LXXI. Ueber die Streu für Viehställe und die Wirkungen des Kalks auf den Harn; von Professor Payen. Dritte Abhandlung.Die erste und zweite Abhandlung wurden S. 148 und S. 224 in diesem Bande des polytechn. Journals mitgetheilt. Aus den Comptes rendus, Juli 1853, Nr. 4. Payen, über erdige Streu für Viehställe. Wenn man mit Recht behaupten kann, daß der Ackerbau auf der Bereitung, Conservirung und richtigen Anwendung des Düngers beruht, so begreift sich das große Interesse, welches das Studium dieser Fragen darbietet, und wie wichtig es ist, dieselben durch Experimental-Untersuchungen vollständig aufzuklären. In dieser Absicht habe ich mit Beihülfe der HHrn. Poinsot und Wood meine Analysen fortgesetzt, deren Resultate ich hier vorlege, mit Bezug auf die Fragen, welche ich mir dabei gestellt hatte. Einfluß der freiwilligen Gährung des Harns vor Anwendung des Kalks.Mit dem Namen „Kalk“ ist in dieser Abhandlung das pulverförmige Kalkhydrat bezeichnet, welches aus gleichen Aequivalenten Kalk und Wasser besteht. – Dieser Einfluß konnte nicht zweifelhaft seyn, weil er die Bildung von kohlensaurem Ammoniak zur Folge hat und der Kalk, indem er sich der Kohlensäure bemächtigt, hernach die Ammoniak-Entwickelung nothwendig beschleunigen muß. Allein es war von Nutzen, ihn quantitativ zu kennen, theils um darzuthun, wie vortheilhaft es ist, diesen Einfluß zu vermeiden, theils um ihn mit andern Ursachen eines Stickstoffverlusts zu vergleichen. Dieß war der Hauptzweck der dreizehnten und vierzehnten Reihe von Analysen; zu der einen diente Kuhharn, nachdem derselbe 34 Tage lang in unvollständig verschlossenem Gefäß der freiwilligen Gährung überlassen war, wobei die Temperatur zwischen + 12 bis + 20° R. variirte und im Durchschnitt + 15 1/2° R. betrug; folgendes sind die Resultate:                                            Dreizehnte Reihe von Versuchen.                                      Kuhharn. Zurückgebliebener  Stickstoff per 100     Kub. Cent.  Verlust per 100Stickstoff. 100 Kub. Cent. normalen Harns         1,311       – 100       „ nach 34tägiger Gährung und Abdampfungim luftleeren Raum         0,515    60,86 100       „ nach 34tägiger Gährung und Abdampfungim Wasserbad         0,453    65,45 100        „ nach 34tägiger Gährung, nach Zusatz von0,1 Kalk und Abdampfung im Wasserbad         0,395    69,87 100        „ direct analysirt         0,972    25,85 100        „ Stickstoff des durch den Kalk entwickelten   Ammoniaks                               = 0,656Stickstoff, im Rückstand gefunden = 0,370         1,026    21,73 Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß nach einer 34 Tage dauernden freiwilligen Gährung, wenn man die in der Flüssigkeit verbleibenden gebildeten Ammoniaksalze in Rechnung zieht, der Harn nahezu 22 Proc. seines gesammten Stickstoffgehalts verloren hatte; daß die directe Analyse des ammoniakalischen Harns anscheinend einen Verlust von 25,85 Proc. anzeigte, welcher sich dadurch erklärt, daß das Ammoniak nicht besonders bestimmt wurde. Ferner sieht man, daß unter diesen Umständen der Harn, welcher durch die Gährung sehr ammoniakalisch gemacht und dann mit 10 Proc. Kalk zusammengebracht wird, beim Abdampfen im Wasserbad 70 (genau 69,8) Proc. Stickstoff entweichen läßt, während ohne Kalkzusatz der Verlust nur 65,45, oder bei der Verdunstung in der Kälte gar nur 60,86 Proc. betrug. Die Anwendung von Kalk unter diesen ungünstigen Umständen wäre sonach eher nachtheilig als nützlich, sofern man kein anderes Mittel besitzt, um der Gährung Einhalt zu thun, die noch nachtheiliger seyn könnte, wie wir sogleich sehen werden. Einfluß des Ferments. – Die Analysen der vierzehnten Reihe hatten zum Zweck, den Einfluß eines Zusatzes des schon von Hrn. Jacquemart bezeichneten ammoniakalischen Ferments quantitativ zu bestimmen. Folgende Tabelle zeigt klar den großen Einfluß des fraglichen Ferments.                                  Vierzehnte Reihe von Versuchen.                    Kuhharn. Temperatur + 13 bis 21° R. Stickstoff   per 100Kub. Cent.   Verlust per 100Stickstoff. 100 Kub. Cent. Harns im Normalzustand     0,543       – 100      „ desselben Harns, directe Analyst nach 11täg.Gährung     0,516     4,97 100      „ desselben Harns, directe Analyse nach 11täg.Gährung und 0,05 zugesetzten Ferments     0,546       – 100      „ desselben Harns, abgedampft nach 13täg. Gährung     0,235     56,9 100      „ desselben Harns, abgedampft nach 13täg.Gährung, durch 0,05 Ferment beschleunigt     0,079     85,5 Aus diesen Resultaten lassen sich folgende Schlüsse ziehen. Während der Gährung in einem Gefäß, worin sich die Luft nicht merklich erneuert, ist der Stickstoff-Verlust sehr gering; das Ferment hat das Quantum des Stickstoffs etwas vermehrt; die durch die freiwillige Gährung entstandene Zersetzung brachte den Verlust an Stickstoff während der Abdampfung im Wasserbade auf 56,9 Proc.; der die Ammoniakbildung beschleunigende Zusatz von Ferment steigerte diesen Verlust über 85 Proc. des gesammten Stickstoffgehalts. Einfluß 6- bis 24stündigen Aufschubs vor dem Zusatz des Kalks zum Harn und zum Dünger. – Eine fünfzehnte Reihe von Analysen hatte zum Zweck, den conservirenden Einfluß zu ermitteln, welchen der Kalk ausüben kann, wenn man ihn dem fermentfreien Harn erst 6 bis 24 Stunden, nachdem derselbe gelassen, zusetzt; und andererseits, ob der Dünger, nach eben so langem Zuwarten, sich durch dieses Mittel besser conserviren ließe, als durch das Begießen mit Jauche. Die Versuche wurden so angestellt, daß 2 Proc. Kalk dem Harn, 6 und 24 Stunden nachdem er gelassen, zugesetzt wurden, und andererseits, indem man Stroh mit demselben Harn tränkte und das Gemenge 24 Stunden an der Luft ließ, ehe man ihm 2 Proc. Kalk zusetzte; endlich indem man das Ganze 8 Tage lang an der Luft stehen ließ. Die Begießungen wurden mit ein und demselben Harn Abends und Morgens und eine gleiche Anzahl Tage lang in ganz ähnlicher Weise wie auf den Pachthöfen vorgenommen. Folgende Tabelle enthält die Resultate dieser Versuche.                                  Fünfzehnte Reihe von Versuchen.                          Kuhharn. Temperatur von 15,6 bis 23,6° R. Stickstoff   per 100Kub. Cent.   Verlust per 100Stickstoff. 100 Kub. Cent. Harn im Normalzustand    0,543          – 100       „ desselben Harns, 6 Stunden, nachdem er gelassen,mit 2 Gr. Kalk versetzt, das Gemischim Wasserbad abgedampft    0,444     18,23 100       „ desselben Harns, 24 Stund., nachdem er gelassen,mit 2 Gr. Kalk versetzt, das Gemischim Wasserbade abgedampft    0,428     21,17 100       „ + 20 Gram. geschnittenen Strohs, nach 24Stunden mit 2 Gram. Kalk versetzt *)    0,434     20,00 100       „ desselben Harns + 10 Gr. Stroh, Begießungendes Strohs mit dem Harn *)    0,070     87,10 *) Diese beiden Gemische wurden 8 Tage lang an der Luft den freiwilligen Einwirkungen überlassen. Hier ist zu bemerken, daß der Zusatz von Kalk zum Harn, 6 und selbst 24 Stunden, nachdem letzterer gelassen, nur einen Verlust von 18 bis 21 Proc. des Stickstoffs unter Umständen veranlaßte, wo bei demselben Kalkzusatz, aber unmittelbar nachdem der Harn gelassen, der Verlust 9 Proc. betrug (siehe zwölfte Versuchsreihe). Im Ganzen erhöhte der 6- bis 24stündige Aufschub den Verlust an Stickstoff nur um beiläufig 9 bis 10 Proc.; und der Kalk conservirte selbst unter diesen wenig günstigen Umständen 80 Proc. der stickstoffhaltigen Substanz. Eine nicht minder beachtenswerthe Thatsache ergibt die Vergleichung der zwei letzten Versuche; es geht daraus hervor, daß der Zusatz von 2 Kalk zu einem Gemenge von 20 Stroh mit 100 Kuhharn, 80 Proc. vom Stickstoff des letztern während der ganzen Zeit des Austrocknens an der freien Luft, welches acht Tage dauerteSehr wahrscheinlich würde die so weit vorgeschrittene Austrocknung die Zusammensetzung des Gemenges noch lange conserviren und dasselbe dann, auf dem feuchten Boden ausgebreitet, in dem Maaße ammoniakalische Dämpfe entwickeln, als der Kalk sich mit Kohlensäure verbände und die Zersetzung der stickstoffhaltigen Materien begünstigte., conservirte, während in derselben Zeit das gebräuchliche Verfahren des Begießens nur 13 Procent conservirte oder 87 Proc. des gesammten Stickstoffs verloren gehen ließ. Wirkung des bloßen Sandes oder des mit Kreide oder Kalk vermengten Sandes auf den Harn. – Eine sechzehnte Reihe von Versuchen bezweckte zu ermitteln, welche Wirkungen der Sand bei der Streu haben kann; gegenwärtig pflegen nämlich einige Landwirthe feinen Sand, welcher beinahe rein oder mit kohlensaurem Kalk gemengt ist, zur Verbesserung des Thonbodens zu benutzen, nachdem sie ihn in den Ställen als Streu anstatt Stroh angewandt haben. Nach den vorausgehenden Resultaten war zu vermuthen, daß der kohlensaure Kalk in Verbindung mit Sand den Verlust der stickstoffhaltigen Bestandtheile des Harns beschleunigen muß, und ich wollte daher noch ermitteln, ob der Zusatz einer geringen Menge Kalks nicht hinreichte, um diesem Verlust Einhalt zu thun. Folgende Tabelle enthält die Resultate der nach diesen Ansichten angestellten Versuche.                            Sechzehnte Reihe von Versuchen.                    Menschenharn. Temperatur + 13 3/5 bis 15° R. Stickstoff  per 100Kub. Cent.   Verlust per 100Stickstoff. 100 Kub. Cent. normalen Harns     1,034       – 100       „ Harn + 100 feiner Sand, 7 Tage an der Luft,das Gemenge im Wasserbad ausgetrocknet     0,775     25,0 100       „ Harn + 100 feiner Sand + 10 Kreide, 7 Tagean der Luft, das Gemenge im Wasserbad ausgetrocknet     0,091     91,2 100       „ Harn + 100 Sand + 5 Kalk, 7 Tage an derLuft, das Gemenge im Wasserbad ausgetrocknet     0,946       8,5 100       „ Harn + 100 Sand + 10 Kreide + 5 Kalk,7 Tage an der Luft, das Gemenge imWasserbad ausgetrocknet     0,988       4,45 Alle diese Gemenge mit überschüssiger Flüssigkeit, waren nach VerlaufVerlanf von 7 Tagen noch sehr naß. Bei Vergleichung dieser Resultate sieht man, daß sich alle Voraussehungen gemäß den vorher ermittelten Thatsachen bestätigten, und neue sehr beachtenswerthe Thatsachen sich ergaben. So stieg durch Zusatz von 10 Proc. Kreide zum Sand, der Verlust von 25 auf 91 Procent; als man statt der Kreide nur 5 Procent Kalk zusetzte, ergab sich ein dreimal geringerer Verlust als mit dem reinen Sande und ein zehnmal geringerer als bei dem Gemenge von Sand und Kreide; als man 110 Th. letzteren Gemenges mit 5 Th. Kalk versetzte, verminderte sich der ganze Verlust auf das Zwanzigstel von demjenigen mit bloßer Kreide. Freiwillige Zersetzung der Kalkverbindungen und der organischen Bestandtheile des Harns, nach der Sättigung mit Kohlensäure. – So viele unter sich übereinstimmende Beweise der merkwürdigen Eigenschaft des Kalks, die zersetzbaren Bestandtheile des frischen Harns zu conserviren, machten es sehr interessant zu erfahren, welche Wirkung von der Kohlensäure der Luft oder des Bodens zu erwarten ist, welche, indem sie den Kalk sättigt, diese organischen Substanzen in Freiheit setzen und später deren Zersetzung durch den so gebildeten kohlensauren Kalk begünstigen muß. Um über diese so wahrscheinlich gewordene Hypothese Gewißheit zu erhalten, und den in der zwölften Reihe von Analysen mitgetheilten Versuch weiter zu treiben, stellte ich in diesem Sinne die in der folgenden Tabelle zusammengefaßten Versuche an. Der angewandte Harn, dessen Stickstoffgehalt zuerst bestimmt worden war, wurde zwölf Stunden, nachdem er gelassen, mit 2 Procent Kalk geschüttelt. Nachdem die Mischung im Wasserbad abgedampft worden war, bestimmte man den Verlust welchen sie erlitten hatte; alsdann mit Wasser angerührt und hierauf mit Kohlensäure gesättigt, überließ man sie 13 Tage lang den freiwilligen Reactionen in Berührung mit der Luft; sie war nach dieser Zeit in fast trocknen Zustand übergegangen, und nun bestimmte man durch die Analyse den Verlust welchen sie erlitten hatte.                             Siebenzehnte Reihe von Versuchen.           Menschenharn. Temperatur 13 1/2 bis 18 1/2° R. Stickstoff   per 100Kub. Cent.   Verlust per 100Stickstoff. 100 Kub. Cent. Harn im Normalzustand    1,035       – 100       „ Harn, nach Verlauf von 12 Stunden mit2 Proc. Kalk vermischt, abgedampft    0,930    10,14 100       „ Harn, im Gemenge; dasselbe wurde mitKohlensäure gesättigt und dann 13 Tagelang den freiwilligen Einwirkungen ander Luft überlassen    0,165    84,00 Man sieht, daß auch hier 2 Proc. Kalk, nach Verlauf von zwölf Stunden zugesetzt, von der zersetzbaren Substanz nur 10 Proc. Stickstoff verloren gehen ließen, während nach der Sättigung des Kalks mit Kohlensäure die freiwillige Zersetzung so rasche Fortschritte machte, daß nach 13 Tagen der Verlust 84 Procent betrug. Schlußfolgerungen. Fassen wir die in dieser Abhandlung mitgetheilten Thatsachen zusammen, so kommen wir zu folgenden Schlüssen: 1) Die freiwillige Gährung, welche im Harn 34 Tage lang bei einer Mittlern Temperatur von 15,6° R. stattfand, vor Anwendung des Kalks, kann einen Verlust von 70 Procent Stickstoff veranlassen. 2) Die Beimischung des speciellen Ferments erhöht diesen Verlust noch, und kann ihn nach Verlauf von 13 Tagen auf 85 Procent steigern. Es ist daher sehr nothwendig den Kalk dem Harn, welcher gegen solchen Verlust geschützt werden soll, so bald als möglich zuzusetzen, und jede vorausgehende Gährung, namentlich aber die durch das Ferment angeregte, zu vermeiden. Ohne Zweifel könnte letztere dadurch verhütet werden, daß man die Wände der Stätten (oder Behälter), an welche sich der diese Art von Hefe bildende Absatz anlegt, mit Kalk tränkt. 3) Das Kalkhydrat in sehr geringer Menge (2 Procent) kann zur Conservirung der stickstoffhaltigen Bestandtheile des Düngers dienen. Unter den Umständen, wo dieser Zusatz nach einem Aufschub von 24 Stunden gemacht wurde, betrug der Verlust im Vergleich mit der Methode des Begießens in 8 Tagen um das Vierfache weniger. Aehnliche vergleichende, jedoch im Großen angestellte Versuche würden die Frage in ökonomischer Hinsicht lösen. 4) Reiner Sand scheint ein ziemlich guter Zusatz zum Verdicken des Harns zu seyn; mit einigen Procenten Kreide gemengt, beschleunigt er hingegen den Stickstoffverlust, so daß derselbe 90 Procent beträgt; während der Zusatz von 5 Procent Kalk, selbst bei Gegenwart der Kreide, unter denselben Umständen den Verlust auf weniger als 5 Procent vermindern kann. Dieser Zusatz könnte, wie mir scheint, ohne Anstand bei dem untern Theil der Streu versucht werden, wo sich der meiste Harn ansammelt, und auf welchen das Vieh sich nicht legt. 5) Wenn man den Harn oder den frischen Mist in schwachem Verhältniß mit (gelöschtem) Kalk versetzt, so behalten die Gemenge die Fähigkeit, die den Pflanzen nützlichen ammoniakalischen Producte zu entwickeln; diese Entwickelung wird nach und nach stattfinden, indem die Feuchtigkeit des bebauten Erdreichs und die umgebende Kohlensäure den mit den organischen Substanzen verbundenen Kalk in kohlensauren Kalk verwandeln, welcher die Eigenschaft besitzt, die freiwillige Zersetzung dieser Substanzen in hohem Grade zu begünstigen. Auch in dieser Hinsicht können nur vergleichende und genaue Versuche im Großen die ökonomische Frage aufklären. In der folgenden Abhandlung werde ich meine Versuche über das Verhalten der verschiedenen Kohlen zum Harn und über die Wirkung des Kalks, der Kreide und des Thons auf die thierischen Ueberreste mittheilen, welche ich bezüglich der Düngerbereitung angestellt habe.