Ableitung von Schwefel-Stickstoff-Relationen für wichtige mitteleuropäische Baumarten aus dem Wertebereich normaler Ernährung und deren Veränderung von BZE I nach BZE II

Derivation of sulfur to nitrogen ratios for important Central European tree species from their range of normal nutrition and temporal change of these ratios from forest soil survey BZE I to BZE IIDérivation des relations soufre – azote chez les espèces ligneuses importantes d’Europe centrale basée sur des valeurs correspondant à une alimentation normale et son changement de BZE I vers BZE II

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200206754

SCHLAGWÖRTER: Schwefel (S); Emissionen; Nährelementrelationen; europäische Baumarten.Im vorliegenden Beitrag wurden nach dem gleichen Schema, welches von GÖTTLEIN (2016) bereits für die Makroelemente K, Mg, und Ca angewandt wurde, optimale und harmonische Schwefel/Stickstoff-Relationen auf molarer Basis berechnet. Hierbei zeigt sich, dass für alle Baumarten, für die entsprechende Werte abgeleitet werden konnten, der auf Stickstoff bezogene Schwefelbedarf in der gleichen Größenordnung liegt wie der Bedarf an Phosphor und Magnesium. Die Bedeutung von Schwefel zeigt sich auch daran, dass für Fichte, Buche und Kiefer beim Übergang vom S-Mangel zur S-Normalernährung ein deutlicher Anstieg der Wuchsleistung zu verzeichnen ist. In der Zeit von 1975 bis 2015 hat sich das Emissionsregime in Deutschland deutlich verändert, mit einer drastischen Reduktion der Schwefelemissionen zu Beginn der 1990er-Jahre. Dem entsprechend ist das molare S/N-Verhältnis in den Emissionen von 0,91 zum Zeitpunkt der BZE I (1987) auf 0,10 zum Zeitpunkt der BZE II (2007) gefallen. Diese starke Reduktion der Schwefelemission bei anhaltend hoher Stickstoff - freisetzung führte zu einer Reduktion der molaren Schwefel- zu-Stickstoff-Relationen (Sper100N) in den Assimilationsorganen der Bäume. In den ostdeutschen Bundesländern war dies besonders deutlich ausgeprägt, da hier Fichte und Kiefer zum Zeitpunkt der BZE I mit Schwefel überversorgt waren. Bei der BZE II waren dort die Sper100N-Verhältnisse in den Bereich normaler Ernährung einzuordnen und sind zum Teil sogar in den unteren Bereich harmonischer Ernährung abgesackt. Schwefel ist daher ein Nährelement, welchem wir in Zukunft deutlich mehr Beachtung schenken sollten, sowohl im Hinblick auf den Ernährungszustand unserer Wälder, als auch im Hinblick auf die entsprechenden Ernteentzüge mit ihrer Auswirkung auf den Stoffhaushalt von Waldökosystemen.Keywords: Sulfur (S); emissions; nutrient rations; European tree species.In the present contribution optimal and harmonious molar sulfur to nitrogen ratios were calculated (Fig. 2), according to the scheme which was already applied by GÖTTLEIN (2016) for the macro-elements K, Mg, and Ca. For all tree species, for which for the corresponding values could be derived (Tab. 1), the nitrogen-related demand for sulfur was in the same order of magnitude as the demand for phosphorus and magnesium (Fig. 4). The importance of sulfur is also demonstrated on the example of spruce, where from S-deficiency to normal S-nutrition a significant increase in growth performance occurs (Fig. 3). In the period from 1975 to 2015, there was a great change in the emission regime of Germany, with a drastic reduction in sulphur emissions at the beginning of the 1990s (Fig. 1). Accordingly, the emission’s molar S/Nratio of 0.91 at the time of BZE I (1987) changed to 0.10 at the time of BZE II (2007). This strong reduction of sulfur emission and a permanently high release of nitrogen also lead to a reduction of the Sper100N ratio in the assimilation organs of the trees (Tab. 2). This was particularly pronounced in eastern German, since here spruce and pine at the time of BZE I were classified to have an excessive S-supply. In BZE II they dropped to the range of normal Sper100N relationships, or even in the lower range of harmonic nutrition. Therefore sulfur is a nutrient element, which we have to pay much more attention in future, both in terms of the nutritional status of our forests, as well as in terms of the relevant S-removals by harvest with their impact on the nutrient budget of forest ecosystems.Dans la présente contribution ont été étudiées les relations optimales et harmonieuses Soufre/Azote, calculées sur une base molaire, d’après le même schéma que GÖTTLEIN (2016) a utilisé pour les macro-éléments K, Mg et Ca. Ici il apparaît que pour toutes les espèces ligneuses, pour lesquelles les valeurs correspondantes ont pu être obtenues, le besoin en soufre lié à l’azote est comparable au besoin en phosphore et magnésium. L’importance du soufre se traduit aussi par le fait que pour l’épicéa, le hêtre et le pin sylvestre, lors du passage d’une alimentation carencée en S à une alimentation normale en S, il a clairement été enregistré une élévation de la capacité de croissance. Durant la période de 1975 à 2015, le régime des émissions en Allemagne a notoirement changé, avec la réduction drastique des émissions de soufre au début des années 1990. En conformité, la relation molaire S/N dans les émissions, a chuté de 0,91 en BZE I en 1987 à 0,10 en BZE II en 2007. Cette forte réduction des émissions de soufre pendant que de hautes teneurs en azotes continuaient à être libérées, a conduit à une réduction des relations molaires Soufre/Azote (Sper100N) dans les organes assimilateurs des arbres. Dans les Länder d’Allemagne de l’Est, il était particulièrement marqué que l’épicéa et le pin sylvestre étaient surchargés en soufre dans la BZE I. Dans la BZE II, les relations Sper100N étaient à classer dans la zone d’alimentation normale et sont, pour partie, même rangés en-dessous de la zone d’alimentation harmonieuse. En conséquence, le soufre est un élément nutritif auquel nous devrions porter davantage attention à l’avenir, aussi bien vis-à-vis de l’état de l’alimentation de nos forêts qu’également visà-vis des récoltes finales avec leur impact sur le maintien des éléments nutritifs des écosystèmes forestiers.