Schwefel im Erdreich und in der Pflanze

Schwefel verhält sich im Boden wie Nitrat.

In der Pflanze sind sowohl Stickstoff als auch Schwefel wichtige Bausteine für Proteine. Ein Schwefelmangel schränkt die effiziente Nutzung des Stickstoffs stark ein, was die Proteinsynthese mindert. Seit der Industrialisierung wurde dem Boden eine große Menge Schwefel in Form von Schwefeldioxid aus der Luftverschmutzung (durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe) zugeführt. Mit dem Rückgang der Emissionen verringert sich auch die Schwefelzufuhr aus der Atmosphäre, wodurch eine ausgewogene Düngung noch wichtiger wird.

Schwefel kann von Pflanzen aus der Bodenlösung nur in Form von Sulfat aufgenommen werden. Genau wie hochverfügbares Nitrat kann dieses durch Auswaschung verloren gehen. Deshalb wird empfohlen, Schwefeldünger im Frühjahr auszubringen, so dass er von den Pflanzen -genau wie Nitrat- während der Wachstumsphase aufgenommen wird. Schwefel und Stickstoff werden für die Bildung von Proteinen benötigt, und die Aufnahmezeiten sind ähnlich.

The Sulphur Cycle

infoElementarer Schwefel

Während sulfatischer Schwefel für die Kulturpflanzen sofort verfügbar ist, muss elementarer Schwefel zunächst durch bakterielle Aktivität im Boden erst in Sulfat umgewandelt werden, bevor er verfügbar wird. Die Geschwindigkeit dieser Oxidation ist schwer abzuschätzen, und kann viele Monate dauern. Dadurch steht der von der Kultur benötigte Schwefel möglicherweise nicht zur Verfügung, wenn er benötigt wird.

Proteinsynthese

Schwefel wird für viele Wachstumsfunktionen der Pflanzen benötigt. Wie Stickstoff bildet er einen essentiellen Bestandteil des Proteins. Deshalb gibt es einen engen Zusammenhang zwischen den Stickstoff- und Schwefelgehalten in Kulturpflanzen, wobei die meisten von ihnen etwa 1 kg Schwefel (2,5 kg SO3) pro 12 kg Stickstoff aufnehmen.

SO3 AUFNAHME DURCH WEIZEN, KARTOFFELN UND KOHL WÄHREND DER VEGETATIONSPERIODE
SO3 UPTAKES BY WHEAT, POTATO AND CABBAGE DURING THE GROWING SEASON

Brassica-Kulturen wie Raps und Kohl benötigen eine deutlich größere Schwefelmenge. Sie benötigen zusätzlichen Schwefel für die Produktion von Senfölglycosiden, die in den Pflanzen als Abwehrmechanismus eingesetzt werden.

Nach der Aufnahme bewegt sich der Schwefel, im Gegensatz zum Stickstoff, nicht gegen den Transpirationsstrom. Er kann daher nicht aus älteren Blättern abgezogen werden, um z. B. neues Wachstum zu unterstützen. Eine ausreichende und kontinuierliche Versorgung des Bodens deckt daher den Bedarf der wachsenden Pflanze.

Mangelerscheinungen sind beispielsweise Vergilbungen an jungen Blättern oder Neuaustrieben. Die Vergilbung durch Stickstoffmangel zeigt sich dagegen zuerst an älteren Blättern.

Bei Raps mit Schwefelmangel kann es weiterhin zu einer Purpurfärbung und zum Aufrollen junger Blätter, zu einer verzögerten und lang anhaltenden Blüte, einer blassen Blütenfarbe und Verringerung und Verkleinerung der Schoten kommen.

In Ländern, in denen der Schwefelgehalt der Atmosphäre - von der Luftverschmutzung bis zur Verbrennung fossiler Brennstoffe - abnimmt, besteht ein erhöhtes Risiko von Schwefelmangel. In den USA und der EU sind die Schwefeldioxidemissionen rapide zurückgegangen. Den Angaben des Earth Observatory (welches Daten aus der NASA-Forschung teilt) zufolge, geht sogar in Asien, der Region mit den größten Schwefeldioxidemissionen weltweit, die Menge des atmosphärischen Schwefels zurück. Bei Schwefeldioxidemissionen in China ist anhand von zwei Perioden in den ersten beiden Jahrzehnten dieses Jahrhunderts, ein stetiger Rückgang der Luftverschmutzung zu erkennen. Dies hat, wie in anderen postindustriellen Regionen der Welt, dazu geführt, dass weniger Schwefel in den Boden gelangt.

ÜBER MEHRERE JAHRE VON OMI GEMESSENE MITTELWERTE DER SCHWEFELDIOXIDKONZENTRATIONEN 2005-2007
Quelle: NASA Earth Observatory
Über mehrere jahre von omi gemessene mittelwerte der schwefeldioxidkonzentrationen 2005-2007

ÜBER MEHRERE JAHRE VON OMI GEMESSENE MITTELWERTE DER SCHWEFELDIOXIDKONZENTRATIONEN 2011-2014
Quelle: NASA Earth Observatory
Über mehrere jahre von omi gemessene mittelwerte der schwefeldioxidkonzentrationen 2011-2014