Die richtige Schwefelform zum richtigen Zeitpunkt

Bestmögliche Energie- und Rohproteingehalte sind neben einem guten Ertrag die Grundanforderungen an Erzeugnisse. Dazu benötigen wir neben einer optimalen Aussaat und Bestandespflege auch eine abgestimmte Nährstoffzufuhr. Denn nur ausgewogen ernährte und gut geführte Bestände liefern die gewünschten Eigenschaften. Im Zusammenhang mit der Rauchgasentschwefelung sind die Schwefeleinträge aus der Luft in den letzten Jahrzehnten derart zurückgegangen(<10 kg S/ha/Jahr), dass eine Schwefeldüngung bei nahezu allen Ackerkulturen unabdingbar ist. Doch Schwefel ist nicht gleich Schwefel, daher sollte hinsichtlich der Wirkgeschwindigkeit bzw. der Pflanzenverfügbarkeit besonderes Augenmerk auf die Schwefelform gelegt werden.

Schwefelformen

Schwefel liegt im Boden und in Düngemitteln oft in unterschiedlichsten Bindungsformen vor. Im Boden ist er vor allem im Humus fixiert und damit zum Großteil organisch gebunden. Damit der organische Schwefel von der Pflanze aufgenommen werden kann, muss er erst zu Sulfat (SO₄^2-) mineralisiert werden. Eine Untersuchung auf Smin-Schwefel kann Aufschluss über den mineralisierten Schwefel geben, welcher unmittelbar pflanzenverfügbar ist.  Die durchschnittliche Schwefelnachlieferung aus dem Bodenvorrat beträgt jährlich rund 10 kg S/ha. Allerdings setzt diese erst mit fortschreitender Vegetation ein und steht nicht zu Beginn der Wachstumsperiode zur Verfügung. Je nach Witterungsverlauf kann erst Ende April bis Anfang Mai mit nennenswerter Nachlieferung gerechnet werden. Das Nachlieferungspotenzial hängt zudem stark vom Humusgehalt und Standort ab. Dieser Hintergrund muss bei der Wahl der Schwefelform und dem Düngezeitpunkt Berücksichtigung finden.

Mehrnährstoffdünger Gülle ausreichend?

Vor allem beim Makronährstoff Schwefel kursiert der Irrglaube, dass dieser in der Gülle ausreichend enthalten ist. Als Faustformel gilt bei organischen Düngern, dass diese lediglich bis zu 10 % des Stickstoffgehaltes an Schwefel beinhalten. Damit werden beispielsweise bei einer Ausbringmenge von 25 m³ Schweinegülle nur 6 kg Schwefel ausgebracht. (bei 4 kg N/m³)

Dies ist nicht genügend, um die Entzüge zu decken und die N-Effizienz zu erhöhen. Außerdem ist Schwefel ein wichtiger Bestandteil von Aminosäuren und im nächsten Schritt von Rohprotein. Hohe Eiweißgehalte sind wünschenswert und vor allem hochmolekulares Eiweiß nur mit Stickstoff nicht zu erzielen.

Tabelle: Schwankung Unterschiede S-Gehalte organischer Dünger (nach LfL)

Auf die richtige Schwefelform kommt es an

Eine effiziente Frühjahrsdüngung ist nur mit Sulfatschwefel sinnvoll. Nach der Ausbringung ist Sulfatschwefel im Boden direkt pflanzenverfügbar. Elementarschwefel hingegen muss durch Bodenbakterien zunächst oxidiert und vor der Aufnahme in die Pflanze zu Sulfat umgewandelt werden. Diese Oxidation sowie die Dauer des Umbauprozesses sind wesentlich von der Bodentemperatur abhängig. Der Wirkungsgrad einer Sulfat-Düngung zu Vegetationsbeginn ist besonders in kalten Frühjahren wesentlich effektiver, da niedrige Bodentemperaturen die bakterielle Umwandlung von Elementarschwefel zu Sulfat nur sehr langsam in Gang kommen lassen. Im Vergleich zu Sulfatschwefel wirkt sich Elementarschwefel bodenversauernd auf Ackerböden aus, da die Oxidation von Elementarschwefel zu Sulfat einer Schwefelsäurebildung entspricht. Sulfat im Boden hingegen verhält sich mit Blick auf den pH-Wert neutral.

Fungizide und bakterizide Wirkung im Boden unerwünscht

Darüber hinaus besitzt Elementarschwefel eine fungizide bzw. bakterizide Wirkung. Aufgrund dieser Eigenschaft wird er gerne zur Blattspritzung eingesetzt. Größere Mengen von elementarem Schwefel im Boden können jedoch aufgrund o.g. Wirkung Mikroorganismen schädigen und den Oxidationsprozess verlangsamen. Damit ist die Düngewirkung über das Blatt geringer als die von Sulfatschwefel über den Boden.

Elementarschwefel im Boden ist nicht beweglich und auch nicht wasserlöslich. Sulfatschwefel hingegen ist mobil und kann sich im Boden über den Wasserstrom bewegen. Bei Düngung mit Sulfat jedoch kann ein Auswaschen verhindert und die Pflanzenverfügbarkeit bis zum Herbst sichergestellt werden. Anders als in den Herbst- und Wintermonaten ist die Wasserbilanz in den Sommermonaten meist negativ und der Wasserstrom in der Vegetationsphase von unten nach oben gerichtet, da die Verdunstung höher als der Niederschlag ist. Daher wird bei einer bedarfsgerechten Düngung der Sulfatschwefel kaum ausgewaschen, sondern für das Wachstum der Kulturpflanzen genutzt.

Die Prozesse bei der Applikation von Elementarschwefel sind völlig unterschiedlich. Dieser wird 4-fach oxidiert, so dass H+ Ionen frei werden. Hinzu kommt die hohe Konzentration von 90 % Schwefel im Düngerkorn, welche eine sehr grobe und ungleiche Verteilung zur Folge hat.

Insbesondere in kalkhaltigen Böden ist eine gezielte Absenkung des pH-Wertes vorteilhaft. Hierbei sollte sulfatischer Schwefel mit Ammonium, idealerweise platziert, als Ammoniumsulfat ausgebracht werden. Die Wirkungsweise beruht überwiegend auf Versauerung durch Nitrifikation oder durch die Wurzel (physiologisch). Ammonium wird von der Wurzel aktiv aufgenommen und diese gibt zielgenau zum Ladungsausgleich H+ (Protonen) ab. Gleichzeitig wird die Nährstoffverfügbarkeit in direkter Wurzelumgebung verbessert.

Gips ist keine leicht verfügbare Schwefelquelle

Die Düngung mit Gips, also mit Calciumsulfat (CaSO4) wird oft empfohlen, wenn der Ca-Gehalt des Bodens gesteigert werden soll, ohne zugleich den pH-Wert im Boden zu beeinflussen. Häufig steht hier aber auch die Frage im Raum, ob Gips auch als hinreichend schnelle Schwefelquelle agiert bzw. wie lange es tatsächlich dauert, bis der im Gips enthaltene Schwefel pflanzenverfügbar ist. Ferner geht es häufig auch um die Frage, ob Gips eine ähnliche Strukturwirkung aufweist wie klassischer Kalk.

Um zu Vegetationsbeginn der Pflanze direkt eine schnell verfügbare Schwefelquelle zur Verfügung zu stellen, ist Gips auf den meisten Standorten auch nicht geeignet. Besonders granulierte Produkte sind teils schwer wasserlöslich und benötigen bis zur vollständigen Auflösung größere Niederschlagsmengen. Als generelle Faustzahlen bei granulierten Gipsdüngern sind 6-8 Wochen bis zur Verfügbarkeit zu kalkulieren. Bei Trockenheit kann sich die Wirkungsverzögerung auch bis zu 6 Monate hinziehen. Die Löslichkeitsversuche haben ergeben, dass sich Ammoniumsulfat, also (NH₄)₂SO₄, mit 754 g/l um ein Vielfaches besser löst als Gips mit 2,6 g/l. Ebenso zeigt die Leitfähigkeitsmessung wie lange die unterschiedlichen Schwefeldünger bis zur vollständigen Auflösung benötigen. Im Boden wird die Löslichkeit zudem von zahlreichen weiteren Faktoren – wie beispielsweise Bodenfeuchte – beeinflusst. Besonders in Zeiten niedriger nutzbarer Feldkapazität (nFK) sind schnell und gut lösliche Düngemittel entscheidend im Vorteil.

Schwefeldünger ≠Schwefeldünger

An sich wird Schwefel nur in Form von Sulfat aufgenommen. Auf den ersten Blick beinhaltet Gips (CaSO₄) ebenfalls Sulfatschwefel, doch durch die Bindung an Calcium kann dieser je nach vorliegender Witterung und Bodenparameter nicht direkt löslich sein.

Zusammenhang Pflanzenernährung mit der Pflanzengesundheit

Ein Schwefelmangel im Frühstadium verläuft zuerst latent und ist daher visuell nicht wahrzunehmen. Die ersten Anzeichen sind Blattaufhellungen, bis hin zu Wachstumsdepression und Vergilbungen der jüngsten Blätter. Leicht zu verwechseln sind diese Anzeichen mit Stickstoffmangelsymptomen, welche im Vergleich aber erst bei den älteren Pflanzenteilen ersichtlich werden. Ab einem N/S Verhältnis das größer ist als 12:1, kann von einem ertragsrelevanten Mangel ausgegangen werden. Neben der Betrachtung der Schwefelform, gibt es auch hinsichtlich des Hauptnährstoffes Stickstoff Unterschiede, welche in der Düngeplanung berücksichtigt werden sollten. Neben der Ausgeglichenheit gilt daher auch besonderes Augenmerk auf die vorliegende Form und den Ausbringzeitpunkt zu legen.

Susanne Reichert