Kolbe, Hartmut (2024) Meta-Study on Sulphur Supply of Various Crop Species in Organic Farming Between 1998 and 2023 in European Countries – Part 1: Effects of Sulphur Supply on Plant Dry Biomass, Nitrogen Uptake, Legume N2 Fixation and Sulphur Fertiliser Requirement Determinations. [Metastudie zur Schwefelversorgung verschiedener Kulturpflanzenarten im ökologischen Landbau zwischen 1998 und 2023 in europäischen Ländern – Teil 1: Auswirkungen der Schwefelversorgung auf die Trockenmasse-Erträge der Pflanzen, die Stickstoffaufnahme, die Stickstofffixierung durch Leguminosen und die Bestimmung des Schwefeldüngerbedarfs.] Agronomy, 14 (2975), pp. 1-48.
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Document available online at: https://doi.org/10.3390/agronomy14122975
Summary
Sulphur is an essential nutrient that fulfils various important functions in plants, including the formation of amino acids, proteins, chlorophyll and the support of nitrogen uptake, e.g., in legumes. The sulphur content of the atmosphere due to industrial combustion has fallen sharply in recent decades, which has ultimately led to yield and quality deficiencies on farms. In this summarized study, data from 98 sites in Europe were recorded from 1998 to 2023. The sulphur fertiliser trials were conducted on farms, and experimental stations under organic farming conditions. A total of 1169 treatment variants and 598 standard variants without S-fertilisation were analysed. Fertilisation was carried out with various sources of sulphur in different quantities and forms, usually directly before or during crop cultivation. The amounts of plant-available S in the soil were determined at depths of 0–90 cm. Site characteristics such as Smin, Nmin, soil type, pH value, precipitation and the extent of livestock farming were recorded. A sufficient amount of data was available for each experimental aspect to quantitatively describe the influence of increasing S supply to the soil or plant species groups (permanent grassland, lucerne-clover-grass, grain legumes and cereals) from severe deficiency to oversupply. The analyses therefore focused on establishing relationships between yield responses, correlations with the nitrogen uptake of crop species and N2 fixation in legumes and the nutrient supply with plant-available sulphur. An assessment procedure was drawn up for soil supply with available sulphur that is too low (classes A, B), optimal (class C: 20–30 kg S ha−1) and too high (classes D, E). The results were also used to develop practical methods for determining fertilizer requirements for different crop species and the crop rotation in organic farming.
Summary translation
Schwefel ist ein essenzieller Nährstoff, der verschiedene wichtige Funktionen in Pflanzen erfüllt, darunter die Bildung von Aminosäuren, Proteinen und Chlorophyll sowie die Unterstützung der Stickstoffaufnahme, z. B. in Hülsenfrüchten. Der Schwefelgehalt der Atmosphäre ist aufgrund industrieller Verbrennungsprozesse in den letzten Jahrzehnten stark zurückgegangen, was letztlich zu Ertrags- und Qualitätsmängeln in der Landwirtschaft geführt hat. In dieser zusammengefassten Studie wurden Daten von 98 Standorten in Europa aus den Jahren 1998 bis 2023 erfasst. Die Schwefeldüngerversuche wurden auf landwirtschaftlichen Betrieben und Versuchsstationen unter ökologischen Anbaubedingungen durchgeführt. Insgesamt wurden 1169 Behandlungsvarianten und 598 Standardvarianten ohne S-Düngung analysiert. Die Düngung erfolgte mit verschiedenen Schwefelquellen in unterschiedlichen Mengen und Formen, in der Regel unmittelbar vor oder während des Anbaus. Die Mengen an pflanzenverfügbarem Schwefel im Boden wurden in Tiefen von 0–90 cm bestimmt. Standortmerkmale wie Smin, Nmin, Bodentyp, pH-Wert, Niederschlag und Umfang der Viehhaltung wurden erfasst. Für jeden Versuchsaspekt lagen ausreichende Daten vor, um den Einfluss einer steigenden Schwefelzufuhr zum Boden oder zu Pflanzenarten (Dauergrünland, Luzerne-Klee-Gras, Körnerleguminosen und Getreide) von starkem Mangel bis zu Überversorgung quantitativ zu beschreiben. Die Analysen konzentrierten sich daher auf die Ermittlung von Zusammenhängen zwischen Ertragsreaktionen, Korrelationen mit der Stickstoffaufnahme von Kulturpflanzenarten und der N2-Fixierung in Leguminosen sowie der Nährstoffversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel. Es wurde ein Bewertungsverfahren für eine zu geringe (Klassen A, B), optimale (Klasse C: 20–30 kg S ha−1) und zu hohe (Klassen D, E) Versorgung des Bodens mit verfügbarem Schwefel erstellt. Die Ergebnisse wurden auch zur Entwicklung praktischer Methoden zur Bestimmung des Düngemittelbedarfs für verschiedene Kulturpflanzenarten und die Fruchtfolgen im ökologischen Landbau genutzt.
| EPrint Type: | Journal paper |
|---|---|
| Keywords: | Germany, sulphur fertiliser requirement, plant species, crop rotations, optimum yield, soil sulphur supply |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI English Europe http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2724 English organic farming -> organic agriculture http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_15911 English sulphur -> sulfur http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7514 English plant nutrition http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16379 English crop yield http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_10176 English crop rotation http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_6662 English fertilizer equipment http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_25754 |
| Subjects: | Crop husbandry > Production systems > Pasture and forage crops Crop husbandry > Crop combinations and interactions Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds Crop husbandry > Composting and manuring Soil > Nutrient turnover "Organics" in general > Countries and regions > Europe |
| Research affiliation: | Germany > Other organizations Germany |
| Deposited By: | Kolbe, Dr. Hartmut |
| ID Code: | 56435 |
| Deposited On: | 18 Nov 2025 07:51 |
| Last Modified: | 18 Nov 2025 07:51 |
| Document Language: | English |
| Status: | Published |
| Refereed: | Peer-reviewed and accepted |
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