Versuchsergebnisse zur Düngung und Nährstoffausnutzung
Aspekte zur Rolle der Schwefeldüngung im Dauergrünland

Auf mittelintensiv genutztem Dauergrünland mit regelmäßiger organischer Düngung dürfte nicht von einem Schwefelmangel auszugehen sein. Die Gefahr einer suboptimalen Versorgung steigt allerdings bei leichten, flachgründigen Böden mit geringem Humusgehalt und wenig Einsatz von Wirtschaftsdüngern an (Rohde, 2000).

Mit 20 Kubikmeter Rindergülle gelangen etwa 5 bis 10 Kilogramm Schwefel auf das Grünland zurück, was in der Größenordnung etwa dem S-Entzug eines Aufwuchses entspricht. Bei 10 Tonnen Stallmist beträgt die Zufuhr etwa 8 bis 15 kg. Bei diesen Wirtschaftsdüngern ist im Vergleich zum Mineraldünger jedoch nur ein geringer Teil (unter 20 %) sofort pflanzenverfügbar (Peretzki und Heigl, 2001). Der überwiegende Teil ist organisch gebunden und wird erst nach und nach durch Mineralisierung freigesetzt. Rinderjauche enthält im Vergleich mit 4 bis 6 Kilogramm pro 20 Kubikmeter deutlich weniger Schwefel, wovon jedoch über 70 % schnell verfügbar sind.

Es ist demnach in Hinblick auf eine Abschätzung über die Notwendigkeit ergänzender mineralischer S-Gaben auch zu unterscheiden, ob und wie hoch Wiesen bereits langjährig mit organischer Düngung versorgt wurden.

Leistungsfähige Neuansaaten, Wechselgrünland, leguminosenreiche Bestände und Weidelgraswiesen mit intensiver Schnittnutzung (Rohde, 2000) und hoher Düngungsintensität (Taube et al., 1996; Wulfes et. al., 2000) haben einen erhöhten S-Bedarf. Vor allem beim ersten oder zweiten Aufwuchs besteht hier insbesondere nach nasskalten Wintern und Frühjahren die Gefahr unzureichender Schwefelversorgung, wenn eine mineralische Ergänzungsdüngung zu Vegetationsbeginn unterbleib.

Während bei den Aufwüchsen im Sommer und Herbst derzeit in der Regel von einer ausreichenden Schwefelversorgung ausgegangen werden kann, trägt eine ergänzende mineralische Schwefeldüngung im Frühjahr bei den oben genannten Standort- und Witterungsvoraussetzungen mit erhöhtem Bedarf bzw. geringer S-Verfügbarkeit durch Boden und Wirtschaftsdünger zur Sicherung einer manchmal kritischen Schwefelversorgung des ersten und zweiten Schnittes bei. Erscheint eine Schwefelgabe notwendig, so kann diese z.B. entweder im Frühjahr mit der Grunddüngung oder zum ersten - und bei Bedarf zum zweiten - Aufwuchs mit der N-Düngung ausgebracht werden. Dabei wird sich die Auswahl des jeweiligen schwefelhaltigen Düngers zweckmäßigerweise in erster Linie nach den benötigten Hauptnährstoffen, die zu dieser Zeit vom Betrieb auf den Flächen ausgebracht werden, richten.

Ab dem Jahre 1998 wurde in Zusammenarbeit mit dem Spitalhof in Kempten ein Schwefeldüngungsversuch auf einer weidelgrasreichen und viermal geschnittenen Wiese angelegt. Als Standortverhältnisse liegen ein niederschlagsreiches (1290 mm) Klima und ein tiefgründiger, humusreicher Boden (Parabraunerde aus schluffigem Lehm) vor.

Im folgenden sind der Versuchsplan und die vorläufige Auswertung der Ergebnisse der ersten vier Versuchsjahre 1998 bis 2001 dargestellt. Zur Wahl der Varianten ist zu bemerken, dass hier die Versuchskonzeption gezielt auf die Düngungsgegebenheiten der Praxis des Grünlandgürtels Bayerns angelehnt wurde, insbesondere was die Höhe und Verteilung der Gülledüngung betrifft. Auch wurde bei dieser Versuchsanordnung bewusst auf eine echte Nullparzelle verzichtet; als Kontrolle dienen die Varianten 1 und 3 ohne zusätzliche Schwefeldünger. Außerdem erhielten die einzelnen Parzellen unterschiedlich hohe Schwefelmengen.

Geprüft wurden eine Kombination von unterschiedlichem Gülleeinsatz mit einer begrenzten Auswahl von Möglichkeiten einer ergänzenden elementaren und mineralischen Schwefelzufuhr. Tabelle 2 zeigt die weite Streuung in der organischen, mineralischen und gesamten Schwefelzufuhr. Da die Ergebnisse der Standardbodenuntersuchung zwar eine optimale bis hohe Kaliversorgung des Bodens, jedoch nur mittlere Phosphatgehalte zeigten, stellt ferner das Versuchsglied 4 auch eine interessante Kombination aus einem schnell wirksamen Phosphatdünger und einer ergänzenden mineralischen Schwefelzufuhr dar. Da sich am Spitalhof die pH-Werte vielfach an der unteren Grenze des optimalen Bereiches für die vorliegende mittlere Bodenart bewegen, wurde bei Variante 6 im Gegensatz zu Variante 5 ein Kalkausgleich in Höhe von 1,4 bis 1,7 dt CaO ab 1999 gegeben. Dies folgt aus der Überlegung heraus, dass dem Ammonsulfatsalpeter (ASS) auf Grünland ein etwa fünfmal höherer Kalkverlust gegenüber dem Kalkammonsalpeter (KAS) zugeschrieben wird. Es sei jedoch schon an dieser Stelle angefügt, dass der pH-Wert im Mittel aller Varianten über die Jahre hinweg vergleichsweise starken Schwankungen mit insgesamt leicht abnehmendem Verlauf unterlag. Effekte, die durch die unterschiedlichen Düngungsvarianten hervorgerufen wurden, ließen sich während der bisherigen Versuchsperiode jedoch noch nicht ableiten.

Beim ersten Schnitt waren im vierjährigen Mittel keine Ertragsunterschiede zwischen den einzelnen Varianten ersichtlich. Beim zweiten Aufwuchs zeigten sich (siehe auch Taube et al., 2000) jedoch deutliche und absicherbare düngungsbedingte Ertragsdifferenzen bis zu einer Höhe von max. 9 dt/ha. Bei ausschließlicher viermaliger Gülledüngung (1 und 2) zeigte dabei der Einsatz von Netzschwefel keinen Ertragseffekt. Gegenüber der Gülledüngung steigerte Mineraldünger ohne Schwefel (KAS, Vgl. 3) den Ertrag dieses Aufwuchses um knapp vier Dezitonnen pro Hektar, wenngleich hier die mit der Düngung ausgebrachte Schwefelmenge im Vergleich mit den ersten beiden Varianten wesentlich geringer war. Die Ertragszunahme war demnach auf die schnell wirksame Mineraldüngerform zurückzuführen. Eine weitere, signifikante Steigerung um etwa 2,5 dt/ha brachte der Einsatz von Schwefel mit Ammonsulfatsalpeter und schwefelhaltigem Grunddünger (5,6). Eine nochmalige signifikante Steigerung um ca. 2,4 dt/ha erzielte Variante 4 mit Superphosphat als Grunddüngung und KAS als Mineraldünger zum zweiten und vierten Schnitt. Demnach war für die vorhandenen Standortbedingungen mit mittlerer Phosphatversorgung aus dem Boden die Kombination von Schwefel und schnell wirksamen Phosphat gegenüber einer schwefelfreien Mineraldüngung mit langsam wirkender P-Quelle (Eurofertil) besonders vorteilhaft. Beim dritten Schnitt bewegte sich bei optimalem N/S-Verhältnis und Schwefelgehalten von teilweise deutlich 0,25 % i.d. TS die Spannweite im düngungsbedingten Ertragsunterschied mit max. 3,5 dt/ha auf wesentlich geringerem Niveau als beim zweiten Aufwuchs. Signifikant unterschied sich nur Variante 3 mit schwefelfreier Mineraldüngung und zweimaliger Güllegabe zu der Düngung mit viermaliger Güllegabe plus Netzschwefel. Unterschiedliche Schwefeldüngung führte zwar im vierten Aufwuchs zu stark streuenden Schwefelgehalten, jedoch zu keinen absicherbaren Ertragsunterschieden.

Zusammenfassend betrafen daher unter den Versuchsbedingungen am Spitalhof die düngungsbedingten Ertragsunterschiede fast ausschließlich den zweiten Aufwuchs.

Die düngungsbedingte Spannweite im Jahresertrag betrug demnach ca. 12 Dezitonnen Trockenmasse. Auffallend ist der gute Wirkungsgrad der Gülle (Vgl. 1 und 2 gegenüber Vgl. 3). Bei kombinierter Düngung ergab die Verwendung von schwefelhaltigem Mineraldünger (Vgl. 5 und 6) gegenüber schwefelfreiem Mineraldünger (Vgl. 3) einen signifikanten Ertragsvorteil von knapp 6 dt/ha. Besonders vorteilhaft war bei nur mittlerer P-Versorgung die Kombination von Schwefeldüngung und schnell wirksamen Phosphat mit einem Ertragsunterschied von etwa 10 dt/ha (Vgl. 4 gegenüber Vgl. 3). Bei kombiniert organisch-mineralischer Düngung mit Schwefelbeigabe (Vgl. 5 und 6 gegenüber Vgl. 4) war der zusätzliche Phosphat-Effekt mit knapp 4 dt/ha an der Grenze der statistischen Absicherbarkeit.

Der weidelgrasreiche Standort entzog mit vier Schnitten im Jahr bei einem mittleren Ertragsniveau von 115 Dezitonnen Trockenmasse im vierjährigen Versuchsmittel 31 kg Schwefel pro Hektar und Jahr. Dabei wurden pro Aufwuchs zwischen 7,0 und 8,6 kg Schwefel pro Hektar und Jahr aufgenommen. Je nach Düngungsvariante streute der mittlere Jahresentzug zwischen 24 und 37 kg Schwefel. Erhöhte Entzüge traten vor allem bei den Varianten mit zusätzlich elementarer (2) oder mineralischer S-Düngung (4,5,6) gegenüber solchen mit ausschließlicher Gülledüngung (1) oder mit organisch-mineralischer Düngung ohne zusätzlicher Schwefelbeigabe (3) auf. Bedeutend war neben der Schwefeldüngung ebenfalls der Jahreseinfluss, der im Versuchsmittel zwischen 27 und 39 kg S/ha lag.

Die Schwefelgehalte lagen meist höher als 0,2 % i.d. TS. Dieser Wert wurde nur von den Varianten ohne zusätzlicher Schwefelzugabe (1 und 3) geringfügig, jedoch absicherbar unterschritten.

Die Schwefelgehalte in der Trockenmasse stiegen über das Jahr hinweg kontinuierlich an. Hier zeigte sich auch in der Spannweite zwischen den einzelnen Versuchsparzellen ein großer Einfluss der Düngung, vor allem beim zweiten und vierten Aufwuchs. Hohe Gesamtschwefelgaben (5, 6) bzw. eine mineralische S-Düngung zum vierten Schnitt führten hier jedoch zu vergleichsweise sehr hohen Gehalten im Futter. Bei elementarer und mineralischer S-Düngung war noch im Folgejahr eine Nachwirkung im ersten Schnitt ersichtlich.

Im Versuchsmittel wurden sehr starke Schwankungen zwischen den einzelnen Jahren und Schnitten beobachtet, vor allem beim ersten und vierten Aufwuchs. Ebenfalls deutet sich über den bisherigen Zeitraum im Versuchsmittel ein positiver Anstieg der Werte über die Jahre hinweg an, der vermutlich auf den mit + 25 kg S/ha und Jahr positiven Schwefelsaldo (Gesamt-S-Düngung minus Entzug) des Gesamtversuches und damit der Nachwirkung des in der Gülle organisch gebundenen Schwefelanteiles zurückzuführen ist.

Das N/S-Verhältnis lag bei jedem Versuchsglied und in allen Aufwüchsen unter 15 : 1. Daraus geht eine allgemein recht gute Schwefelversorgung hervor. Im Grenzbereich zwischen 12 und 15 bewegten sich wiederum die Varianten 1 und 3, welche außer der organischen Düngung in unterschiedlicher Höhe keine zusätzliche S-Düngung erhielten. Dies betraf v.a. die ersten beiden Aufwüchse. Im Versuchsmittel wurde das N/S-Verhältnis sowohl über das Jahr hinweg vom ersten bis zum dritten Aufwuchs als auch in der Tendenz über die Jahre hinweg etwas enger.

Bei einem mittleren Düngungsniveau von 200 kg N/ha und allgemein recht guter Schwefelversorgung (siehe N/S-Verhältnis) traten zwischen den einzelnen Düngungsstufen ab dem zweiten Schnitt keine signifikanten Unterschiede in den Energie- und Rohproteingehalten der einzelnen Aufwüchse auf. Geringfügige, statistisch absicherbare Differenzen waren nur beim ersten Schnitt in einem Falle (5), vorhanden, wobei hier jedoch nicht von einer Schwefelwirkung ausgegangen werden konnte (siehe Tabelle 3).