Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Federal Research Centre for Cultivated PlantsZur Startseite

Die Versorgung der Pflanzen mit essenziellen Nährelementen ist ein wichtiger Ertragsparameter. Außerdem ist sie entscheidend für die Qualität pflanzlicher Produkte sowie deren natürliche Widerstandskraft gegenüber abiotischen (z. B. Hitze und Trockenheit als Folge veränderter Klimabedingungen) und biotischen Stressoren (Krankheiten und Schädlinge).

Beispielsweise wird die Qualität von Gemüsepflanzen, die sekundäre schwefelhaltige Metabolite enthalten (z. B. Zwiebeln, Kohlpflanzen) direkt durch die S-Düngung verbessert, da diese Inhaltsstoffe mit der Düngung ansteigen. Liegt dagegen S-Mangel vor, so kann es aufgrund einer gestörten Proteinbiosynthese zur nicht erwünschten Anreicherung von Nitrat im Pflanzengewebe kommen.

Als Ergebnis der Forschungsarbeiten des Institutes wurde international der Begriff der „Schwefel-induzierten Resistenz“ (SIR) geprägt. SIR bezeichnet die Induktion einer besseren natürlichen pflanzlichen Abwehr, die über eine gezielte S-Düngung des Bodens erreicht wird. Umfangreiche Versuche mit verschiedenen Kulturpflanzen zeigten, dass die meisten schwefelhaltigen Metabolite in der Pflanze durch S-Düngung signifikant ansteigen. Zudem konnte gezeigt werden, dass viele schwefelhaltige Metabolite eine fungizide Wirkung zeigen. Sie werden bei Pilzbefall in der Pflanze verstärkt gebildet. Eine optimierte Nährstoffversorgung der Pflanzen kann somit dazu beitragen, den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft zu reduzieren.

Die Tatsache, dass schwefelhaltige Metabolite an der Pathogenabwehr beteiligt sind, kann auch direkt genutzt werden. So setzen die schwefelhaltigen Inhaltsstoffe von Kreuzblütlern, die Glucosinolate, biozide Isothiocyanate frei, wenn das Pflanzenmaterial beschädigt wird. Die Gründüngung mit Kreuzblütlern nutzt dieses Wissen, um das phytopathogene Potenzial im Boden zu verringern. Dies wird als „Biofumigation“ bezeichnet. Das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde arbeitet an der Entwicklung funktioneller Düngemittel auf Basis verschiedener glucosinolathaltiger Pflanzen.