Schwefel – unentbehrlich für die Pflanzenentwicklung

Für den derzeitigen Schwefelmangel gibt es zwei Hauptgründe: Den Ausbau der Rauchgasentschwefelungsanlagen der Industrie in den letzten Jahrzehnten sowie den zunehmenden Einsatz hoch konzentrierter Dünger, wie z. B. Diammonphosphat (DAP), Harnstoff oder Kali 60 ohne Schwefelbestandteile. Die Folgen: Die Einträge über die Luft reichen nicht mehr aus, um die Pflanzen zu versorgen und die im Boden gebundenen Vorräte schwinden. So sind die Schwefelmengen seit Mitte der 1980er-Jahre von 50 kg/ha*a auf jetzt ca. 6 kg/ ha*a zurückgegangen.

Schwefel ist in viele Stoffwechselprozesse der Pflanzen eingebunden. Er beeinflusst die Bildung von Kohlehydraten und die Synthese von Stärke, Zucker, Geschmacksstoffen und Vitaminen. Zusammen mit Stickstoff ist Schwefel ein essenzieller Baustein beim Aufbau der wertvollen Aminosäuren Methionin, Cystein, ­Lysin u. a.

Fehlt Schwefel, kommt es zu einer Verschiebung des Proteinmusters hin zu den weniger wertvollen, nicht schwefelhaltigen Aminosäuren, die Qualität des Eiweißes in der Pflanze ändert sich. Dies hat bei Brotgetreide einen negativen Einfluss auf die Backqualität (Abb. 1) und führt bei Futterpflanzen zu einer geringeren Wertigkeit des Futters. Das Verhältnis von Stickstoff zu Schwefel in der Pflanze ist eng, in der Regel rechnet man im Mittel mit einem Verhältnis von 10:1. Fehlt 1 kg Schwefel, können 10 kg Stickstoff nicht genutzt werden.

Im Anfangsstadium oder bei leichtem Mangel ähneln die Schwefelmangelsymptome den Stickstoffmangelsymptomen. Im Gegensatz zu Stickstoffmangel, der zuerst an den älteren Blättern auftritt, äußert sich Schwefelmangel jedoch zuerst an den jüngsten Blättern. Dies ist bei Getreide leicht zu erkennen. (Abb. 2). Trotz seines niedrigen Schwefelbedarfs von etwa 10 bis 20 kg/ha auf normalen Standorten und 30 kg/ha im Hochertragsbereich zeigt Getreide vielerorts schon Mangelsymptome.

Schwefelmangel tritt nicht flächendeckend auf. Dies ist auf unterschiedliche Bodenverhältnisse zurückzuführen. Leichte und strukturgeschädigte Böden mit schlechter Wasserversorgung sind besonders betroffen. Schwefelmangel kann mittlerweile bei fast allen Kulturen festgestellt werden.

Bevor Schwefelmangel sichtbar wird, können bereits Ertrags- und Qualitätseinbußen eingetreten sein. Auf Schwefelmangel sollten deshalb grundsätzlich alle Standorte untersucht werden. Empfehlenswerte Messmethoden sind z. B. die Smin-Untersuchung, die gemeinsam mit der Nmin-Bestimmung durchgeführt werden kann. Eine weitere Möglichkeit ist die Blattanalyse, die aber erst relativ spät in der Vegetation einen Mangel anzeigen kann. Sicher, schnell und einfach lassen sich Standorte mit dem Schwefelschätzrahmen beurteilen.

Der Schwefelbedarf der Kulturen ist in Abb. 3 dargestellt. Die Schwefelmengen, die von den Pflanzen für den Aufwuchs benötigt werden, liegen in Höhe des Phosphatbedarfs. Wegen des ständigen Rückgangs der Schwefeleinträge aus Luft und Niederschlägen und der laufenden Abfuhr durch Ernten besteht kein Zweifel, dass künftig besonders auf die Schwefelversorgung der Kulturen geachtet werden muss.

Außer bei Jauche ist die Wirkung von Schwefel aus organischen Düngern sehr langsam und unsicher. Der Schwefelgehalt bei Rindergülle liegt bei etwa 0,3 kg pro Kubikmeter. Als Faustzahl für den S-Gehalt kann angenommen werden, dass er in Wirtschaftsdüngern ca. 10 % vom N-Anteil beträgt. Dieser Anteil ist organisch gebunden und muss im Boden in die Sulfatform umgewandelt werden. Viele Untersuchungen zeigen, dass die Schwefelwirkung aus der Gülle mit nur 10 bis 15 % des Gesamtgehalts anzusetzen ist. Damit ist eine ausreichende, direkte Schwefelversorgung durch den Einsatz von organischen Düngern nicht gegeben.

Die derzeit erhältlichen Mineraldünger für die Schwefeldüngung unterscheiden sich in der Form des enthaltenen Schwefels (sulfatisch oder elementar) und damit in ihrer Wirkung. Sulfatischer Schwefel (wie z. B. in ENTEC 26, SSA, Ammonsulfatsalpeter oder auch in NPK-Volldüngern) ist voll wasserlöslich und steht damit der Kulturpflanze sofort zur Verfügung.

Schwefel in elementarer Form, z. B. Netzschwefel oder granulierter Schwefeldünger zum Streuen, kann von der Pflanze nicht direkt aufgenommen werden, sondern muss erst durch Bakterientätigkeit im Boden zu Sulfat umgewandelt werden. Dies kann sich über mehrere Wochen hinziehen, so dass elementar gedüngter Schwefel kaum zur Wirkung kommen kann. Für eine schnelle Schwefelversorgung der Pflanzen sind deshalb sulfatische S-Dünger vorzuziehen.

Schwefel wird gezielt nach Bedarf gedüngt. Bei akut einsetzendem Schwefelmangel innerhalb der Vegetation besteht als „Feuerwehrmaßnahme“ auch die Möglichkeit einer Blattdüngung. Auch hier sind aus Gründen der schnellen Wirkung sulfatische Blattdünger, wie z. B. Bittersalz, dem elementaren Netzschwefel vorzuziehen.

Bei der Bemessung der Schwefelmengen sollte darauf geachtet werden, dass einige Düngemittelhersteller seit dem letzten Jahr bei der Deklaration der Schwefelwerte auf die Schwefeltrioxidform (SO3-Form) umgestellt haben. Nach dem gültigen EU-Düngemittelrecht ist eine solche Art der Deklaration zulässig. In Ländern wie z. B. Frankreich wird der Schwefelgehalt einheitlich nur in Schwefeltrioxidform ausgewiesen. In Österreich hingegen gibt es keine feste Regelung.

Um den Schwefelgehalt richtig bestimmen zu können, ist Folgendes zu beachten: In einem NPK 15+15+15(+7,5 SO3) sind beispielsweise nur 3 % Schwefel in Elementform vorhanden (Umrechnungsfaktor 0,4). Das ist ­insofern von Bedeutung, als die Schwefelbedarfswerte in Elementform abgeleitet werden. Deshalb sollten Landwirte beim Düngerkauf genau darauf achten, welche Schwefeldeklaration (Element- oder SO3-Form) ausgewiesen wurde, um die Bedarfswerte richtig bestimmen zu können.

Die benötigten Schwefelmengen liegen bei Getreide bei ca. 20 bis 30 kg S/ha. Ausreichende Schwefelmengen bewirken in Verbindung mit Stickstoff eine Produktion von höherwertigen Eiweißverbindungen in den Pflanzenzellen. Nur damit kann sichergestellt werden, dass der gedüngte Stickstoff auch optimal verwertet wird.

Schwefel wird mit der ersten oder spätestens zur zweiten Stickstoffgabe gleichzeitig als N/S-Dünger ausgebracht, damit während des Pflanzenwachstums kein temporärer Schwefelmangel auftritt. Entscheidend für die Wirksamkeit angepasster Stickstoffmengen ist generell eine ausreichende Schwefelmenge. Genügend Schwefel wird zu Vegetationsbeginn mit Düngern, wie z. B. ENTEC 26, ASS, SSA, oder Mehrnährstoffdüngern (NPK) mit Schwefelanteilen ausgebracht.

In einem Exaktversuch der Kärntner Saatbau am Standort St. Donat (Abb. 4) bei Wintergerste und Winterweizen konnte die Wirtschaftlichkeit der Schwefeldüngung 2015 bestätigt werden. Ziel des Versuchs war es, die Ertragswirkung eines Schwefeldüngers nachzuweisen. Dabei kamen die Dünger KAS (ohne Schwefel), Ammonsulfatsalpeter (ASS) und ENTEC 26 zum Einsatz.

Eine Mineraldüngung war hoch wirtschaftlich und brachte einen Mehrertrag gegenüber ungedüngtem Zustand von 4000 kg bei Wintergerste und 3767 kg bei Winterweizen im Durchschnitt der Variante KAS, ASS und ENTEC 26.

Die ­Düngung mit sulfatischem Schwefel in Form von ASS und ENTEC 26 brachte Mehrerträge von 1849 und 1658 kg /ha gegenüber KAS in der Wintergerste. Auch im Winterweizen zeigte sich eine ähnliche Ertragsreaktion mit Mehrerträgen von 1272 bzw. 1198 kg/ha einer Schwefeldüngung gegenüber einer reinen KAS-Düngung.