Im Jahr 2016 wurden auf den Modellbetrieben der WRRL Saugplattenanlagen eingerichtet, um die Sickerwassermengen unter Bewirtschaftung zu erfassen. Neben dem Augenmerk auf Nitrat wird seitdem auch die Auswaschung von Schwefel analysiert. 

Gerade auf den leichten Böden mit geringer Wasserhaltefähigkeit und hohen Sickergeschwindigkeiten zeigen sich Schwefel-Auswaschungen. Für den Standort Borken mit regelmäßiger Düngung von Kaliumsulfat oder Kalimagnesia in der ökologischen Gemüse-Fruchtfolge wurde eine durchschnittliche Auswaschung von 40 kg S/ha und Jahr festgestellt. Auf den bindigeren Böden fällt diese Fracht geringer aus. Bekanntermaßen werden zudem nur noch geringe Mengen an Schwefel über den Luftpfad eingetragen: Je nach Region weist das Umweltbundesamt Einträge von 3 bis 9 kg Schwefel pro ha und Jahr aus (PINETI-3 Forschungsbericht; UBA (2018). Diese Zufuhr, von der in der Vergangenheit gerade die Standorte im Rheinland mit dem guten Bindungsverhalten der Böden profitiert haben, ist heute praktisch vernachlässigbar. 

Pflanzenverfügbares Sulfat

Im Boden liegt Schwefel zum Großteil in der organischen Substanz vor und muss durch Mineralisierung zu Sulfat, SO₄^2-, umgewandelt werden, um es für die Pflanzen nutzbar zu machen. Da dafür - wie beim Stickstoff - Bodenfeuchte und Temperatur entscheidend sind, ist es gerade im zeitigen Frühjahr teilweise nicht möglich, ausreichend Sulfat zu mobilisieren. Typisch sind gelb-scheckige Getreidebestände, die im Wachstum zurückbleiben. Schwefelmangel äußert sich durch eine Gelbfärbung der jüngsten Blätter, bei Stickstoffmangel sind die ältesten Blätter betroffen. Während unter konventioneller Bewirtschaftung durch die schwefelhaltigen Mineraldünger hohe Schwefelmengen mitgeliefert werden, fehlt diese Zufuhr im Ökolandbau. Der Schwefel aus den organischen Düngern muss erst mineralisiert werden und steht gegebenenfalls bei kalten und trockenen Bodenbedingungen zu spät zur Verfügung. 

Schwefel ist essentiell für die Photosynthese und elementar für die Bildung von Aminosäuren. Liegt Schwefelmangel vor, so kann der verfügbare Stickstoff nicht effizient genutzt werden. Daher ist eine Schwefeldüngung zu Leguminosen sinnvoll, um die Fixierungsleistung zu erhöhen. Aber auch nicht-legume Kulturen mit hohem Stickstoffbedarf, wie Raps und Kohlarten, brauchen Schwefel im Verhältnis 1:10 zu Stickstoff, um die Nährstoffe effizient umzusetzen. 

Mangel oder im Optimum? 

Der im Boden mineralisierte Schwefel (S_min) kann parallel zur N_min- Untersuchung ermittelt werden. Erhöhte zweistellige S_min-Werte finden sich oftmals nur nach einer Düngung von leicht-löslichen Sulfatformen. Eine S_min-Bestimmung ist folglich ein gutes Instrument, um synchron zu N_min die aktuelle S-Verfügbarkeit im Boden zu kontrollieren. Sie ist aber untauglich zur Feststellung eines S-Mangels. Dazu sind Pflanzen- oder Silageproben besser geeignet: Ab einem N:S-Verhältnis von 15 wird von Mangel gesprochen, während das Optimum bei 10 bis 12:1 liegt. 

Mit einer Bereitstellung von geschätzten 20 bis 30 kg S/ha aus Boden und Luft und einer potenziellen Auswaschung von 40 kg S/ha auf leichten Böden - also negativer Saldo - erklärt sich, warum diesem Nährstoff in Zukunft mehr Beachtung zu schenken ist. Gerade Betriebe, die ihre Kalium- und Magnesiumdüngung weitestgehend über Wirtschaftsdünger abdecken, bringen tendenziell gleichzeitig zu wenig Schwefel aus, wie aus der Tabelle 1 ersichtlich. So sind für 40 kg S/ha 53 t Rindermist im Jahr erforderlich, was dem ganzjährigen Mistanfall bei Stallhaltung von zwei Kühen oder 2 GV/ha entspricht. Das ist unrealistisch. Dieser Schwefel ist zudem organisch gebunden und damit nicht sofort wirksam.

Empfehlung für die Praxis

Es empfiehlt sich, innerhalb der Acker-Fruchtfolge zu schwefelbedürftigen Kulturen gerade auf den leichten Standorten eine Gabe von rund 40 kg S je ha über Sulfatdünger im Frühjahr einzuplanen. Auf den leichten Standorten mit geringer Zufuhr an Wirtschaftsdüngern ist es sinnvoll, den Kaligehalt im Boden sowie das Kali:Magnesium-Verhältnis zu betrachten. Liegt Kali im Mangel vor (Versorgungsstufe A bis B), ist es sinnvoll, Schwefel und Kali in Kombination, zum Beispiel über Kalimagnesia oder Kaliumsulfat, zu fahren, um die Schwefelwirkung voll nutzen zu können. Das Kali: Magnesium-Verhältnis im Boden sollte hierbei bei mindestens 3:1 liegen, hoch mit Magnesium versorgte Flächen (Versorgungsstufe D bis E) brauchen somit kein zusätzliches Mg im Düngemittel (Kieserit, Kalimagnesia). Beim Dauergrünland ist die Notwendigkeit der Schwefelergänzung geringer: Der Bedarf kann weitestgehend aus Bodenvorrat und organischer Düngung gedeckt werden. 

Zur Abschätzung des Schwefelbedarfs auf Grünland können genauso Futteranalysen herangezogen werden.

• Die Calciumsulfat-Düngemittel (natürliche Gipsformen) lassen sich zur Kultur in granulierter Form (GranuGips, Calcifertil) oder als Rohmaterial (Rotgips, Casovit) mit einem Kalkstreuer zur Bodenbearbeitung oder als Kopfkalkung ausbringen. Sie sind nicht pH-wirksam und günstig.
• Die Sulfatdünger in Kombination mit Mg und /oder Kali (Kieserit, Kaliumsulfat, Kaimagnesia) sind teurer, aber am schnellsten wirksam. Sie sind dann sinnvoll, wenn auch Kali, Magnesium oder das Kali:Mg-Verhältnis ausgeglichen werden sollen; angestrebtes Verhältnis K:Mg: 3:; es ist darauf zu achten, die Oxidform K₂O aus der Bodenuntersuchung mit 0,83 zu multiplizieren, um auf Kzu kommen
• Elementarer Schwefel kann nicht dazu genutzt werden, kurzfristige Mangelsymptome zu beheben oder im Anwendungsjahr die Versorgung maßgeblich zu erhöhen. Er kann lediglich zur Erhöhung des S-Pools im Boden dienen und somit langfristig die Mineralisierungsrate erhöhen.
• Gleiches gilt für Calciumcarbonate, die mit Schwefel, wie Casovit, angereichert sind, die Höhe der späteren S-Mineralisierung ist nicht vorhersehbar, was die Düngewirkung schwer kalkulierbar macht.

Vor diesem Hintergrund sind die Regulierung des pH-Werts über Kalk (basisch wirksam) und die Düngung von Schwefel getrennt zu planen und durchzuführen.

Düngefenster zum Vergleich

Die Bezeichnungen und Zusammensetzung der angeführten Produkte führen oftmals zur Verwirrung, vor allem bei den natürlichen Schwefelformen, wie Gips (Calciumsulfat) und Kalk (Calciumcarbonat) oder deren Mischform. Die Produkte sollten als Calciumsulfat ausgewiesen sein, eine basische Wirksamkeit von < 5 % CaO haben und möglichst fein vermahlen oder im Anschluss auch granuliert worden sein, um im Anwendungsjahr zur Wirkung zu kommen.  

Im Futterbau ist auf die zeitige Düngung hinzuweisen. Aus dem in der Grafik dargestellten S_min-Verlauf ist ersichtlich, dass ohne S-Düngung Schwefel erst mit zunehmender Bodentemperatur im Juni nennenswert mineralisiert und zur Verfügung gestellt wird. Das kommt für den ertragreichen ersten Schnitt somit zu spät, wenn Proteingehalte gesteigert werden sollen. Sollte also eine Düngung von Schwefel beabsichtigt werden, bietet es sich an, diese nun im zeitigen Frühjahr einzuplanen, um Ertrag und Qualität im ersten Schnitt noch beeinflussen zu können. Ein späterer Düngezeitpunkt bedingt eine feinere Vermahlung und eine sehr schnelle Löslichkeit (Sulfatdünger) der gestreuten Düngemittel. Gleiches gilt für die Düngung mit Kalium und/oder Magnesium. Man sollte außerdem ein Düngefenster lassen, um die Wirkung einer fehlenden Schwefeldüngung feststellen zu können.

Pascal Gerbaulet, Landwirtschaftskammer NRW