Schwefel

Schwefel im Boden

Der Schwefelgehalt in Böden des humiden Klimabereichs beträgt etwa 0,02-2 %. Er kann aber in Moorböden bei 1 % und in Marschen bei 3,5 % liegen.

Im Boden kann der Schwefel anorganisch oder organisch gebunden sein. Je nach Bodenzustand tritt der anorganisch gebundene Schwefel als elementarer Schwefel oder in den verschiedenen Oxidationsstufen (Sulfide, Sulfate, Thiosulfate u.a.) auf. Zu den schwefelhaltigen organischen Verbindungen zählen Aminosäuren, Proteine, Polypeptite u.a.

Schwefeldynamik im Boden

Die im Boden vorhandenen Schwefelverbindungen unterliegen vielfältigen Umwandlungsprozessen, die in Analogie zum Stickstoffkreislauf stehen. So unterliegen organische Substanzen der mikrobiellen Mineralisierung oder der Hydrolyse. Endprodukt ist immer das Sulfat-Ion. Genauso kann Schwefel z.B. durch Mikroben oder durch den Einbau in Fulvosäuren und Huminstoffen vorübergehend festgelegt werden. Unter anaeroben Bodenverhältnissen kann das Sulfat-Ion durch Bakterien zu Schwefelwasserstoff reduziert werden. In beiden Fällen wird der Bodenschwefel der pflanzlichen Ernährung entzogen.

Sulfat unterliegt als negatives Ion, ähnlich wie das Nitrat-Ion, keiner nennenswerten Adsorption im Boden und ist deshalb stark auswaschungsgefährdet. Das Risiko starken Schwefelmangels besteht auf allen leichten Böden, nach überdurchschnittlichen Niederschlägen und auf strukturschwachen Böden, sowie unter allen Verhältnissen, die zu einem eingeschränkten Wurzelsystem führen.

Bodenversorgung

Zur Bestimmung der Schwefel-Vorräte im Boden haben sich zwei Instrumente bewährt, die Smin-Untersuchung und der Schwefelschätzrahmen.

Schwefel in der Pflanze

Schwefel aus dem Boden wird durch die höhere Pflanze ausschließlich als Sulfat-Ion aufgenommen. Jedoch sind Pflanzen auch befähigt, den in der Luft vorkommenden Schwefel (Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid) zu binden.

Funktionen von Schwefel in der Pflanze:

• Verbessert die Stickstoffeffizienz
• Ist unerlässlich für die Synthese schwefelhaltiger Aminosäure und den Einfluss auf die gesamte Proteinsynthese.
• Aktiviert wichtige Enzyme im Energie- und Fettsäurestoffwechsel.
• Ist Bestandteil des Chloroplastenproteins.
• Ist für die Bildung schwefelhaltiger sekundärer Pflanzenstoffe wichtig (z.B. Lauch- und Senföle – beeinflussen Geschmack und Geruch verschiedener Kulturpflanzen).
• Ist Bestandteil des Vitamin B1 (Getreidekörner, Leguminosen).
• Wichtig für die Produktion pflanzeneigener Abwehrstoffe (Phytoalexine, Glutathion).

Mangelsymtome

• Mangelerscheinungen treten häufig zuerst an den jüngeren Blättern auf, nur bei gleichzeitigem N-Mangel sind erste Anzeichen zuerst an den älteren Blättern zu sehen.
• Es kommt zu ganzflächigen Chlorosen an den Blättern.
• Der gesamte Habitus der Pflanze wirkt starr und spröd.
• Besondere Symptome bei Raps sind schlechtes Pflanzenwachstum, löffelartig gewölbte Blätter, weiße statt gelber Blüten und die Schoten sind blasenförmig aufgedunsen.

Schwefel ein unentbehrlicher Baustein in der Düngung

• Bis in die achtziger Jahre sorgten SO₂-Emissionen industrieller Herkunft praktisch automatisch für eine Zufuhr an Schwefel und sicherten eine ausreichende Schwefelernährung der Kulturpflanzen.
• Verschiedene Maßnahmen zur Reinhaltung der Luft haben zu einem deutlichen Rückgang der Schwefelimissionen aus der Atmosphäre geführt.
• Das hat zur Folge, dass die Höhe der S-Deposition mittlerweile auf das Niveau der vorindustriellen Zeit abgesunken ist.
• Der anrechenbare Schwefeleintrag in industriefernen Regionen erreicht nur noch eine durchschnittliche Höhe von 5-10 kg S ha^-1. (Die K+S Kali GmbH übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit der Angaben.)

• Mittlerweile wirkt der verminderte Schwefeleintrag auf vielen Standorten ertragsbegrenzend.
• Insbesondere bei den Ölsaaten, Leguminosen sowie Zwiebeln, Lauch und Knoblauch, bei denen der Schwefel eine wichtige Komponente der geschmacksbildenden Inhaltsstoffe bildet, können durch eine Schwefeldüngung erhebliche Ertrags- und Qualitätssteigerungen erzielt werden.
• Des Weiteren sollte beachtet werden, dass die Schwefelversorung aus wirtschaftseigenem Dünger nicht ausreichend ist. Im ersten Anwendungsjahr stehen gerade mal 5-10 % des gebundenen Schwefels zur Verfügung. Bei Kulturen mit frühem Schwefel-Bedarf (Raps, Getreide) kann auch durch eine langjährige Anwendung organischer Dünger S-Mangel nicht verhindert werden, eine mineralische Düngung wird daher empfohlen.