Schwefelüberraschung in Sojabohnen

Wenn Sojabohnen sprechen könnten, würden sie Ihnen sagen, dass die Gesetzgebung zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung funktioniert.

Diese Gesetze, die erstmals in den 1970er Jahren verabschiedet wurden, unterdrückten den durch Industrieabgase verursachten schwefelhaltigen sauren Regen. Die Anwendung schwefelhaltiger Düngemittel (S) kam bisher nur Nutzpflanzen zugute, die auf sandigen Böden angebaut wurden, da atmosphärisches S durch sie auswaschen würde.

Nicht mehr. „Schwefelreaktionen traten besonders bei Mais stärker auf, aber wir haben auch einige ziemlich starke Schwefelreaktionen bei Sojabohnen dokumentiert“, sagt Shaun Casteel, ein Sojabohnen-Agronom der Purdue University Extension. Parallel zu weniger „freiem“ atmosphärischem S steigt der S-Verbrauch durch Nutzpflanzen aufgrund der höheren Erträge der Landwirte, fügt er hinzu.

Purdue-Studien zeigen, dass S-Anwendungen den Sojabohnenertrag auf sandigen oder grobkörnigen Böden mit weniger als 2 % organischer Substanz um 10 bis 15 Bushel pro Acre steigern. Die Anwendung von S löst auch auf schwereren Böden mit 2,5 % bis 3 % organischer Substanz eine Reaktion von 4 bis 6 Scheffeln pro Hektar aus.

Aufschlussreicher sind die Reaktionen auf schwereren Böden mit 3,5 % organischer Substanz oder mehr. Casteel beschreibt diese als „situativen Schwefelmangel“.

„Diese Böden enthalten reichlich organisches Material, das mineralisiert und den Nutzpflanzen sowohl Schwefel als auch Stickstoff liefert“, sagt Casteel. „In diesen Böden sehen wir mit einigen dieser Schwefelbehandlungen Ertragssteigerungen im zweistelligen Bereich [Buschel pro Hektar]. Die Reaktion der Pflanzen ist in der Mitte der Saison optisch auffällig. Sie sind grün wie ein Kürbis im Vergleich zu das Highlight-Grün [von S-defizienten Pflanzen].“

Diese Ertragsvorteile hängen mit dem früheren Anbau von Sojabohnen im Mittleren Westen Ende April oder Anfang Mai zusammen, sagt Casteel. Schwerere Böden mit hohem Gehalt an organischer Substanz sind in dieser Zeit tendenziell kühler und feuchter. Dadurch wird die Mineralisierung begrenzt, wodurch der vom Boden zugeführte Schwefel unterdrückt wird. Er fügt hinzu, dass die S-Reaktionen auch durch starke Rückstände verstärkt werden, die durch reduzierte Bodenbearbeitung oder Zwischenfrüchte verursacht werden.

„Bei der konventionellen Bodenbearbeitung wird etwas mehr Schwefel aus der organischen Substanz freigesetzt, bei Direktsaat und Streifensaat ist das jedoch nicht der Fall“, sagt Paul Groneberg, ein pensionierter Agronom von Centrol Crop Consulting mit Sitz im Westen -Zentrales Minnesota. „Schwefel ist ein Schlüsselelement, das bei Streifen- und Direktsaat-Situationen hinzugefügt werden muss.“

Eine spätere Bepflanzung macht die Vorteile von S-Anwendungen auf diesen Böden jedoch zunichte.

„Die gleichen Schwefelbehandlungen, die auf Sojabohnen angewendet wurden, die in der ersten Juniwoche gepflanzt wurden, zeigten keine Wirkung“, fügt er hinzu. Die wärmeren Böden führen zu einer stärkeren Mineralisierung der organischen Substanz, was sich in mehr Boden-S niederschlägt, fügt er hinzu.

Normalerweise ist eine Ertragssteigerung von 2 Scheffeln pro Hektar erforderlich, um die Produkt- und Anwendungskosten zu decken. „Dies kann je nach Marktpreisen und Produktkosten schwanken, aber es ist eine ziemlich konstante Zahl“, sagt Casteel.

Der Zeitpunkt der Anwendung von S ist oft die größere Frage.

„Um den größtmöglichen Nutzen für das Geld zu erzielen, muss man es in frühen [Sojabohnen-Wachstums-]Stadien anwenden, von der Pflanzung bis V2 oder V3“, sagt Casteel.

20 Pfund S, die in Form von Ammoniumsulfat (AMS) kurz vor der Pflanzung oder während des frühen vegetativen Wachstums ausgebracht werden, seien ein guter Ausgangspunkt, stellt er fest. Granulatförmiges AMS ist die einfachste Form, aber Landwirte können granuliertes S auch auf andere Weise anwenden, beispielsweise als 50:50-Mischung aus granuliertem AMS und elementarem Schwefel.

Landwirte können flüssige S-Formulierungen auch mit Startern wie 10-34-0 mischen. Die Anwendung von Ammoniumthiosulfat (ATS) und Kaliumthiosulfat (KTS) in einem 2 Zoll versetzten Tropfen auf der Bodenoberfläche ist eine weitere Einstiegsoption.

Der Nachteil besteht darin, dass nicht jeder Landwirt auf solche Starteranwendungen vorbereitet ist.

„Die meisten, die das tun, pflanzen in 30-Zoll-Reihen“, sagt Casteel. „Wir verlieren also einen Teil der potenziellen Ertragssteigerung durch breitere Reihen. Das bringt uns in eine Zwickmühle.“

Zu den weiteren Anwendungsmöglichkeiten gehört die Ausbringung von körnigem AMS mit einer Düngeanlage auf Sojabohnen bis zum V3-Stadium. Durch Reifen plattgedrückte Sojabohnen können sich in diesem Stadium noch erholen. Nach diesem Stadium entstehen abgeflachte Pflanzen ohne zusätzliches Ertragspotenzial.

Blatt-S-Anwendungen haben in Purdue-Versuchen aufgrund von Phytotoxizitätsproblemen nicht so gut funktioniert wie granulare S-Anwendungen. Antagonismus kann auch entstehen, wenn eine S-Form wie ATS mit einem Burndown- oder Vorauflauf-Herbizid kombiniert wird.

Es besteht jedoch möglicherweise Potenzial, wenn flüssige S-Formulierungen mit Fungizid- und/oder Insektizidanwendungen während der reproduktiven Sojabohnenphase kombiniert werden.

„Es gibt einige intensive Managementsynergien, die zunächst verstanden werden müssen“, sagt Casteel.

Zu viel S kann schädlich sein, insbesondere bei spät gepflanzten Sojabohnen. „Wir haben das im Jahr 2019 gesehen, als 20 Pfund [pro Acre] Schwefel in einem konzentrierten Band mit Starter-ATS die Pflanzenentwicklung einschränkten“, sagt Casteel. „Ich denke, dass die hohe Rate die Wurzeln verbrannte und dadurch die Knötchenbildung und die Stickstofffixierung unterbrach. Am Ende hatten wir kürzere Pflanzen und einen Ertragsrückgang im Vergleich zu keiner oder einer niedrigeren Schwefelrate.“

Das Erscheinungsbild von Sojabohnen, die keinen Schwefeldünger erhielten (links), zeigt ein dünneres Blätterdach im Vergleich zu Sojabohnen (rechts), die 20 Pfund Schwefel pro Hektar erhielten.

Sofern S nicht als Starter bei der Pflanzung ausgebracht werden kann, erfordert die Ausbringung von S einen weiteren Feldausflug. Dies kostet Zeit und Geld und kann die Pflanzung verzögern.

„Mir wäre es lieber, wenn die Landwirte rechtzeitig säen, wenn die Felder fit sind, und dann mit der Schwefelanwendung zurückkommen“, sagt Casteel.

Die Ertragsreaktionen können auch auf Böden mit S-Mangel variieren. „Im Jahr 2019 waren die Reaktionen selbst auf normal responsiven Seiten nicht so hoch wie in anderen Jahren“, berichtet er.

Referenzstreifen, auf die kein S aufgetragen wird, und Gewebetests während der Saison können die Wirksamkeit der S-Anwendung messen. Mithilfe dieser Informationen können Landwirte ermitteln, auf welchen Feldern in den kommenden Jahren am wahrscheinlichsten eine S-Reaktion zu beobachten ist.

„Diese enormen Reaktionen gibt es nicht in jedem Bereich und in jeder Situation“, betont Casteel. „Diese Reaktionen erfolgen jedoch so häufig, dass sie in Betracht gezogen werden sollten, insbesondere für diejenigen, die Pflanztermine und höhere Erträge vorantreiben.“

Schwefel-Starter- oder Streudünger, die auch Stickstoff (N) enthalten, können aufgrund der Einbeziehung von N ebenfalls eine zusätzliche Ertragsreaktion hervorrufen.

„Wir sehen es nicht jedes Jahr, aber der Stickstoff in einem Produkt wie AMS [Ammoniumsulfat] oder ATS [Ammoniumthiosulfat] kann von Vorteil sein“, sagt Shaun Casteel, Sojabohnen-Agronom der Purdue University Extension. „Mit Kalziumsulfat oder Gips ist das nicht der Fall. Der Stickstoff stimuliert das Pflanzenwachstum, insbesondere auf kühleren und feuchteren Feldern. Der Schwefel ist ein Cofaktor für die Knollenbildung und Stickstofffixierung.“

Pflanzen können sich nicht mehr auf atmosphärischen Schwefel (S) verlassen, um den S-Bedarf der Pflanzen zu decken.

„Wir erhalten nicht mehr jährlich 15 bis 20 Pfund [pro Acre] Schwefel aus atmosphärischer Deposition“, sagt Shawn Casteel, ein Sojabohnen-Agronom der Purdue University Extension. „Im gesamten Mittleren Westen liegen wir bei 5 Pfund [pro Acre] oder weniger.“

Hier ist ein hypothetisches Beispiel von Mosaik darüber, wie viel Schwefel Sojabohnen verbrauchen, welche natürlichen S-Quellen sie haben und wie viel S-Dünger erforderlich ist.

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