The effect of air containing O₂ ⁻,O₂ ⁺, CO₂ ⁻ and CO₂ ⁺ on the growth of seedlings ofHordeum Vulgaris

Abstract

Equipment was devised which permitted the addition of specific gaseous ions to the atmosphere of plastic chambers in which seedlings of HORDEUM VULGARIS were grown in sand culture supplied with chemically defined nutrient solutions. Moderate densities of O₂ ⁻ or O₂ ⁺ ions (1.8×10⁴/cm³)in air containing an added 8% of O₂ accelerated the growth rate. A like number of CO₂ ⁻ or CO₂ ⁺ ions in air containing 8% of CO₂ inhibited growth, impeded the production of chlorophyll and devitalized the young seedlings. Evidence is presented that O₂ ⁻ and O₂ ⁺ stimulate the production of cytochromes and other Fe-containing enzymes through their action on the plant regulatory system responsible for the control of Fe metabolism. The toxic effect of CO₂ ⁻ and CO₂ ⁺ cannot be explained as yet.

Zusammenfassung

Eine Apparatur wurde entwickelt, die die Zufuhr von ionisiertem Gas der AtmosphÄre in Kammern gestattet. Darin wurden Keimlinge von HORDEUM VULGARIS in Sand mit chemisch definierten NÄhrlösungen gezüchtet. Konzentrationen von 1,8×10⁴/cm³ O₂ ⁻ und O₂ ⁺ in Luft mit zusÄtzlich 8% O₂ beschleunigten die Wachstumsrate. Die gleiche Menge CO₂ ⁻ und CO₂ ⁺ in Luft mit zusÄtzlich 8% CO₂ hemmte die Wachstumsrate, die Bildung von Chlorophyll und entkrÄftigte die Keimlinge. Es wird gezeigt,dass O₂ ⁻ und O₂ ⁺ die Bildung von Cytochrom und anderen eisenhaltigen Enzymen anregen durcn ihre Wirkung auf das den Fe-Stoffwechsel regulierende System der Pflanze. Die toxische Wirkung von CO₂ ⁻ und CO₂ ⁺ lÄsst sich noch nicht erklÄren.

Resume

On a construit un appareil permettant d'introduire dans 1'atmosphères des ions de gaz déterminés. On a alors effectué de telles adjonctions à l'air contenu dans des cellules de plastique dans lesquelles on cultivait HORDEUM VULGARIS sur du sable et dans une solution nutritive chimiquement définie. Des densités modérées d'ions O₂ ⁻ ou O₂ ⁺ (1,8×10⁴/cm³) dans de l'air additionné de 8% d'O₂ accélèrent la croissance. La meme concentration de CO₂ ⁻ et CO₂ ⁺ additionnée de 8% de CO₂ a ralenti la croissance et la formation de chlorophylle et a diminué la vitalite des plantes nouvellement germées. On démontre que O₂ ⁻ et O₂ ⁺ active la formation de cytochrome et d'autres enzymes ferreuses par suite de l'action de ces ions sur le système régularisant le métabolisme du fer dans la plante. L'effet toxique du CO₂ ⁻ et CO₂ ⁺ reste encore inexpliqué.