Kolbe, Hartmut (2024) Meta-Study on Sulphur Supply of Various Crop Species in Organic Farming Between 1998 and 2023 in European Countries – Part 2: Effects of S Concentration and N:S Ratio of Different Plant Parts on Dry Biomass, N-Uptake and Legume N2 Fixation. [Metastudie zur Schwefelversorgung verschiedener Kulturpflanzenarten im ökologischen Landbau zwischen 1998 und 2023 in europäischen Ländern – Teil 2: Auswirkungen der S-Konzentration und des N:S-Verhältnisses verschiedener Pflanzenteile auf Trockenbiomasse, N-Aufnahme und Stickstofffixierung von Leguminosen.] Agronomy, 14 (2989), pp. 1-27.
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Document available online at: https://doi.org/10.3390/agronomy14122989
Summary
The sulphur content of the atmosphere has fallen sharply in recent decades. Due to a reduction in plant nutrition with sulphur, this has also led to a drop in the S concentrations in certain plant species over time. As a result, a lot of experimental work was carried out to remedy the emerging yield and quality deficiencies on the farms. In this summarised study, data from 98 sites in Germany and other European countries were recorded from 1998 to 2023, received from Sulphur fertiliser trials carried out on farms and experimental stations under organic farming conditions. This second part of meta-analysis focuses on establishing relationships between the status of plant nutrient supply with sulphur and biomass yield responses, the nitrogen uptake of crop species and the extent of N2 fixation in legumes. The results of regression analyses based on the effect of the S concentrations and the N:S ratios of the crop species on the relative yield differences between 851 standard variants (=100%) and 1177 sulphur treatment variants. In principle, declining yield increases were determined as a result of increasing S concentrations and decreasing N:S ratios. Except in the case of grain legume young plants, both characteristics were suitable for determining corresponding limit values for yield formation. Different values were determined depending on the plant species and harvest material. In extensive comparative analyses and discussion with literature data, minimum sulphur concentrations and maximum values for N:S ratios for young plants, vegetative harvest material (straw) and grain materials are proposed to ensure optimum biomass yields of permanent grassland, lucerne–clover–grass, grain legumes and cereals for use in practice of agricultural systems of different intensities.
Summary translation
Der Schwefelgehalt der Atmosphäre ist in den letzten Jahrzehnten stark zurückgegangen. Aufgrund einer Verringerung der Pflanzenernährung mit Schwefel hat dies im Laufe der Zeit auch zu einem Rückgang der S-Konzentrationen in bestimmten Pflanzenarten geführt. Infolgedessen wurden zahlreiche Versuche durchgeführt, um die sich abzeichnenden Ertrags- und Qualitätsmängel in den landwirtschaftlichen Betrieben zu beheben. In dieser zusammenfassenden Studie wurden Daten von 98 Standorten in Deutschland und anderen europäischen Ländern aus den Jahren 1998 bis 2023 erfasst, die aus Schwefeldüngerversuchen stammen, die auf landwirtschaftlichen Betrieben und Versuchsstationen unter ökologischen Bewirtschaftungsbedingungen durchgeführt wurden. Dieser zweite Teil der Metaanalyse konzentriert sich auf die Ermittlung von Zusammenhängen zwischen dem Status der Pflanzenversorgung mit Schwefel und den Reaktionen des Biomasseertrags, der Stickstoffaufnahme von Kulturpflanzenarten und dem Ausmaß der N2-Fixierung in Leguminosen. Die Ergebnisse von Regressionsanalysen basieren auf dem Einfluss der S-Konzentrationen und der N:S-Verhältnisse der Kulturpflanzenarten auf die relativen Ertragsunterschiede zwischen 851 Standardvarianten (=100 %) und 1177 Schwefelbehandlungsvarianten. Grundsätzlich wurden mit steigenden S-Konzentrationen und sinkenden N:S-Verhältnissen abnehmende Ertragssteigerungen festgestellt. Mit Ausnahme der Jungpflanzen von Körnerleguminosen waren beide Merkmale für die Bestimmung entsprechender Grenzwerte für die Ertragsbildung geeignet. Je nach Pflanzenart und Erntematerial wurden unterschiedliche Werte ermittelt. In umfangreichen Vergleichsanalysen und Diskussionen mit Literaturdaten werden Mindestschwefelkonzentrationen und Höchstwerte für N:S-Verhältnisse für Jungpflanzen, vegetatives Erntematerial (Stroh) und Getreidematerialien vorgeschlagen, um optimale Biomasseerträge von Dauergrünland, Luzerne-Klee-Gras, Körnerleguminosen und Getreide für den Einsatz in der Praxis von landwirtschaftlichen Systemen unterschiedlicher Intensität zu gewährleisten.
| EPrint Type: | Journal paper |
|---|---|
| Keywords: | Germany, sulphur fertiliser trials, N:S ratios, young plants, grains, crop species, optimum biomass yield |
| 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 plant nutrition http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16379 English crop characters -> agronomic characters http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_210 English sulphur -> sulfur http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7514 English nutrient improvement http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_5270 |
| Subjects: | Crop husbandry > Production systems > Pasture and forage crops Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds Soil > Nutrient turnover "Organics" in general > Countries and regions > Europe |
| Research affiliation: | Germany > Other organizations Germany |
| Deposited By: | Kolbe, Dr. Hartmut |
| ID Code: | 56436 |
| Deposited On: | 18 Nov 2025 07:49 |
| Last Modified: | 18 Nov 2025 07:54 |
| Document Language: | English |
| Status: | Published |
| Refereed: | Peer-reviewed and accepted |
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