Schwefel
Die Düngung mit Schwefel hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Das liegt vornehmlich daran, dass die Schwefeleinträge durch die Luft mit zunehmenden Luftreinhaltungsmaßnahmen auf ein Minimum zurückgeführt wurde.
Dabei ist Schwefel ein eminent wichtiger Nährstoff, der die Stickstoffeffizienz und Phosphorverfügbarkeit steigert, den Eiweißgehalt, die Eiweißqualität und die Energiedichte positiv beeinflusst. Auch zur Bildung von Proteinen, Chlorophyll, Enzymen und Vitaminen ist Schwefel erforderlich. Zudem wird Schwefel von den Knöllchenbakterien zur Stickstofffixierung und letztendlich auch zum Humusaufbau benötigt. Schwefel hilft Keimlingen in kalten, feuchten Böden zu überleben und fördert das Wurzelwachstum.
Schwefel und Phosphor, beides Anionen, stehen bei der Aufnahme von der Pflanze dabei in Konkurrenz zueinander. Je mehr Phosphor im Boden verfügbar ist, umso mehr Schwefel wird benötigt. Damit Schwefel in den von der Pflanze benötigten Mengen aufgenommen wird, sollten die pflanzenverfügbaren Anteile im Boden ähnlich sein. Zuviel Phosphor behindert die Schwefelaufnahme durch die Pflanze. Verstärkt wird dieser Effekt durch die unterschiedliche Beweglichkeit beider Nährstoffe im Boden. Im Gegensatz zum unbeweglichen Phosphat, ist Schwefelsulfat wasserlöslich und unterliegt immer der Auswaschungsgefahr, was die Problematik verschärft.
Der Mindestgehalt an Schwefel im Boden sollte 20 ppm nicht unterschreiten. Befindet sich der Sorptionskomplex des Bodens im Gleichgewicht und liegt kein überschüssiges Phosphor vor, ist dies ausreichend um die Pflanze gut zu ernähren. Eine Schwefeldüngung sollte dann nur auf Pflanzenentzug erfolgen. Schwefel verlagert sich in der Pflanze nicht, daher muss Schwefel permanent verfügbar sein, um keine Mangelerscheinungen zu provozieren.
Befindet sich der Sorptionskomplex nicht im Gleichgewicht, besteht die Gefahr, dass der Schwefel, zusammen mit den sich im Überschuss befindlichen Kationen, ausgewaschen wird. In solchen Fällen muss mehr Schwefel gedüngt werden, als die Pflanzen entziehen.
Die Auswaschung von Sulfatschwefel aufgrund von Kationenüberschüssen (am häufigsten Magnesium) erscheint auf den ersten Blick als Problemzone, ist auf den zweiten Blick aber auch eine der wenigen Stellschrauben, um die überschüssigen Kationen aus dem Boden zu entfernen.
Müssen Kationen (Ca++, Mg++, K+ oder Na+ - deren Anteile bestimmen den pH-Wert) entfernt werden, werden größere Mengen an Schwefel in Form von Sulfat- oder Elementarschwefel benötigt. Welche Form und in welcher Verbindung die Schwefelform einzusetzen ist, geht aus der Empfehlung der Bodenuntersuchung des Sorptionskomplexes nach Albrecht hervor.
Der Schwefel wäscht dabei immer das sich im Sorptionskomplex im Überschuss befindliche Kation aus. Ist z.B. Magnesium im Überschuss und Kalium im Mangel, gibt man Kaliumsulfat. Der Kaliumanteil wird dadurch erhöht, Magnesium wird zusammen mit Sulfat ausgewaschen, also im Sorptionskomplex verringert. Die Menge des ausgewaschenen Sulfats muss nun zusätzlich gedüngt werden, um die Pflanze versorgen zu können.
Gibt man Elementarschwefel, wird dieser durch Bakterien in Sulfatverbindungen umgewandelt. Dabei entsteht auch Schwefelsäure (H2SO4). Der Sulfatanteil hilft beim Auswaschen eines überschüssigen Kations, die gebildete Schwefelsäure erhöht den Anteil des Wasserstoffes (H+) im Sorptionskomplex und ist damit ein Werkzeug der pH-Wert Einstellung. H+ Kationen aktivieren den Kationenaustausch zwischen Kolloid und Bodenlösung.
Um den Sorptionskomplex auf das gewünschte Kationen-Verhältnis zu bringen, ist eine ausgeklügelte Strategie erforderlich. Die zu verwenden Sulfate und/oder Elementarschwefel Anteile erhalten Sie über die Bodenuntersuchung nach Albrecht.
Sind die Kationenverhältnisse im Sorptionskomplex ausgeglichen und der Schwefelanteil im Boden befindet sich oberhalb von 50 ppm, ist eine übermäßige Schwefeldüngung kontraproduktiv. Lediglich der Pflanzenentzug ist zu düngen. Ein Überschreiten der Mengen führt zu Kationen Unterversorgung und bereitet damit Probleme in Form von Mangelerscheinungen.
Elementarschwefel Abbau
Das ausgebrachte Granulat (90% fein gemahlener Elementarschwefel, 10% Bentonit) löst sich bei Zugabe von Wasser schnell auf und dringt in die oberen Schichten der Erdoberfläche ein.
Der Schwefel kann in dieser Reinform allerdings von der Pflanze nicht aufgenommen werden.
Um dies zu ermöglichen, muss der Schwefel in Sulfatschwefel umgewandelt werden. Dies geschieht durch spezielle, im Boden verfügbare Bakterien, die Thiobakterien.
Im feuchten Milieu, ab einer Bodentemperatur von 15°C beginnt dieser Prozess und hält kontinuierlich über einen Zeitraum von bis zu 8 Wochen an.
Dabei werden Thiosulfat, Tetrathionat und Trithionat als Zwischenverbindungen zu Sulfat als Endprodukt gebildet.
Als „Abfallprodukte“ fallen in geringen Mengen Schwefelsäure und Schwefelwasserstoff an.
Das langsam gebildete Sulfat wird von der Pflanze aufgenommen.
Verluste durch Auswaschung bei starken Niederschlägen sind somit minimal.
Überschüssiger Elementarschwefel, der z.B. nach Herbstdüngung aufgrund niedriger Temperaturen nicht mehr abgebaut wird, steht im nächsten Frühjahr bei steigenden Bodentemperaturen wieder zur Verfügung
Humusbildung
1 kg Schwefel ist ausreichend für die Bildung von ca. 100 kg Humus. Damit wird der Humuskreislauf aufrechterhalten, im günstigsten Fall gewinnt man Humus dazu.
Voraussetzung ist ein S : N : C Verhältnis von 1 : 10 : 100.
Humus ist ein Pufferspeicher für Schwefel und liefert Schwefel nach. Er gleicht also kurzfristige Defizite aus, muss aber auch wieder neu befüllt werden.