.

Feld 18. Neben den Maßnahmen, die auf dem Felde 17 ange- wendet -wurden, erfolgte noch das Ausstreuen von 150 g Asche auf den m²•

Feld 19. An Stelle der Asche, die auf dem Feld 18 verwendet worden war, traten 500 g Kalkmehl und die oben erwähnten Gaben von Kunstdünger (Thomasmehl, Kalisalz und Chilesalpeter).

Feld 20. Dem Felde 18 entsprechende Behandlung·, aber die Asche wurde durch 500 g A et z k a 1 k ersetzt.

Feld 21. Zu der im Feld 18 gereiditen Asche kommen noch 0,5 1 Im p f erde hinzu.

Feld 22. Dem Felde 21 entsprechende Behandlung , aber Ersatz der Asche durd1 500 g Kalkmehl.

Feld 23. Die Behandlung· entsprid1t derjenigen von Feld 19, wo- bei das dort verwendete Kalkmehl durch gebrannten K a 1 k ersetzt wurde.

4. Gruppe. Ausstreuen roechselnder Mengen von Impferde, nach- dem die Moos- und Rohhumusdecke entfernt, der Boden gehackt und mit 150 g Asche auf den m² versehen morden ist.

Feld 25. Zugabe von 11 Impferde je m^2•

Feld 26. ,, ,, ½ 1 ,, ,, u. Kunstdünger.

Feld 27. ,, ¼ 1 ,, ,, ,,

Feld 28. Behandlung wie bei Feld 25

l

Feld 29. ,, 26 unter Mitbenutzung

Feld 30. 27

J

einer Reisigdecke.

Der beigegebene Versuchsplan orientiert über die Lage der dreifüg Parzellen (Nr. 1-30) von je 200 m² Fläche im Versuchsfeld , wobei die Versuchsflächen durch unveränderte Streifen von je 2 m Breite voneinander getrennt sind.

Bei der Durchführung der für die Verbesserung der Eigensdiaften des Versuchsbodens zur Anwendung gelangenden Maßnahmen (Auf- hacken, Entfernen der Moos- und Rohhumusdecke, Düngung mit Kalk- mehl, gebranntem Kalk, Thomasmehl, Kalisalz und Chilesalpeter, Aus- streuen von Impferde, Bedecken mit Reisig und Einpflanzen junger Buchen), wurden einige Beobachtungen gemadit, die, soweit sie für das Verständnis der später auftretenden Veränderungen widitig sind, kurz angeführt seien.

Das Zustandekommen der anregenden Wirkung auf das Edaphon und das Vorwärtssdireiten der Zersetzung der angesammelten Pflanzen- reste durch das Aufhacken des Bodens setzt voraus, dafl dasselbe nicht allzu fladi ausgeführt werde. Es war vorgesehen, den Boden so tief aufzuhacken, daß außer der Moos- und Rohhumusdecke noch mindestens 5 cm Mineralboden erfaßt werden können, um sie mit dem anorganischen Material zu vermischen. Es zeigte sidi bei der Durch- führung der Arbeit aber, daß sich viele feine Fichtenwurzeln in den obersten Mineralbodenschichten, ja sogar im Rohhumus ausbreiteten.

Plan der Boden verbesserungsversuche Zofingen.

Unverändert.

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Boden gehackt.

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Man mußte sich deshalb, um allzu viele Wurzelbeschädigungen zu ver- meiden , damit begnügen , das Hacken neben der Moosdycke und der Rohhum11sschicht auf etwa 3, höchstens 5 cm Mineralboden zu be- schränken.

Zum Bedecken mit Reisi g verwendete man nicht nur das feine Fichtenreisig, den sog. Sclmeitel, sondern alles bei der Durchforstungs- arbeit anfallende Material bis zu 2 cm Aststärke. Die Deckung wurde so ausgeführt , daß. Ast neben Ast zu liegen kam, wodurch die Wucht der fallenden Regentropfen gemildert , aber auch der Zutritt von Licht und vVärme zur Bodenoberflä che eine merkliche Hemmung erfuhr.

Der Buc henun ter bau wurde derart vorgenommen, daß. man in die eine Hälfte jedes Versuchsfeldes 200 junge Buchen einpflanzte und zwar abwechslungsweise in die westli che und die östliche Partie, um später mit der zu erwartenden Nadelholzverjüngung eine gruppen-

·weise Mischung zu erzielen. Die dreijährigen , gutbewurzelten, eine mittlere Höhe von 40 cm besitzenden Buchen, die ursprünglich im Ver- suchsgarten Adlisberg ausgesäet worden waren, stammten aus dem Sihl wald und wurden im Verband 60/70 cm mit dem Setzspaten ge- pflanzt. Diese im steinlosen Boden leicht mögliche Spaltpflanzung ermögli chte es, die vorhandene und in einer Reihe von Parzellen be- lassene Bodenflora , wie auch die übrigen Maß.nahmen tunlichst wenig zu beeinflussen.

Hinsichtlich der ausgeführten Düngungen sind folgende Angaben bemerkenswert. Das durch Mahlen von Kalksteinen erhaltene Kalk- mehl (Kalziumkarbonat, Ca CQ3) war sehr fein, so daß. es beim Aus- streuen der 500 g je 111² Versuchsfläche nicht vermieden werden konnte , die sonst nicht beeinflußten Trennungsstreifen leicht zu bestäuben.

Der gebrannte Kalk oder Aetzkalk (Kalziumoxyd CaO) in reichlich faustgroßen Brocken geliefert , konnte in der Nähe des Ver- suchsfeldes nicht gelöscht werden, so daß. das Material in zerstoßenem Zustand, je 500 g pro m², ausgestreut werden mußte. Diese Art des Aufbringens des Aetzkalkes konnte nicht befriedigen, indem die Zer- teilung eine ungenügende war und auf den einschlägigen Parzellen noch nach Jahresfrist vereinzelte Kalkpartikelchen erkannt werden konnten. Es ist auch darauf hinzuweisen , daß. der Unterscliied im Ankaufspreis zwischen Kalkmehl und Aetzka1k ein so bedeutender ist, daß. die Verwendung des letzteren nur dann empfohlen werden könnte , wenn seine Wir:kung eine ungleich bessere wäre, was an Hand der ge-

wonnenen Untersuchungsergebnisse nicht oder nicht in 'genügendem Maße der Fall ist.

Die durch das Verbrennen der abgeschälten Moos- und Rohhumus- decke und anderer Abfallmaterialien gewonnene Asche gelangt e in

der gewinnbaren Menge von 150 g auf den m² Versuchsfläche zur Ver- wendung.

Die Handelsdünger Thomasmehl (10 kg), Kalisalz 300/o (8 kg) und Chilesalpeter (3 kg), bei den Parzellen 19, 23, 26 und 29 in An- wendung gebracht, wurden, wie dies mit Kalkmehl und Aetzkalk auch

geschehen ist, auf die Oberfläche des Bodens der Versuchsparzellen gestreut. An Stelle des die Verdichtung des Bodens begünstigenden Chilesalpeters wäre wohl besser K a 1 k s a 1 p et er venvendet worden, der aber in Zofingen nicht erhältlich war.

Für den Mikrobiologen von besonderem Interesse mußte die Wir- kung von Impf erde, bezogen aus einem normal sich entwickelnden Baumbestand, auf die Bakterienflora des Fichtenwaldbodens sein. Da nach den eingegangenen Erkundigungen der ursprüngliche Bestand im Unterwald ein Laubholzwald war, so gelangte ein sandiger und humus- reicher Boden aus dem Laubholzbestand der Z o finge r Stad hv a 1- d u n g· B an, der eine reiche Bodenflora von Sauer k 1 e e, Busch- windröschen und andern Pflanzen trug, als Impferde zur Verwen- dung. Das Impfmaterial wurde vor dem Gebrauch durch zweimaliges Umschaufeln gut durchmischt. Die bakteriologische Unter- suchung von zwei, an verschiedenen Stellen des Haufens entnom- n1enen Proben von Impferde mittels jener Methode, die nachstehend beschrieben ·wird, lieferte, bezogen auf das Gramm frische Erde, fol- gende Resultate. Zu ihrer Auswertung sei auf die im folgenden Abschnitt angeführten Angaben verwiesen.

Wassergehalt in °/o des Frischgewichtes Auf Gußkulturen von Nährgelatine Kolonien

bildende Bakterien

Auf Gußlmlturen von Nähragar gedeihende Spaltpilze

In

hohen Schicht Kulturen von Zuckeragar wachsende Bakterien

Harnsto:ffvergärer Denitrifizierende Pektin ver gär er

Anaerobe Buttersäurebazillen Ei weifizersetzer

Stickstoff fixierende Bakterien vom Typus des Bac. amylobacter Breq..

Zellulosevergärer Nitrifizierende

Probe a 20,3 0/o 10500000 2600000 120000 100000 100 100000

1000

100 1

Probe b 20,00/o 11300000

2900000 110000 100000 100 100000

100

100 1

Die aeroben Stickstoff fixierenden Bodenbakterien vom Typus des Azotobacter diroococcum Beij. waren zwar in einem Gramm Impferde nicht, dagegen in 5 g Material feststellbar.

Was die in den Kulturen der Impferde leicht erkennbaren Bakterien- arten anbetrifft, so wurden in bedeutender Menge nachgewiesen Bacillus Megatherium de Bary; Bac. mesentericus Flügge; Bac. mycoides Flügge;

Bac. asterosporus Migula; Bac. macerans Schardinger; Bac. amylobacter Bred.; Bacterium punctatum Zimm.; Bact. -/1,uorescens, Flügge ; Bact. coli Escherich; Bact. Stutzeri L. et N. und verschiedene Act-inomycelen- oder Strahlenpilzarten.

Diese Angaben vermitteln die Erkenntnis, daß die· verwendete Impf- erde eine in qualitativer und quantitativer Hinsicht reiche Bakterienflora enthielt und daß die Untersuchungsresultate <ler beiden geprüften Erd- prohen weitgehend übereinstimmten.

II. Die angewendete UntersudmngsIDethodik.

Wie schon eingangs betont, wurde die bakteriologische Untersuchung der Böden aus den verschieden behandelten Versuchsfelderri im Land- wirtschaftlich-bakteriologischen Institut der Eidg. Technisd1en Hoch- schule durchgeführt, wobei darauf geachtet wurde, daß zwischen der Probeentnahme und der Verarbeitung des Materials nur eine tunlichst kurze Zeit verstrich. Die Zugsverbindungen der S. B. B. zwischen Zofingen . und Zürich ließen sich so einrichten, daß die ersten Proben schon vier Stunden nach der Entnahme verarbeitet werden konnten.

Mit einem spatenartigen Messer wurde im Wald ein Bodenzylinder von 8-10 cm Durchmesser und 15 cm Höhe enthoben, erst in Pergament- und dann in Zeitungspapier eingewickelt und mit den notwendigen Notizen versehen. Bei der Verarbeitung des Bodens wurde das erforder- liche Material aus dem Innern des Zylinders herangezogen.

Das Feststellen des Gehaltes eines bakteriologisch zu unter- suchenden Bodens an Wasser, ausgedrückt in Prozenten des Frisch- gewichtes, ist schon aus dem Grunde notwendig, weil dieser lebens- wimtige Faktor innert kurzer Zeit starken Schwankungen ausgesetzt sein kann und ein Vergleich der Mikrofloren von Böden mit verschie- denem Wassergehalt nur auf der Basis des auf das Gramm lufttrockenen Bodens berechneten Bakteriengehaltes durchführbar ist. Die Bestim- mung erfolgte in der Weise, daß der für die bakteriologische Unter- suchung nicht benötigte Boden in Papiertüten bei 105

°

bis zur Gewichts- konstanz getrocknet wird; der entstehende Gewichtsverlust gestattet das Feststellen des Wassergehaltes. Wenn zwei benachbart gelagerte, zur gleidJen Zeit enthobene Bodenproben wesentlid1e Unterschiede 1m

Wassergehalt aufweisen, wie dies bei der Untersuchung der Böden aus dem Unterwald öfters der Fall war, so spricht dieser Befund für bedeu- tende Differenzen in der physikalisch- chemischen Beschaffenheit der Bodenproben , da keine klimatischen Unterschiede in Betracht zu ziehen sind.

Bei der Durchführung der bakteriologischen Prüfung be- diente ich mich der von mir bei der Bodenuntersuchung oft verwendeten Kombination der Verdünnu'ngsmethode mit der elektiven Kultur. Die angewendete · Arbeitsmethode erlaubt sowohl die an- nähernden Mengen wie auch, soweit dies wünschbar erscheint, die Arten der bekannten , den Boden bewohnenden Spaltpilze festzustellen; sie ist in der Schweiz. Zeitschrift für Forstwesen,

J

ahrg. 1923 beschrieben und soll im folgenden nur in ihren Grundlagen kurz besprochen sein.

Bei der Verdünn ungsmethode wird eine nicht zu kleine Menge, ich verwende 30-40 g des aus dem Innern des Probezylinders stammen- den gut durchmischten Bodens, in keimfreiem Tiegel mit 300-400 cc sterilisiertem Wasser tüchtig bearbeitet.

In

Anbetracht des Umstandes, daß der Boden ein sehr verschiedenartig zusammengesetztes Gebilde darstellt dessen einzelne Bestandteile eine qualitativ und quantitativ stark wechselnde Spaltpilzflora bergen können, halte ich es für richtig, zu. den Prüfung·en eine nicht zu kleine Bodenmenge zu verwenden. An Stelle der Bearbeitung des Bodens im Tiegel kann auch das viertelstündige Ausschütteln im Glaskolben mit entsprechenden Mengen keimfreien Wassers treten. Durch Uebertragung von je einem oder zehn Kuhik- zentim,etern der erzielten Bodenaufschwemmung in 9 oder 90 cc steriles Wasser enthaltende Gläschen oder Kölbchen, erhält man Verdünnungen, die im K.uhikzentimeter 0,1 g der untersuchten Erde bezw. die darin enthaltene Mikroflora aufweisen. Durch Beschicken weiterer

·w

asser- gläschen mit Bodenaufschwemmung aus der ersten Verdünnung können die für die Bodenuntersuchung in .Betracht fallenden dezimal abge- stuften geeigneten Verdünnungen, die eine bestimmte Menge Erde hezw.

die darin vorhandene Mikroflora enthalten, gewonnen werden. Durch mehrmaliges Ausführen dieser Prozedur und Besiimmen der erhal- tenen Mittelwerte g·ewinnen die damit zu erzielenden Ergebnisse an Zuverlässigkeit.

Das Prinzip der elektiven Kultur besteht darin, daß wir dem im Boden befindlichen Bakteriengemisch spezifisch zusammengesetzte feste und flüssige Nährsubstrate zur Verfügung stellent wobei die chemische Zusammensetzung des Nährmaterials, kombiniert mit bestimmten Temperatur- und Sau .erstoffzutrittsverhält-

nissen, in dem Maße begünstigend auf eine erwünschte Gruppe oder sogar auf eine einzelne Art von Bodenbakterien einwirken, wie andere

Unerwünschte in der Entwicklung hintangehalten werden. So wird vom ursprünglichen Bakteriengemisch auf dem festen Nährmaterial das Wachstum einer bestimmten Art oder aber einer interessierenden bio- logischen Gruppe von Bakterien ermöglich( während in der elektiv wirkenden Nährlösung das allmählige Dominieren der gewünschten Spaltpilzgruppe erzielt wird. Das mikroskopische Bild, das nachfolgende Reinkultivieren und Aufbringen auf Nährsubstrate mit charakte- ristischem Wachstum, wie auch das Studium der durch die Bakterien- art bewirkten Stoffumsetzungen gestatten die Zugehörigkeit zu be- stimmten biologischen Gruppen, ja, in manchen Fällen sogar zu einer Art festzustellen.

Verwendet man zum Impfen der auslesend ··wirkenden Nährsub- strate cüe von der Verdünnungsmethode stammenden dezimal abge- stuften Bodenquantitäten, so können die annähernden Mengen von Zellen, mit denen eine Spaltpilzart oder eine bestimmte physiologische Gruppe von Bakterien im Boden vertreten ist, festgestellt werden, indem man annehmen darf, daß die kleinste Erdmenge, durch die in den Nährlösungen eine bestimmte Stoffumsetzung noch ausgelöst wird, oder in welcher der Nachweis einer spezifisch arbeitenden Spaltpilzart mittelst geeignetem Nährboden noch gelingt, wenigstens eine, vielleicht aber auch mehrere Zellen jener Spezies enthält. Die erhaltenen Ergeb- nisse stel1en also Minimalwerte dar. Wenn beispielsweise in den Ver- dünnungen mit je ¹/ioo g Boden beschickt und bei LuftabschluH bei 37°

gehalten der Bacillus pufrificus Bienstock durch das für ihn charakte- ristische Auflösen von Hühnereiweiß, unter Entwicklung eines pene- tranten Fäulnisgeruches, die Anwesenheit anaerober Eiweißzersetzer angibt, in den Verdünnungen mit je ¹/1000 g Boden versehen, das Würfel- ehen aus Hühnereiweiß aber unversehrt erhalten bleibt, so wird die Menge der in Frage stehenden Spaltpilzgruppe mit 100 im Gramm feuchten Bodens angegeben, obwohl ihre Zahl zwischen 100 bis 900 betrag·en kann. Auf diese Weise suchte ich in den Waldböden von Zofingen die Vertreter nachstehender zwölf verschiedener Bakterienar·ten bezw. Spaltpilzgruppen nach zu weisen.

Gelatinewüchsige Bakterien, die mittelst Gußkulturen von Nährgelatine feststellbar sind. Es handelt sich um Spaltpilze, die bei Luftzutritt und Zimmertemperatur auf dem Nährboden Nährgelatine sich zu vermehren vermögen und dadurch zur Koloniebildung schreiten.

In

der Regel sind es Arten, die sich energisch am Abbau der aus den pflanzlichen und tierischen Resten stammenden organischen Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen beteiligen und deren Arbeitsweise größten- teils gut bekannt ist. An Arten wurden neben den im Boden weit- verbreitet vorkommenden Spezies wie Bacillus Megatherium de Bary,

Bac. mesentericus Flügge, Bac. mycoides Flügge, Bac. subtilis Cohn , Bacierium punctatum Zimmermann, Bad. fluorescens Flügge u. a. auch viele Formen angetroffen, die nicht ohne weiteres mit bekannten Spezies identifiziert werden konnten. Neben der Gesamtzahl der Gelatine- ,vüchsigen suchte ich auch die Menge der Peptonisie:renden festzu- stellen; es sind dies Arten, welche Eiweißstoffe und ihnen nahestehende Verbindungen unter Bildung von Peptonen und Albumosen zersetzen.

Sie sind leicht an dem Umstande zu erkennen , daß sie das Substrat Gelatine mehr oder weniger rasch verflüssigen. Die Ergebnisse dieser letztern Prüfung sind bei den später mitgeteilten Zahlenangaben nicht besonders angeführt , sondern ,verden nur bei der Be.sprechung außer- ordentlicher Differenzen angegeben. Die in den später anzuführenden Uebersichten enthaltenen Untersuchungsbefunde überzeugen uns, daß die Menge der in den einzelnen Bodenproben nachweisbaren gelatjne- wüchsigen Bakterien eine sehr verschieden große ist, wobei auch wesent- liche Unterschiede im Vor kommen der einzelnen Spezies beobachtet werden konnten.

Die an zweiter Stelle nachgewiesene Bakteriengruppe ist die der Agarwüchsigen; es handelt sich um Bakterien, die bei Luftzutritt und 30

°

auf dem Substrat Nähragar sich zu Kolonien zu entwickeln vermögen. Auch sie setzen sich vorwiegend aus Arten zusammen, die am Abbau der organischen Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen beteiligt sind , aber sie sind nur zum Teil identisch mit den Gelatine- wüchsigen, da ihnen ein anderer Nährboden, begleitet von 30° Züchtung ·s- temperatur zur Verfügung gestellt wird. Die Zahl der Agarwüchsigen ist bei den untersuchten Waldböden meistens wesentlich kleiner als die Zahl der Gelatinewüchsigen, doch sind auch mehrere Untersuchungs- ergebnisse vorliegend, bei denen das Umgekehrte der Fall ist. Bei den aganvüchsig·en Keimen sind die Unterschiede im na·chgewiesenen Spalt- pilzgehalt innerhalb der verschiedenen Böden ebenso groß wie bei den Gela tinewi.ichsigen.

Bei der dritten in unserer Untersuchungsmethodik berücksichtigten Gruppe, den in Zuckeragar hoher Schicht Kultur gedeihenden Bakterien handelt es sich um Arten, welche die Zersetzung der Stoffe entweder nur oder doch besser bei Sauerstoff-Abschluß als beim Zutritt dieses für die erdrückende Mehrzahl der Lebewesen unbedingt not- wendigen Gases, durchzuführen vermögen; es betrifft vorwiegend die obligat anaeroben oder fakultativ aeroben Bodenbewohner, während die den Sauerstoffzutritt stark bevorzugenden Mikroorganismen im Innern des Zuckeragars kaum zur Koloniebildung zu schreiten vermögen. Die Zahl der durch hohe Schicht Kultur zum Nachweis · gelangenden Bak- terien ist auch eine recht bedeutende.

Die vierte in ihren Mengenverhältnissen im Fichtenwaldboden fest- g·estellte Spaltpilzgruppe umfaßt die Harnstoffvergärer. Sie führen das bekannte Stoffwechselprodukt des Menschen- und Tierkörpers, den Harnstoff, unter Anlagerung von Wasser in kohlensaures Ammon über.

Ihren Nachweis strebe ich an durch das Impfen von Harnstoff enthalten- dem Fleischabsud mit dezimal abgestuften Erdmengen. Diejenigen Bouillongläschen , die bei einsetzender Trübung Ammonkarbonat nach- weisen lassen, werden Harnstoff zersetzende Spaltpilze enthalten, deren Nachweis durch das Anlegen von Gußkulturen mittelst. Harnstoffgelatine oder Harnstoffagar vervollständigt werden kann. Unter Berücksichtigung des Umstandes, daß der Harnstoff wohl selten in die Waldböden gelangt , so daß die Mikroflora nur ausnahmsweise in die Lage kommt sich harn- stoffvergärend zu betätigen, ist die Zahl der Erdproben , die zwischen 1.00 und 100000 Harnstoffvergärer enthalten , eine erstaunlich hohe. Um Fehldeutungen zu vermeiden , muß darauf hingewiesen werden, daß eine Bakterienart in der Regel befähigt ist, nicht bloß eine, sondern mehrere organische Verbindungen umzusetzen. An nachgewiesenen Arten seien erwähnt: Micrococcus ureae Leube, Urobacillus Pasteuri Miquel und Harnstoff umsetzende Rassen des Bacterium -/luorescens Flügge .

Die 5. Gruppe nachweisbarer Bakterien umfaßt die Denitrifi- ziere.nden oder Salpeterzerstörer. Als ausgesprochen Sauerstoff bedürftige Mikroorganismen haben sie, im Gegensatz zu andern Aeroben, die Fähtgkeit, bei Mangel an Luftsauerstoff, der in dicht ge- lagerten oder bei Krusten tragenden Böden gelegentlich vorkommt, den vorhandenen Salpeter als Sauerstoffquelle heranzuziehen. Bei diesem Angriff tritt ein Zerfall des wertvollen Pflanzennährstoffes ein und der Stickstoff entweicht in elementarer Form oder in Form von flüchtigen Stickstoffverbindungen wie Stickoxyd oder Stickoxydul. Durch genü- genden Sauerstoffzutritt zum Boden, wie er namentlich durch das Be- arbeiten gewährleistet wird, werden die Denitrifizierenden veranlaßt , ihre vom Standpunkte des Urproduzenten aus betrachtet schädliche Tätigkeit nicht durchzuführen. Ihr Nachweis erfolgt mittelst Nitrat- bouillon, die bei ihrem Vorkommen zu schäumen beginnt, worauf durch Kulturen mit Nitrat haltiger Nährgelatine oder Nitrat führendem Nähr- agar weitere Erhebungen über die Artzugehörigkeit der Denitrifi- zierenden angestellt werden können. Daß es in den Waldböden nicht an salpeterzerstörenden Bakterien mangelt, geht aus den später ange- führten Untersuchungsergebnissen hervor. Als häufige hierher ge- hörende Arten stellte ich fest: Bacterium Stutzeri L. et N. und denitri- fizierend wirkende Rassen des Bact. -/luorescens Flügge.

Eine besondere Bedeutung beim Abbau pflanzlicher Reste kommt der Gruppe der Pektinstoff e und Hemizellulosen zersetzenden

Bakterienarten zu, die in den Notizen zu den Uebersichten kurz als P e kt i n v er gäre r bezeichnet sind. Sie zersetzen die genannten im Pflanzenreich als Gerüstsubstanz wie als Reservematerialien weit ver- breitet vor kommenden Stoffe unter Bildung organischer Säuren und von Gas. Ihre Tätigkeit ruft einem Zerfall der pflanzlichen Substanz, einem

V.

errottungsprozeß und dadurch vermehrten Angriffsmöglichkeiten für andere Spaltpilzgruppen. Ihren Nachweis suchen wir dadurch zu führen, daß die in Reagiergläsern befindliche, mit je einem Kartoffel- stückchen und reichlich Kalziumkarbonat versehene mineralische Nähr- lösung mit abgestuften Erdmengen beimpft und zu 30

°

gegeben wird.

Die im Innern de:;; Kartoffelstückes einsetzende Gasbildung, begleitet von seinem. Hochsteigen und bald auftretendem ZerfaH läfü vermuten, daß die Pektinvergärer am Werke seien, worauf Reinkulturen auf :festen Nährmaterialien die Artzugehörigkeit studieren lassen. Die Menge der im Gramm YValdboden nachweisbaren Pektinvergärer ist nach den Mitteilungen , die den Uebersi chten folgen, in der Regel eine . sehr bedeutende, schwankt aber stark zwischen 100 und einer Million.

An Arten fehlten Bacillus asterosporus Migula und Bac. macerans Schardinger nie.

Im Vergleich mit den bisher besprochenen Bakteriengruppen ist die in der Bespreclrnng der Uebersichten notierte Menge der feststell- baren anaeroben Zellulosevergärer nur eine sehr bescheidene, indem die Zahl der Zellen höchstens 100 beträgt und in zahlreichen untersuchten Böden im Gramm keine luftscheuen Zellulosezersetzer nachgewiesen werden konnten. Zu ihrem Nachweis wird die in weiten Reagjergläsd1en befindliche, mit reichlich Kalziumkarbonat versetzte mineralisch.e Nährlösung mit mehreren Streifen schwediscl1en Filtrier- papiers versehen und nacl1 erfolgtem Impfen zu 37° gegeben. Das Zusammenfallen der Papierstreifen und ihr allmähliges Zersetztwerden zu Buttersäure, Essigsäure, Kohlendioxyd, Wasserstoff und Methan gibt Kunde von der Tätigkeit der Zellulosezerstörer. Das mikroskopische Bild der angegangenen Gläschen läßt Formen erkennen, die mit den erstmals von Omelianski beschriebenen Bacillus fossicularum L. et N.

nnd Bac. rnethanigenes L. et N. übereinstimmen.

Recht bescheiden ist auch die Menge der zum Nacl1weis gebracliten nitrifizierenden oder salpeter bildenden Bakterien, indem im Gramm feuchten Bodens höchstens 10 Zellen festgestellt wurden und die erdrückende Mehrzahl der untersuchten Bodenproben aus dem Unter- wald keine Salpeterbildner im Gramm nachweisen ließ. Ihre Fähig- keit, aus Ammonverbindungen erst Nitrite und dann Nitrate zu bilden , wird beim kulturellen Nachweis dadurch ermöglicht, daß die in kleinen Erlenmeyerkölbchen enthaltene, mit viel Magnesiumkarbonat versetzte

6

rein mineralische Nährlösung, mit Ammonsulfat versehen und mit abge- stuften Erdmengen geimpft, zu 30° gestellt wird, worauf die Nitrifi- zierenden ihre durch Diphenylamin und Schwefelsäure nachweisbare Tätigkeit entfalten können. In den wenigen ang·egangenen Kulturen waren die von W inogradsky erstmals beschriebenen Nitros o - und Nitrobakterien nach dem morphologischen Aussehen zu erkennen.

Das Zurücktreten der Salpeterbildner dürfte auf den Mangel an ge- eigneten Ammonverbindungen, die ziemlich kräftig saure Reaktion des Bodens und auch auf das mangelhafte Vorkommen des für diese Gruppe unentbehrlichen Luftsauerstoffes zurückzuführen sein.

Die 9. Bakteriengruppe, deren Nachweis in den Waldböden ange- strebt wurde, betrifft die anaeroben Bu ttersä urebazillen, die passende organische Kohlenstoffverbindungen, insbesondere die Zucker- arten, unter Abspaltung von Buttersäure, Kohlendioxyd und vVasserstoff zersetzen. Ihren Nachweis suche ich dadurch zu erbringen, daß bei den mit sterilisierter Magermilch beschickten und mit Boden heimpften Reagiergläsern der anaerobe Verschluß nach Wright-Burri angebracht wird, worauf Bebrüten bei 37° erfolgt. Die den Milchzucker heftig angreifenden Buttersäurebazillen rufen einer starken Gasbildung und der energischen Kontraktion des Kaseins. Die sich entwickelnden Stäb- dien gehören meist zu den Gruppen der von Schatten/roh und Grafl- berger beschriebenen Granulobacillus sacdiarobutyricus mobilis und immobilis. Die Menge der durch die angegebene Methodik nachweis- baren Buttersäurebazillen schwankt in den untersuchten Waldböden recht bedeutend.

Bescheiden in der Zahl, aber doch in einer Reihe der untersuchten Böden vertreten, waren die anaeroben Eiweißzersetzer aus der Verwandtsdmft des Bacillus putrificus Bienstock. Sie zerlegen Ei- weißstoffe bei Luftabschluß unter Bildung von Indol, Skatol, Merkap- tanen, Sd1wefelwasserstoff und anderer Substanzen, die einen ausge- sprochenen Fäulnisgeruch bedingen. Ihr Nach weis wird in der Weise geführt, daß das Nährsubstrat nach Achalme, nämlich je ein Stückchen gekochtes Hühnerei.weiß, im Reagierglas in sterilisiertes Leitungswasser gegeben, mit abgestuften Erdme.ngen geimpft und mit dem anaeroben Verschluß von Wright-Burri versehen, bei 37° gehalten wird. Die ein- setzende Trübung und das langsame Abschmelzen des Eiweißstückchens nebst dem auftretenden Fäulnisgeruch belehren uns darüber, daß der Bacillus pufrificus oder ihm nahestehende Arten ihre Tätigkeit auf ge- nommen haben. Mittelst Zuckeragar hoher Sdiid1t Kultur können die Keime zur Koloniebildung veranlaßt und dann weiter verfolgt werden.

Es ist bemerkenswert, daß bei der direkten Untersuchung des Bodens mittelst hohen Schicht Kulturen von Zuckeragar viel besd1eidenere

Mengen anaerober Eiweiflzersetzer nachweisbar sind als dies heim vorausgehenden Heranziehen der Elektivkultur der Fall ist.

Bemerkenswert ist der Gehalt der geprüften Böden an anaeroben Sücksto ff fixi 'erenden Bakterien vom Typus des Bacillus amy- lobaci:er Eredemann. Die Bedeutung dieser Spaltpilzgruppe liegt im Umstand begründet, daß sie das Vermögen besitzt, den elementaren Stickstoff der Atmosphäre bei Sauerstoffabschlufl zum Aufbau ihres Körpers zu benutzen, dadurch zu binden und später andern Orga- nismen, die über diese Fähigkeit nicht verfügen, zugänglich zu machen.

Der Nach weis des Bacillus amylobacter wird dadurd1 ermöglid1t, daß man Reagiergläser mit einer ein Prozent Dextrose, aber keine Stickstoff- verbindungen enthaltenden, sonst rein mineralischen Nährlösung bei- nahe füllt, mit abgestuften Bodenquantitäten impft und zu 37

°

gibt.

Die eintretende . Trübung, begleitet von Gasbildung und auftretendem Buttersäuregeruch, lassen vermuten, daß die gesuchte Spaltpilzart an der Arbeit sei, worauf das mikroskopisdie Bild und die angelegten Reinkulturen Gewißheit verschaffen können. Gasproduktion und Butter- säurebildung rühren her von der Zersetzung des Traubenzuckers, die behufs Gewinnung von Energie die Voraussetzung für die Bindung des Luftstickstoffs ist.

Dagegen ließ sich nur ganz vereinzelt in den untersud1ten Wald- böden ein Vertreter der aeroben Gruppe der freilebenden Stick- stoff fixierenden Bakterien vom Typus des Azotobacter chroococ- cum Beij. nachweisen, trotzdem durch das Anlegen von Gußkulturen mittelst Mannitagar und durch das Impfen von Mannitnährlösung in weit ausladenden Erlenmeyerkolben mit Boden aus der Zofinger Stadt- waldung der Nachweis versucht wurde. Dieses beinahe ständige Fehlen der sehr erwünscht arbeitenden Spaltpilzart dürfte in erster Linie auf den Mangel an passenden leicht zersetzlichen org·anischen Kohlenstoff- verbindungen in den untersuchten Böden zurückzuführen sein, während wohl auch der ungenügende Sauerstoffzutritt zu diesen dicht gelagerten Böden und die ungünstige Reaktion mit die Schuld am Azotobacter- Mangel tragen können.

III. Die Ergebnisse der bei den einzelnen Versmhsfeldern in den Jahren t 933-1931 durdigeführten bakteriologisdi.en

Untersud1ungen.

Die ~mgegebene Untersuchungsmethodik wurde in den Dienst der Erforschung der Bakterienflora der· 35 verschiedenen Versuchsparzellen gestellt, deren Zahl sich für die Prüfungsarbeit auf 65 erhöhte, indem

die Versuchsflächen 1-30 zufolge Unterbau mit Buchen in der einen Feld- hälfte, die Probeentnahme an zwei Stellen erforderlich maditen. Um eine übersichtlid1e Darstellung der Untersuchungsresultate zu ermöglichen, wählte ich den Weg der tabellarischen Darstellung der Prüfungs- ergebnisse jeder Parzelle in der Weise, daß die durch das Anlegen von Gußkulturen mittelst Nährgelatine, und Nähragar und von hohen Schicht Kulturen mittelst Zuckeragar zufolge eingetretener Koloniebildung erfaßbaren Ergebnisse, auf das Gramm feuchten Bodens berechnet, in den U ebersich ten 2-66 angegeben werden. Die Resultate , die beim Feststellen der Menge der Harnstoffvergärer, der Denitrifizierenden, der Pektinvergärer, der Zellulosezersetzer, der Buttersäurebazillen, der Ei- weißzersetzer, der Nitrifizierenden, des Azotobacter chroococcum Beij.

und des Bacillus amylobacter Bred. mittelst dezimal abgestuften Eleki.iv- kulturen in Nährlösungen von bestimmter Zusammensetzung erzielt werden konnten, werden in dem an die Uebersichten anschließenden Text nur in ihren für die einzelnen Jahre in Betracht fallenden Mittel- zahlen angegeben, da sonst die Zahl der Tabellen ungebührlich groß, oder ihre Größe unübersichtlich umfangreich geworden wäre. Jeder Uebersicht folgt eine kurze Diskussion der erhaltenen Ergebnisse.

·Vorgängig der Besprechung der in den Jahren 1933-1937 bei den

einzelnen Versuchsflächen erhaltenen bakteriologischen Untersuchungs- ergebnisse werden noch die Resultate angeführt, die bei der Prüfung des Bodens von 20 Parzellen erhalten werden konnten, bevor der Wald- boden durch die vorgesehenen Verbesserungsmaßnahmen beeinflußt worden ist.

Die. erste bakteriologische Untersuchung von Bodenproben aus dem

Versuchsgebiete erfolgte am 4. April 1933 unmittelbar vor Beginn der Arbeiten, welche die günstige Beeinflussung der Mikrofloren der Felder anstrebten, und hatte den Zwed<:, die bakteriologischen Verhältnisse im ursprünglichen Waldboden festzustellen. Zur Prüfung wurden 20 Böden herangezogen. Um Raum zu sparen, sind in der U ebersicht 1 neben den bei der Bestimmung des Wassergehaltes erzielten Ergebnissen nur die mittelst Gußkulturen von Nährgelatine und Nähragar, sowie die durch ·zuckeragar hohe Schicht Kultur erzielten Resultate enthalten,

während die übrigen Prüfungsergebnisse 1111 nachfolgenden Text be- sprochen werden. (Siehe Uebersicht 1.)

Uebersicht 1.

Ergebnisse bei der Untersuchung des Bodens von 20 Versuchsfeldern, unmittelbar vo1; der Anwendung der JVIeliorationsmafürnbmen. 4. April 1933.

Nr. Wassergehalt Auf Gufikulturen von Durch Gufikuliurcn von In Zuckeragar hoher des in °;o des Nährgelatine gedeihende Nähragar nachweisbare Sd1id1t Kultur zur

Feldes feucht gewid1tes Spaltpilze Bakterien Entwiddung gelangende

Bukterien

1 27,2 1240000 930 000 470 000

2 35,2 1380 000 1040000 630 000

4 39,6 1130 000 910 000 840 000

6 39,6 1110 000 1080000 . 710 000

7 33,5 1530 000 1270000 530 000

8 37,2 l 15p 000 930 000 640 000

10 40,0 1870000 l 400 000 590 000

12 36,2 1760000 1310000 840 000

14 32,4 l 170 000 940 000 610 000 ·

15 35,7 1050000 910 000 410 000

17 42,7 1760000 1380 000 730 000

19 38,8 1090000 830 000 480 000

20 30,0 930 000 760 000 510 000

21 44,3 1120 000 940 000 690 000

23 36,5 1920 000 1530 000 710 000

24 35,2 1630 000 1280000 720 000

25 35,1 1220000 990 000 680 000

26 31,7 1070000 730 000 590 000

28 36,8 1720000 t 320 000 830 000

29 40,7 1930000 l 590 000 790 000

Der bei einem Mittelwert von 36,4 vom Hundert des Feucht- gewichtes liegende Wassergehalt schwankt, obwohl die Bodenproben zur nämlichen Zeit enthoben wurden, zwisd1en 27,2 und 44,3 vom Hundert, woraus der Schluß abzuleiten ist, daß trotz des Bestrebens, eine möglichst ausgeglichene Versuchsflädie auszuwählen, dies nicht in wünsd1enswerter Weise gelungen ist, da der verschiedene Wassergehalt auf Unterschiede in der physikalisch- diemisd1en Beschaffenheit des Bodens zurückgeführt werden muß. Die gelatine- und agarwiichsigen sowie die in den hohen Schicht Kulturen gedeihenden Bakterienarten halten sich in ihren Mengenverhältnissen innerhalb jener Grenzen, wie sie bei der Untersudrnng von Böden mit ziemlich gut ausgeglichenen Eigensdiaften beobachtet werden können; auch die leicht bestimmbaren Spaltpilzspezies waren in den verschiedenen Bodenproben in ähnlichen Mengen vertreten. Der mittlere Gehalt an gelatinewiichsigen Bakterien

betrug im Gramm feuchten Bodens 1389000 und zeigte Schwankungen zwischen 930000 und 1930000; etwas bescheidener war der Mittelwert für die agarwüchsigen Arten , der 1104000 betrug und innerhalb der Grenzwerte 730 000 und 1590000 pendelte, während die Anaeroben bei einem Durchschnittsgehalte von 650000 bei 840000 ihren Maximal- und bei 410000 ihren Minimalwert verzeichnen konnten. Von den übrigen Spaltpilzgruppen gelang es nicht, im Gramm feuchten Bodens die aeroben Stickstoff bindenden Bakterien vom Typus des Azotobacter chroococ- cum Beij. die Nitrifizierenden und die anaeroben Eiwei.ßzersetzer fest- zustellen. Die Mittelwerte für die andern Bakteriengruppen mit den in Klammer angegebenen Höchst- und Mindest- Gehalten betrugen: Für Harnstoffzersetzer 50000 (100-100000L für Pektinvergärer 46000 (1000 bis

100000), für Buttersäurebazillen 850 (10-10000) , für Denitrifizierende 300 (10-1000) und für die anaeroben stickstoffbindenden Formen vom Typus des Bacillus a,nylobacter Bredemann 10 (1-10), während die anaeroben Zellulosezersetzer nur in 8 von den 20 untersuchten Böden nachweisbar waren. Wenn ' wir berücksichtigen , d.11ß die bedeutenden Unterschiede im Gehalte der Böden an spezifisch arbeitenden Bakterien- arten zum Teil auf die angewendeten dezimal gehaltenen Verdünnungen zurückzuführen sind, so dürfen wir den Schluß ziehen, daß in den 20 aus zwei verschiedenen, aber vorläufig noch nicht beeinflußten Feldern herangezogenen Bodenproben eine recht ähnlich beschaffene

Bakterienflora zum Nach weis gelangte.

Feld 1.

Die bakteriologische Untersuchung der Bodenproben aus dem Ver- suc11sfeld 1., das vom Menschen nicht beeinflußt worden ist, führte zu den in der Uebersicht 2 enthaltenen Ergebnissen.

Die aus den bei den Untersuchungen der Jahre 1933 bis 1937 erhal- tenen Ergebnissen, die in der Uebersicht 2 zusammengestellt sind, er- rechneten Mittelwerte betrugen für das Feld 1: Beim Wassergehalt 31,1;

24,7; 25,8; 31,5 und 29,0 vom Hundert des Feuchtgewichtes, bei den auf Gußkulturen von Nährgelatine gedeihenden Bakterien 1477000; 1752000;

1908000; 1450000 u. 1590000; bei den auf Nähragarplatten wachsenden Spaltpilzen 1177000; 1037000; 1820000; 1140000 und 1340000; bei den in Zuckeragar hohen Schicht Kulturen gedeihenden Keimen 508 000; 342 000;

502000; 462000 und 320000; bei den Harnstoffvergärern 7000; 44,000;

620000; 44000 und 100000; bei den Denitrifizierenden 700; 2800; 26000;

2600 und 10000; bei den Pektinvergärern 10000; 42000; 424000; 6400 und 100000; bei Bacillus amylobacter Bred. 40; 260; 240; 46 und 10 und·