Auswirkungen eines erhöhten Schwefelversorgungszustandes auf Futterleguminosenbestände unter langjähriger ökologischer Bewirtschaftung am Beispiel des Lehr- und Versuchsbetriebs Gladbacherhof

Abstract

Schwefel zählt, wie auch Phosphor oder Stickstoff, zu den essentiellen Makronährstoffen für die pflanzliche Ernährung. Hauptquellen waren bis in die 80er Jahre vor allem atmosphärische Einträge in Form von SO2 oder H2S, die bei Verbrennungsprozessen fossiler Rohstoffe freigesetzt wurden. Im Zuge von internationalen und nationalen Gesetzen zur Luftreinhaltung Ende der 80er Jahren wurden die Schwefeldepositionen stark reduziert. Dazu kommen verminderte Schwefeleinträge durch die Nutzung schwefelfreier Düngemittel und Fungizide, Diesen verminderten Einträgen stehen jedoch unveränderte bzw. aufgrund eines steigenden Ernteniveaus erhöhte Schwefelentzüge durch die Ernteabfuhr entgegen. Dies führt dazu, dass Schwefelmangel in vielen Regionen weltweit zu beobachten ist und in vielen Fällen Schwefel sogar ein limitierende Produktionsfaktor wird. Vor allem für die im organischen Landbau besonders bedeutsamen Leguminosen spielt Schwefel eine bedeutende Rolle. Bei Schwefelmangel ist die Stickstofffixierung der Leguminosen gehemmt und diese ist im Organischen Landbau die einzig relevante Stickstoffquelle.Vor diesem Hintergrund wurde 2010 und 2011 auf dem Lehr- und Versuchsbetrieb Gladbacherhof der Universität Gießen jeweils ein Parzellenversuch in Luzerne-Kleegrasbeständen durchgeführt um zum einen die aktuelle Schwefelversorgungssituation festzustellen, zum anderen um den Einfluss unterschiedlicher Schwefeldünger (Calciumsulfat, Magnesiumsulfat und Elementarschwefel) auf verschiedene Parameter (wie z.B. Smin-Gehalt im Boden, Schwefel- bzw. Stickstoffkonzentration in der Pflanze, TS-, Schwefel- und Stickstoff-Ertrag) zu untersuchen. Der Versuch hat gezeigt, dass unter den hier gegebenen Rahmenbedingungen, keine ausreichende Schwefelversorgung in Leguminosenbeständen vorlag. Eine Schwefeldüngung konnte über einen erhöhten Smin-Gehalt im Boden die Schwefel- wie auch die Stickstoffkonzentration in der Pflanze erhöhen und letztlich höhere Trockensubstanzerträge erzielen. Dies hatte zur Folge, dass ebenfalls die jährlichen Schwefel- und Stickstofferträge signifikant, um bis zu 50%, gesteigert werden konnten.

Besides nitrogen or phosphorus sulphur (S) is one of the important plant nutrients. The main atmospheric entries of sulphur are SO2 and H2S, which are produced from combustion processes of fossil fuels. In course of international and national clean-air laws early 80s the sulphur depositions were reduced drastically. In addition to low S depositions from the atmosphere other sulphur inputs have been also decreased by using fertilizers low in S content and S free fungicides even so the cultivation of high-yielding varieties. Therefore in many regions in the world is sulphur deficiencies present and in many cases a limiting factor for crop production. Especially in the organic farming sulphur becomes very important regarding N2 fixation of legumes. Legumes are highly dependent on adequate sulphur supply. A sulphur deficiency reduces the rate of N2 fixation by legumes and this is the most relevant nitrogen source. University Gießen conducted an experiment in 2010 and 2011 with the aim to test whether alfalfa clover grass mixture can still realize its growth potential under the actual S nutritional status of organically managed fields. In an field experiment different sulphur fertilisers (MgSO4, CaSO4, Selementary) were applied in a second year alfalfa grass clover mixture. Our results showed, that sulphate fertilization was resulting in higher Smin in soil. Resulting from that S- and N-concentration in plants as well as the dry matter production was increased. Resulting from higher nutrient content and higher dry matter production, the N yield and the total yearly S uptake of the mixture was increased up to 50 % by sulphate fertilization. The results showed that S fertilization can increase the N yield in grass legume mixtures and may help to maintain the fertility of organically managed fields.