Ernährung der Pflanzen ist die Bezeichnung für alle diejenigen chem. und physik. Vorgänge, die teils bei der Aufnahme der für das Leben der Pflanzen nötigen Nährstoffe aus den umgebenden Medien, teils bei den mannigfaltigen Umwandlungen, welche die aufgenommenen Stoffe in der Pflanze erfahren, und endlich bei dem Verbrauche, d. h. bei der durch den Lebensprozeß bedingten Ausscheidung derselben stattfinden. Denjenigen Teil der botan. Wissenschaft, welcher sich mit der Untersuchung der genannten Vorgänge beschäftigt, nennt man Ernährungsphysiologie oder wohl auch die Lehre vom Stoffwechsel in der Pflanze. Die erste Frage bei einer wissenschaftlichen Behandlung dieses Themas mußte natürlich sein: aus welchen Elementen setzt sich der pflanzliche Organismus zusammen? Um diese Frage zu lösen, wurden zahlreiche Analysen der verschiedenartigsten Pflanzen gemacht, und es e. sich dabei herausgestellt, daß außer dem für alle lebenden Orga-Unismen unentbehrlichen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff noch mehrere andere Elementarstoffe in allen Pflanzen vorhanden und zum Lebensprozeß derselben notwendig sind. Vor allem ist hier der Schwefel zu nennen, der stets an der Bildung der Eiweißstoffe teilnimmt (s. Eiweißbildung); ferner sind für alle Pflanzen unentbehrlich Phosphor, Kalium und gewisse alkalische Erden. Von den letztern sind es Calcium und Magnesium, welche sich stets als Aschenbestandteile vorfinden; nur einige Pilzgruppen, die Schimmel⸗, Spalt⸗ und Sproßpilze machen nach Nägeli in dieser Hinsicht eine Ausnahme, indem bei ihnen die beiden genannten Elemente auch durch Strontium und Baryum vertreten werden können. Auch das Kalium kann in dem Ernährungsprozeß der Pilze durch verwandte ——5 wie Cäsium und Rubidium, nicht aber durch Natrium und Lithium ersetzt werden. Das Eisen ist für alle chlorophyllführenden Pflanzen unbedingt notwendig, da bei der Abwesenheit desselben jede Neubildung von Chlorophyll unterbleibt. (S. unter Chlorophyll.) Für Pihz ist Eisen als entbehrlich nachgewiesen worden, ob dies auch für die höhern chlorophylllosen Pflanzen gilt, ist noch nicht genügend untersucht. Für alle höhern Pflanzen sind demnach als unentbehrliche Clementarstoffe außer Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff noch zu nennen: Schwefel, Phosphor, Kalium, Calcium, Magnesium, dazu kommt noch für alle chlorophyllführenden Pflanzen das Eisen, das durch kein anderes Element ersetzt werden kann. Außer den genannten Stoffen sinden sich noch in fast allen Pflanzen Natrium, Chlor und Silicium, die aber, wie sorgfältig angestellte Versuche gelehrt haben, nicht als unbedingt notwendig für die Ernährung betrachtet werden können. Zwar kommen diese drei Stoffe in sehr vielen Pflanzen in außerordentlich reichlichen Mengen vor, so Natrium und Chlor in den sog. Salzpflanzen, Silicium in den Gräsern, und zwar hauptsächlich in den Getreidearten, doch ist in beiden Fällen nachgewiesen worden, daß die betreffenden Pflanzen ohne Chlornatrium, beziehungsweise Silicium 10 ganz normal entwickeln können. Für die Schachtelhalme (s. Equisetum), ferner für die Bacillariaceen, die ganz besonders reich an Kieselsäure sind, liegen allerdings noch keine Versuche über die Notwendigkeit oder Entbehrlichkeit des Siliciums vor. An diese drei Stoffe schließen sich noch eine ganze Reihe anderer an, von denen sicher ist, daß sie für die Pflanzen entbehrlich sind und also mehr als zufällige Bestandteile betrachtet werden müssen. Man hat bei Aschenanalysen bis jetzt noch folgende Stoffe in den Pflanzen nachgewiesen: Aluminium, Mangan, Zink, Lithium, Rubidium, Baryum, Strontium, Jod, Brom, Fluor, Thallium, Silber, Quecksilber, Blei, Kupfer, Kobalt, Nickel, Zinn, Arsen, Selen, Titan, Bor. Davon treten am häufigsten Aluminium, Mangan und Zink auf; Jod und Brom finden sich in ziemlichen Mengen in manchen Meerespflanzen, namentlich in Arten aus der Familie der Fucaceen (s. d.). Die übrigen genannten Elemente sind meist nur in sehr geringen Mengen und auch nur in ganz bestimmten Pflanzen nachgewiesen worden; so hat man Spuren von Quecksilber in Gewächsen gefunden, welche auf quecksilberoxydhaltigem Boden kultiviert worden waren. Conversations-Lexikon. 13. Aufl. VI. Aus dem Gesagten * hervor, daß Analysen der Pflanzen allein nicht darüber Entscheidung geben konnten, welche Stoffe notwendig und welche entbehrlich seien. Das einzige sichere Mittel, um diese Frage zu erledigen, sind Kulturversuche, bei denen man den Versuchspflanzen nur bestimmte Stoffe darbietet und nun abwartet, ob unter ihrer Einwirkung eine normale Entwickelung der Versuchsobjekte stattfindet. Solche Versuche hat man in verschiedener Weise angestellt. Es ist natürlich die erste Bedingung dabei, daß alle Stoffe, die den Pflanzen zur Aufnahme dargeboten werden, genau kontrolliert werden können. Um dies zu ermöglichen, hat man verschiedene Methoden angewandt, man 111 Quarzsand, Bergkrystallpulver, Bimsstein u. dgl. vollständig zu reinigen gesucht und dann die Pfianzen in diesen Medien in der Weise kultiviert, daß ihnen nur diejenigen Stoffe zugeführt wurden, deren Einwirkung man prüfen wollte. Neuerdings wendet man jedoch fast ausschließlich die sog. Wasserkulturen an, die darin bestehen, daß die Versuchspflanzen in ganz bestimmten und chemisch reinen Lösungen von gewissem Konzentrationsgrade gezogen werden. Bei genügender Sorgfalt können auf diese Weise vollständig normal entwickelte Pflanzen lange Zeit hindurch kultiviert werden, und man hat es dabei völlig in der Hand, Stoffe, deren Notwendigkeit beziehungsweise Entbehrlichkeit untersucht werden soll, hinzuzusetzen beziehungsweise hinwegzunehmen. ö Da man jetzt bereits für sehr viele Pflanzen die zur normalen Entwickelung ut als aunch der Stoffe sowohl in Betreff der Qualität als auch der Quantität genau kennt, so kann man Rezepte für geeignete Lösungen, sog. Nährstofflösungen, angeben; so wird z. B. zur Kultur von chlorophyllführenden Phanerogamen vielfach folgende Zusammensetzung angewandt. Zu einem Liter destillierten Wassers werden hinzugesetzt: Es sind also in der Lösung ungefähr 2 Promille Salze. Aus dem eben Mitgeteilten geht hervor, daß oaalilhe Eid Pflanzen ohne irgendwelche organische Substanzen sich normal entwickeln können; aus den dargebotenen Salzlösungen, aus dem Sauerstoff und der Kohlensäure der Luft sind sie im Stande, organische Körper zu bilden. Es sind somit die chlorophyllführenden Pflanzen gewissermaßen das Zwischenglied zwis chen der anorganischen und organischen Natur. Zur Kultur von Pilzen hat man ebenfalls verschiedene ähnliche Nährstofflösungen benutzt, nur müssen hier außer anorganischen Bestandteilen auch noch organische Körper vorhanden sein, da ja die Pilze nicht assimilieren können; man gibt diese organischen Bestandteile meist in Form von Rohrzucker und weinsaurem Ammoniak hinzu, dagegen können die Eisensalze nach dem Obengesagten wegbleiben. Die Aufnahme der Nährstoffe erfolgt in der Pflanze stets durch Diosmose, sowohl der Aörder. migen, als auch die der tropfbarflüssigen Körper. Manche Nährstoffe können den Pflanzen auch in fester Form geboten werden, wie es ja in der Natur auch häufig genug geschieht; in diesem Falle erfolgt jedoch ebenfalls die eigentliche Aufnahme in das Innere der Pflanze nur nach vorhergegangener Lösung der betreffenden Stoffe. Die Lösung geschieht meist in der Weise, daß von den aufnehmenden Pflanzenteilen sauer reagierende Sekrete oder auch gewisse Fermente (s. Fleischfressende Pflanzen) ausgeschieden werden, unter deren Einfluß der Auflösungsprozeß allmählich vor sich geht. So wird z. B. eine polierte Marmorplatte durch Pflanzenwurzeln schon sehr bald angegriffen und zeigt an den Stellen, wo die Wurzeln sich angelegt hatten, eine rauhe ode Mehn Bei den Landpflanzen wird die große der Nährstoffe durch die Wurzeln aus dem Boden aufgenommen. Aus der umgebenden Luft gelanen eigentlich nur Kohlenstoff in Form von Kohensäure und Sauerstoff in die Pflanze; da Wasserdampf nur in ganz geringen Mengen an den oberirdischen Pflanzenorganen aufgenommen wird, so ist der Wasserstoff, der hierbei in die Pflanze eintritt, kaum in Betracht zu ziehen; ebenso ist der Stickstoff der Luft für den Emnührungsprozes gänzlich belanglos, da keine Assimilation desselben seitens der Pflanzen stattfindet. (Betreffs der Aufnahme der Kohlensäure s. Assimilation, des Sauerstoffs s. Atmung des Stickstoffs s. Eiweißbildung in der Pflanze.) Alle andern Stoffe werden nur aus dem Boden durch die Wurzeln aufgenommen. Eine Ausnahme iseäfre bilden in gewissem Sinne nur die sog. F i je senden Pflanzen (s. d.. An den Wurzeln ist jedoch nicht die ganze Oberfläche zur Aufnahme von Stoffen geeignet, sondern fas ausnahmslos nur die — artien, und zwar hauptsächlich die in der Nähe der Wurzelspitzen sich befindenden sog. Wurzelhaare (s. d.). Das lebende Protoplasma besitzt die Eigenschaft, nur bestimmte Stoffe und auch nur gewisse Quantitäten davon in das Innere der Zellen eintreten zu rt sodaß also demselben gewissermaßen ein Wahlvermögen zukommt, das tote Protoplasma dagegen verhält sich bei der Diosmose ganz anders, indem von allen Stoffen, für die überhaupt eine Diosmose durch dasselbe möglich ist, auch unbestimmte Quantitäten hindurchgelassen werden; es verhält * physikalisch ganz ähnlich wie jede andere embran. (Näheres über diese Eigenschaften des Protoplasmas s. unter Protoplasma.) Über die Bedeutung der oben als unentbehrlich en umh Nährstoffe im Stoffwechsel der Pflanen ist man bis jetzt ziemlich wenig unterrichtet. dan weiß nur, daß Kohlensäure und Wasser zur Bildung der Kohlehydrate, Sauerstoff zur Unterhaltung der Atmung, beidsofe und dus Giten bei der Entstehung der Eiweißstoffe und das Eisen für die Chlorophyllbildung notwendig sind. Über die chem. Umsetzungen, die dabei in der Pflanze vor sic 1 hat man mehr oder minder wahrscheinliche Hypothesen aufgestellt; ebenso sind auch die Beziehungen des Kaliums, Calciums, Magnesiums und Slone bei Elemente, welche die drei genannten Stoffe bei den Pilzen vertreten können, zum Dieruter Sroffw so gut wie unbekannt. (Vgl. hierüber Stoffwechsel in der Pflanze.) Daß die Nährstoffe, die von der Pflanze aufgenommen werden, zum Teil nicht gleich am Orte ihrer Aufnahme verbraucht und verarbeitet werden, ist von vornherein anzunehmen; es ist deshalb die Leitung der Stoffe von dem Orte ihrer Aufnahme aus nach denjenigen Organen, in welchen die Verarbeitung derselben stattfindet, für den gesamten Ernährungsprozeß von der größten Wichtigkeit. Aber auch über die verschiedenen Fragen, die sich an diese Stoffleitung knüpfen, sind unsere Kenntnisse zur Zeit noch sehr mangelhafte. So ist es z. B. noch bis auf die Gegenwart ein ungelöstes Problem der Pflanzenphysiologie, in welcher Weise das im Boden aufgenommene Wasser bis in die Spitzen der höchsten Bäume wandern kann; man hat zwar sehr zahlreiche Versuche angestellt, um diese Frage zu beantworten, aber man ist nicht über die Aufstellung von Hypothesen hinausgekommen. (Näheres hierüber s. unter dem Artikel: Stoffwanderung in der Pflanze.) Fast ganz ebenso verhält es sich mit der Wanderung der Eiweißstoffe; betreffs derselben kennt man nicht einmal den Ort ihrer Entstehung genau und noch weniger ist man unterrichtet über den Mechanismus bro Fortleitung. (Vgl. hierüber den Artikel Siebröhren.) Bezüglich der Kohlehydrate kann man wenigstens über die Bildung der Stärke so viel mit Sicherheit aussagen, daß die Neubildung derselben nur in grünen Pflanzenteilen, und zwar hauptsächlich in den sog. Palissadenzellen (s. Blatt) der Blätter stattfindet. Von hier aus erfolgt die Fortleitung der Stärke nach allen übrigen Pflanzenteilen, und zwar stets in der Weise, daß dieselbe in eine lösliche Verbindung, wahrscheinlich in Zele übergeführt wird und o im Stande ist, von elle zu Draa durch Diosmose zu wandern. In gewissen Organen, die zur Fortpflanzung bestimmt sind, wie in Samen, Knollen, Sporen u. dgl., findet eine Speicherung der bereits assimilierten Stoffe statt, dasselbe gilt von ausdauernden Rhizomen solcher Pflanzen, die ihre oberirdischen Teile bei Beginn des Winters verlieren, und auch von bestimmten MWamen, d. in den Stämmen überwinternder Pflanzen, die im Herbst ihre Blätter abwerfen. Bei beginnender Keimung beziehungsweise Neuentwickelung von Blättern und jungen Zweigen werden die aufgespeicherten Stoffe, die man allgemein unter dem Namen Reservestoffe zusammenfaßt, wieder aufgebraucht. Die Kohlehydrate sind in den meisten Fällen in Form von Stärke (s. d.), seltener als Cellulose (s. d.), Inulin (s. d.) und Zucker (ss. d.) in jenen Pflanzenteilen aufgespeichert; auch fette Ole (s. d.) scheinen in vielen Samen die Kohlehydrate vertreten zu können. Die Eiweißkörper sind in vielen Fällen in der Form von sog. Aleuronkörnern als Reservesoff vorhanden. (S. Aleuron.) ber die infolge der Lerische 88. abgeschiedenen Stoffe, wie Gummi, ätherische Ole u. s. w., siehe unter Pflanzensekrete.