Svovel - en viktig byggekloss

Hva er svovel og hvorfor er det viktig?
Svovel er et essensielt makronæringsstoff hos plantene. Først og fremst utgjør svovel en viktig rolle for dannelse av aminosyrer og proteiner, og påvirker derfor vekst og utvikling i plantene. I og med svovel og nitrogen forbrukes sammen i planta, vil for lave svovelmengder begrense utnyttingen av nitrogen og dermed proteininnholdet i plantene. Tilstrekkelige mengder svovel er spesielt viktig i eng med mye kløver og andre belgvekster, da det ved nitrogenfiksering kun lages nitrogen, og ikke svovel. Noe svovel blir tilført jorda fra lufta gjennom nedbør og stammer fra frigjøring av svoveldioksid ved forbrenning av kull og olje. I takt med reduserte industriutslipp og bedre luftkvalitet, er tilførsel fra nedbør blitt mindre. Etter hvert som den sure nedbøren har avtatt, har det blitt observert mer svovelmangel. Plantenes behov må dekkes ved mineralisering av organisk materiale i jorda, og ved tilført svovelholdig gjødsel.

Tilgjengelighet i mineraljord
Svovel finnes i både organisk og uorganisk form. Organisk svovel utgjør hoveddelen av det totale svovelet, og det er ofte rikelige mengder i jorda. Organisk svovel er sterkt bundet til jordpartiklene og må gjøres tilgjengelig for plantene gjennom nedbrytning/mineralisering ved hjelp av bakterier i jorda. Dette krever en jordtemperatur på minimum 10 grader og kan derfor gi mangel for planter som vokser i kald jord. Med stigende temperatur utover våren og sommeren, øker jordas bidrag av svovel til i plantene.
Uorganisk svovel (sulfationer), som er det plantetilgjengelige svovelet, bindes svakt til jorda og er utsatt for utvasking på lette jordarter og jord med lavt innhold av organisk materiale.
Tilgjengeligheten av svovel er god ved pH mellom 5,5 og > 6.

Opptak i planter
Ved nedbrytning blir svovel oksydert til sulfationer (SO4^2-), og er den formen planterøttene tar opp svovel fra jord på. Selve opptaksmekanismen er ikke helt klarlagt, men mye tyder på at opptaket er aktivt. Transport av svovel skjer for det meste oppover i planten, og lite transporteres nedover mot røttene. Etter opptak blir sulfationene raskt bygd inn i organiske forbindelser som aminosyrer. Ved mangel på svovel i gras, vil planten få en bleik grønn til gulaktig farge, særlig på yngre blader. Videre vil buskinga bli svak og plantas evne til å skyte og modne reduseres. Eldre blader kan ha normal farge. Engas svovel-behov gjennom sesongen er på ca. 3 kg svovel/dekar. Siden behovet for nitrogen og svovel følger hverandre i plantes oppbygging av protein, må N/S-balansen være <12.

Utfordringer med svovel i økologisk drift
I økologisk landbruk bruker vi i all hovedsak husdyrgjødsel som kilde til svovel. Siden svovelet i husdyrgjødsla er i en ikke plantetilgjengelig form (organisk) blir det ofte underskudd på svovel på våren, selv om vi har gitt husdyrgjødsel. Noe svovel vil være tilgjengelig på våren også, hvis tilførsel av husdyrgjødsel har vært regelmessig de siste årene, og hvis jorda har middels innhold av organisk materiale og god jordstruktur. I det konvensjonelle landbruket er mineralgjødsla tilsatt svovel, slik at behovet for svovel ofte blir dekt ved bruk av denne type gjødsel. Det finnes flere gjødselprodukter som inneholder mye svovel som er godkjent til økologisk landbruk. Næringsstoffene som kommer i granulert- eller pelletsform må løses opp først, i all hovedsak med nedbør, før næringsstoffene kan transporteres ned i jorda. Dette blir da en forsinket prosess ved gjødsling av enga, sammenlignet med når vi kan ha gjødsla rett ned i bakken, som ved såing av korn.

Demonstrasjonsfeltet
Hvis vi tilfører svovelkilder til enga, når blir dette tatt opp i plantene? NLR Øst ønsket å undersøke dette og etablerte felt på tre økologiske gårder, i 2021 og 2022. Tre ulike gjødselkilder ble brukt, i tillegg til en kontrollrute som ikke fikk gjødsel. Mengden av de ulike gjødselproduktene ble utregnet etter innhold av svovel, slik at alle rutene fikk 3 kg svovel ved gjødsling på våren. Vi ønsket kun å se når i sesongen svovelet var å finne i bladene på grasplantene. Vi har ikke analysert for proteininnhold eller tatt avlingskontroll.

I gjødselproduktene hvor svovelet er bundet som sulfat med kalsium, kalium eller magnesium, vil svovelet være plantetilgjengelig når svovelet har blitt skilt fra sitt med-bundne næringsstoff. Der hvor svovel er i organisk form må mikroorganismene omdanne det til sulfat før plantene kan ta det opp.

Tabell 1: Gjødselkilder brukt i forsøket.

Vi tok ut planteprøver fra de ulike behandlingene og sendte de til mineralanalyse, både til 1.slåtten og 2.slåtten.

Våren 2022 var kald og tørr på Østlandet, nedbør og varme kom først i slutten av mai. En kan derfor ikke regne med at de gjødselvarene som ble tildelte i begynnelsen av mai har kunnet komme ned i rotsona og bli tilgjengelig før førsteslåtten. Hvis teorien stemmer at svovelet blir plantetilgjengelig når jordtemperaturen øker, så bør det være et høyere innhold av svovel i plantene ved 2.slått, enn ved 1.slått.

Tabell 2: Resultater fra feltene 2022 og 2021. Innholdet av svovel er gram per kg tørrstoff.

Det er ikke store forskjellene i svovelinnholdet i plantene mellom de ulike svovelkildene til 1.slått, særlig i 2022, foruten om feltet i Nes. Den tørre og kalde våren har nok forsinket frigjøringen av svovelet slik at svovelet som ble tilført ikke har kommet ned til rotsona før uttak av planteprøvene. I Nes ble 1.slåtten tatt seint, slik at der ser det ut til at av det har vært tilgang på svovel til plantene.

Det er kun feltet i Nes som viser en trend i 2022, på at plantene inneholder mer svovel der hvor det er tilført svovel fra gjødselkilder. Det ble ikke gjennomført tilsvarende felt i Nes i 2021. Jordarten på skiftet hvor feltet lå i 2022 er silt med lavt moldinnhold, og det brukes ikke husdyrgjødsel på arealet, kun pelletert hønsegjødsel. Prøvene i forbindelse med 1. slåtten ble tatt 16. juni, slik at det mest sannsynlig hadde kommet nok nedbør til av gjødselmiddlene hadde fått løst seg opp og plantene har kunne ta opp svovelet. Denne trenden ser vi også i planteprøvene i forbindelse med 2.slåtten.

I Våler og Aremark er det brukt husdyrgjødsel i lang, lang tid. Det er derfor mest sannsynlig høyt innhold av organisk materiale og svovel i jorda, slik at tilgangen på svovel vil være stor og påvirke hvordan plantene tar opp svovelet og omsetter det. Siden det er to gårder som bruker husdyrgjødsel i produksjonen sin, så vil dataene herifra veie tung i gjennomsnittet, slik at det er vanskelig å se om det er forskjell i innhold av svovel i plantene fra de ulike svovelkildene.

Tabell 3 og Graf 1: Gjennomsnittlig innhold av svovel gjennom to år. Innholdet av svovel er gram per kg tørrstoff.

Om vi hadde tatt avlingskontroll og analysert for proteininnhold så hadde vi hatt muligheten til å se om det var noe bedre sammenheng mellom resultatene. Det var det ikke rom for dette i budsjettet i denne omgang, men det er helt klart noe som bør sees i sammenheng da vi veit at nitrogen og svovel komplementerer hverandre. Tidligere forsøk fra Norsøk har vist litt lignende resultater ved bruk av ulike sulfat-gjødselslag. Forsøket viste at plantene tok opp svovel, men lagret mye av det i røttene. Det kreves mye energi for planta å frakte S opp til bladene og de vil bare ta det opp om det trengs der. Hvis plantene ikke trenger svovelet fordi veksten begrenses av nitrogentilgangen, vil vi ikke plantene ta opp og transporterer rundt mer næringsstoff en det de trenger.

Sagaen omkring den viktige proteinjakta for økologisk grovfôrproduksjon er fortsatt ikke ferdig. Her kreves det mer praktiske forsøk og erfaringer. Du som produsent kan kontrollere om enga di har fått det svovelet som trengs ved å ta ut mineralanalyse av fôret ditt. I tillegg kan vi i NLR hjelpe deg med å vurdere om balansen mellom nitrogen og svovel er gunstig.