Schwefel ist ein essentieller Nährstoff, der in den Pflanzen verschiedene, wichtige Funktionen erfüllt, darunter die Bildung von Aminosäuren, Proteinen, Chlorophyll und die Förderung der Stickstoffaufnahme sowie die N2-Bindung z.B. durch die Leguminosen. Mangel an Schwefel beeinträchtigt nicht nur das Pflanzenwachstum, sondern auch die Qualität und Resistenz gegenüber Krankheiten. Zudem wird die S-Versorgung stark von Boden- und hydrologischen Faktoren beeinflusst. Der Gehalt der Atmosphäre an Schwefel durch industrielle Verbrennung hat in den letzten Jahrzehnten stark abgenommen, was zu einer Abnahme der S-Zufuhr zum Boden und schließlich zu Schwefelmangel in bestimmten Fruchtarten zunächst im konventionellen, später auch besonders im ökologischen Landbau geführt hat. Daraufhin erfolgte eine rege Versuchstätigkeit zur Ursachenforschung und zur Behebung der entstandenen Ertrags- und Qualitätsmängel auf den landwirtschaftlichen Betrieben. In dieser zusammenfassenden Studie wurden Versuchsdaten aus 98 Standorten in Mitteleuropa (Deutschland, Österreich, Schweden, Norwegen, Dänemark, Belgien, Italien, Polen, Großbritannien) aus den Jahren 1998 bis 2023 aufgenommen. Die Düngungsversuche erfolgten auf landwirtschaftlichen Betrieben und Versuchsstationen unter Anbaubedingungen des ökologischen Landbaus. Es wurden 1169 Behandlungsvarianten und 598 Standardvarianten ohne oder mit geringerer S-Düngung analysiert. Die Düngung erfolgte mit verschiedenen Schwefelquellen, darunter Kieserit, Gips, Elementarschwefel, Bittersalz und anderen Arten, in unterschiedlichen Mengen und Formen in der Regel direkt vor oder zum Anbau der Kulturen. Bodenuntersuchungen wurden nach Vorgaben des VDLUFA oder vergleichbaren Standards in Mitteleuropa durchgeführt. Die S-Mengen im Boden wurden in den Tiefen 0 – 30 cm, 30 – 60 cm und 60 – 90 cm ermittelt. Standortmerkmale wie Smin, Nmin, Bodenart, pH-Wert, Niederschlag und Umfang der Viehhaltung wurden erfasst. Zu jedem Versuchsaspekt lag eine ausreichende Datenmenge zur Verfügung um den Einfluss steigender S-Versorgung des Bodens oder der Pflanzenartengruppen (Dauergrünland, Luzerne-Klee-Gras, Körnerleguminosen, Getreidearten, andere Arten: Mais, W.-Raps) von starkem Mangel bis hin zur Überversorgung quantitativ darzustellen. Die Analysen konzentrierten sich daher auf die Erstellung von Beziehungen sowohl zwischen Ertragsreaktionen, Zusammenhängen mit der Stickstoffaufnahme der Fruchtarten sowie der N2-Bindung bei Leguminosen und der Nährstoffversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel. Ziel der Untersuchungen war zunächst, die Erstellung von Bewertungsverfahren für die Bodenversorgung mit verfügbarem Schwefel und die Herausarbeitung von erforderlichen S-Gehalten bzw. N/S-Verhältnissen der Pflanzenarten zur Erlangung optimaler TM-Erträge. Die Ergebnisse sollten darüber hinaus dazu beitragen, den Schwefelbedarf für verschiedene Fruchtarten zu bestimmen sowie praxisgerechte Verfahren zur Düngebedarfsermittlung im ökologischen Landbau zu entwickeln.:1 Einleitung und Problemstellung 2 Material und Methoden 3 Ergebnisse 3.1 Abschätzung des Einflusses von Standortfaktoren 3.2 Einfluss der Bodenversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel 3.2.1 Fruchtarten mit Leguminosenanbau 3.2.2 Fruchtarten mit Nichtleguminosenanbau 3.2.3 Gesamtwirkung und Bewertung der Ergebnisse nach direkter Düngung 3.3 Einfluss der pflanzlichen Gehalte an Schwefel und der N/S-Verhältnisse 3.3.1 Dauergrünland und Luzerne-Klee-Gras 3.3.2 Körnerleguminosen 3.3.3 Nichtleguminosen 3.4 Einfluss der Düngemittelart und der verabreichten Düngungshöhe mit Schwefel 3.5 Nährstoff-Aufnahme, -Saldo und -Bedarf der Fruchtarten 4 Diskussion und Schlussfolgerungen 4.1 Überblick 4.2 Ursachen der Versuchstätigkeit zum Schwefel 4.3 Düngemittel und Düngungshöhe mit Schwefel 4.4 Wirkung der S-Düngung auf Ertrag, Inhaltsstoffe und andere Merkmale der Pflanzenarten 4.5 Nährstoffgehalte an Schwefel und N/S-Verhältnisse der Pflanzenarten 4.6 Bodenversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel 4.7 Nährstoffbedarf der Pflanzenarten und Düngebedarfsermittlung für Schwefel 4.7.1 Beispiele zur Direktwirkung 4.7.2 Beispiele zur Nachbauwirkung und Fruchtfolgedüngung 4.8 Datenrequisition und Methodenkritik zum Nährstoffmanagement für Schwefel 5 Zusammenfassung 6 Summary 7 Danksagung 8 Literaturverzeichnis 9 Ergänzende Unterlagen

In der vorliegenden Arbeit wurden die Einflüsse der landwirtschaftlichen Nutzung auf die Struktur und Biomasse von Nematoden entlang eines Tiefengradientens und innerhalb zweier Vegetationsperioden an einem Ackerstandort untersucht. Die Freilandanalyse der Nematodengemeinschaft wies auf ein mit Nährstoffen angereichertes und gestörtes Ökosystem, mit einer geringen Diversität, hin. Entlang des Tiefengradienten bildeten die Nematoden Metacommunities, welche Umweltgegebenheiten wie Nahrungsquellen und abiotischen Faktoren widerspiegeln. Signifikant höhere Biomassen wurden unter Weizen im Vergleich zu Mais als Ackerfrucht beobachtet. Die Streuapplikation induzierte einen „bottom-up“ Effekt mit größeren Biomassen in den niedrigen als in den höheren trophischen Stufen. Die Nematoden Biomassen sowie die faunistischen Indizes (Channel Index, Enrichment Index) zeigten, dass der Kohlenstofffluss im Bakterienkanal des Bodens dominierte. Allerdings deckte das 13C Pulse-Labelling Experiment im Feld auf, dass der Kohlenstofffluss durch die Pilzgemeinschaft sowie die pilzfressenden Nematoden wesentlich höhere Umsatzraten aufweist. In einem 14C-Laborexperiment wurde ein vollständiges Budget des Flusses von wurzelbürtigem Kohlenstoff in das Nahrungsnetz der Nematoden bestimmt. Hierbei wiesen die pflanzenparasitären Nematoden die höchsten 14C-Gehalte innerhalb weniger Tage auf, da sie direkt an den Wurzeln fressen und über die Herbivorenkette den Nährstoffzyklus im Boden eröffnen. / The present research considered the effects of agricultural management practice on the nematode community structure and biomass in three different depths and two successive vegetation periods at an arable field site. The resource quality was manipulated by crop plant and organic amendment, to investigate the major soil carbon pathways based on roots, bacteria and fungi. The nematode community analysis pointed to a highly enriched and disturbed ecosystem with low biodiversity. Along the depth gradient the nematodes formed distinct metacommunities, reflecting resource availability and abiotic environmental factors. Wheat supported significantly greater nematode biomass than maize. The litter amendment induced bottom-up effects, with greater biomass allocation at lower than at higher trophic levels. The biomass of nematode families as well as faunal indices (Channel Index, Enrichment Index) revealed a predominance of the bacterial carbon channel in the arable soil. A 13C pulse-labelling experiment investigating the flux of root- derived C into the soil food web revealed high turnover rates in the fungal carbon pathway. This was evident for soil fungi as well as for fungal-feeding nematodes and contradicts general assumptions of a more active bacterial pathway in arable soils. A laboratory experiment with 14C isotope was used to compile a complete budget for the root-derived carbon in the nematode food web. Here plant-feeding nematodes, which feed on living plant roots, thereby opening the root C cycling into the food web, showed highest amounts of 14C allocation within a few days.