Ammoniumsulfat (AS) [(NH4)2 SO4] wird schon seit über 150 Jahren von Landwirten in der ganzen Welt als Stickstoff-Düngemittel angewendet. Dieses Düngemittel enthält 21% Stickstoff und 24% Schwefel. Durch seine hohe Löslichkeit bietet es Flexibilität für eine ganze Reihe von landwirtschaftlichen Anwendungen. 

Ammoniumsulfat ist die am leichtesten zugängliche Quelle von Stickstoff in niedrigen Konzentrationen und bietet eine ausgezeichnete Quelle für die Düngung von Nutzpflanzen, die dem Boden große Schwefelmengen entziehen, wie beispielsweise Gemüse (kreuzblütige Gemüse, Zwiebeln und Knoblauch), Getreide, Mais, Hirse, Zuckerrohr usw. Als Einzeldünger wird es verbreitet direkt auf dem Boden ausgebracht, es bildet aber auch eine wichtige Komponente bei der Produktion von ausgewogenen Mehrnährstoffdüngern.

Zu den ersten AS-Produktionsprozessen gehörte die Freisetzung von Ammoniak während der Kohlegas- oder Koksherstellung in Stahlhütten. Ammoniumsulfat, dass aus dieser Produktion stammt, wird als Stahl-Qualität klassifiziert. Das Endprodukt ist jedoch erheblich schadstoffbelastet.

Darum wurden neue Technologien zur Herstellung von umweltverträglicherem Ammoniumsulfat entwickelt, beispielsweise die Produktion während der Herstellung von Caprolactam (Capro-Qualität) oder auf dem Wege der Synthese aus Ammoniak und Schwefelsäure (chemisch reines AS). Das so erzeugte Ammoniumsulfat kommt nicht nur in der landwirtschaftlichen Produktion, sondern auch allgemein in der Lebensmittel-, Pharma- und Biotechnologie-Branche zum Einsatz. 

Physiologische Wirkung:

Der im Ammoniak (NH3) enthaltene Stickstoff kann von den Pflanzen leicht aufgenommen werden (sog. aktiver Transport). Die positive Ladung des Ammoniaks trägt zur gleichzeitigen Aufnahme von Anionen (Phosphaten, Sulphaten, Boraten usw.) durch die Pflanze bei. Während des aktiven Transports des Ammoniaks werden Wasserstoff-Ionen in die Umgebung abgegeben, wodurch örtlich der pH-Wert der Bodenlösung sinkt. Darum hat Ammoniumstickstoff die beste Wirksamkeit, wenn er auf neutralen und alkalischen Böden ausgebracht wird. Außerdem kommt Ammoniumsulfat häufig im Nassanbau in der Reisproduktion zum Einsatz, da dort nitratbasierte Düngemittel aufgrund der Denitrifikationsverluste weniger geeignet sind

Viele Schwefelprodukte enthalten nur elementaren Schwefel, der aber für die Pflanzenwurzeln erst nach der Umwandlung in Sulfat verfügbar wird. Wenn er einmal im Boden ist, kann diese Umwandlung eine Zeit von 90 Tagen bis hin zu mehreren Monaten in Anspruch nehmen. Die Folge ist eine Schwefel-Unterversorgung der Nutzpflanzen gerade in kritischen Wachstumsphasen. Ammoniumsulfat-Düngemittel enthalten Schwefel in der Form von anionischem Sulfat (SO4–). Anders als der elementare Schwefel ist dieses Sulfat sofort für die Assimilierung durch die Pflanze verfügbar, weil es nicht von Schwefelbakterien umgewandelt zu werden braucht. Darum hat es eine besonders gute Wirksamkeit bei der Ausbringung auf Pflanzen, die anfällig für Schwefelmangel sind.  

Vorteile der Ausbringung von Ammoniumsulfat als Düngemittel:

1.    Durch das physiologisch optimale Verhältnis von Stickstoff und Schwefel ist dieses Düngemittel biologisch besonders wertvoll für die Ernährung aller wachsenden Pflanzen, also auch immergrünen Pflanzen. Die Wechselwirkung zwischen Stickstoff und Schwefel generiert einen Synergie-Effekt, weil beide biogenen Elemente eine wesentliche Rolle in der Kette der Aminosäuren-Synthese spielen. Bei der Blattdüngung werden beide Nährstoffe schnell von der Pflanze über die Blattoberfläche aufgenommen und sofort dem Stoffwechsel zugeführt. Als Landwirte in West-Kanada dieses Produkt erstmalig auf ihren Feldern ausbrachten, konnten sie eine Produktionssteigerung um bis zu 60 % erzielen.

2.    Zusätzlich zur Versorgung Ihrer Nutzpflanzen mit leicht verfügbarem Sulfat-Schwefel und Ammoniumstickstoff trägt das Ammoniumsulfat zur Aufnahme anderer unverzichtbarer Nährstoffe durch die Pflanzen bei. In vielen Böden verschlechtert ein hoher Boden-pH-Wert die Löslichkeit von Phosphor und unverzichtbaren Mikronährstoffen, was die Aufnahme durch die Wurzeln beeinträchtigt. Wenn Ammonium von den Nutzpflanzen aufgenommen wird, macht es ihren Wurzelbereich saurer, wodurch oft Phosphor und wesentliche Mikronährstoffe wie beispielsweise Zink, Bor, Eisen, Kupfer und Mangan aus Düngemitteln und aus dem Boden erschlossen werden. 

3.    Ammoniumsulfat ist die allerbeste Stickstoffquelle für das Mikrobiom des Bodens. Es aktiviert die Ansammlung von Biomasse durch Mikroorganismen und den Abbau von Pflanzenresten. Dadurch wird nicht nur der Anteil an organischer Substanz und Bodenhumus gesteigert, sondern auch die Umwandlung und biologische Verfügbarkeit anderer Nährstoffe gefördert. Wenn ein Produkt wie Ammoniumsulfat-Düngemittel die Gesundheit des örtlichen Bodens verbessern kann, so kann die dadurch herbeigeführte gesteigerte Pflanzenproduktion die vor Ort vorhandenen Menge von Pflanzenrückständen und Wurzelbiomasse verbessern Mit einer Zunahme der organischen Substanz im Boden nach einer Wachstumsperiode sind immer unmittelbare Vorteile verbunden. Dies bedeutet, dass eine Zunahme der Gehalte an organischem Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel möglich sind. Dies wirkt sich positiv auf die langfristige Fruchtbarkeit des Bodens aus. Außerdem schafft es Vorteile im natürlichen Prozess des Nährstoffkreislaufs. Darüber hinaus bildet die Stickstoffimmobilisierung durch die Mikroflora einen zusätzlichen Wirkungsvorgang, der die durch Verdunstung, Auslaugung und Denitrifikation bedingten Verluste dieses Elements verringert.

4.    Ammoniumsulfat-Düngemittel sind für den durchschnittlichen Landwirt erschwinglich. Gerade der Preis von Ammoniumsulfat-Düngemitteln gehört zu den wichtigsten Argumenten, warum manche Anbauer dieses chemische Produkt bevorzugen. Synthetische Produkte sind nun einmal üblicherweise kostengünstiger als organische Substanzen. Durch die Begrenzung Ihrer Kosten bei der Vorsaatbehandlung Ihrer Anbauflächen können Sie Ihre Gewinnspanne über die angebauten Produkte steigern.

5.    Ammoniumsulfat ermöglicht schnelle Ergebnisse. Wenn Sie sich zum Einsatz von Ammoniumsulfat-Düngemitteln entscheiden, brauchen Sie nicht mehrere Wochen oder Monate zu warten, bevor Sie die ersten positiven Ergebnisse sehen. Wenn Sie das Produkt auf dem Boden ausgebracht haben, werden die Verbesserungen an Ihren Nutzpflanzen innerhalb von wenigen Tagen sichtbar Chemische Düngemittel dieser Art setzen die Nährstoffe erheblich schneller frei als organische Produkte. Wenn man bedenkt, wie lange es dauert, bis die ersten Ergebnisse der Düngung sichtbar werden, war Ammoniumsulfat schon immer eine ausgezeichnete Lösung.

6.    Die Etikettierung und Nährstoff-Verhältnisse dieses Düngemittels folgt der standardisierten Praxis. Wenn Sie sich für die Ausbringung eines Ammoniumsulfat-Dünger entscheiden, sind die Nährstoffe-Verhältnisse des Produkts deutlich auf dem Etikett des Sacks oder Eimers deutlich angegeben. Ein Vorteil, durch den das Risiko einer Überdüngung von Gärten oder Anbauflächen verringert wird. Obwohl organische Substanzen möglicherweise längerfristig für viele Anbauflächen gesünder sein könnten, besteht ein höheres Risiko auf Ausbringung einer überhöhten Produktmenge – was zum Absterben der Pflanzen führen kann.

7.    Außerdem ermöglicht die desinfizierende Eigenschaft von Ammoniumsulfat-Dünger bei der Ausbringung die Entfernung von potenziellen Schadkomponenten aus dem Boden. Obwohl die optimale Wirkung bei alkalischen Bedingungen erzielt wird, gibt es vereinzelt Situationen, in denen auch eine saure Basis nützlich ist.

Umweltvorteile von Ammoniumsulfat

(I) Ammoniumsulfat steht sofort zur Aufnahme durch die Wurzeln zur Verfügung und kann bei beeinträchtigter Bodenbestellung auch auf der Bodenoberfläche ausgebracht werden. Infolgedessen tritt kein Stickstoffverlust durch die Verflüssigung von NH3 bei der Ausbringung auf die Oberfläche ein.

(II) Die positiv geladenen Ammoniumionen verbinden sich mit den negativ geladenen Bodenionen, wodurch das Ammoniumsulfat weniger anfällig für Auslaugung ist. Durch diese geringere NO3-Auslaugung können einerseits die N-Effizienz gesteigert und andererseits die Nitratbelastung des Grundwassers und gegebenenfalls Trinkwassers verringert werden.

(III) Die Verfügbarkeit des Ammoniums im Ammoniumsulfat wird nicht beeinträchtigt von dem Denitrifikationsprozess, der in schlecht entwässerten Böden zum Nitratverlust führen kann. Die dadurch verringerte Denitrifikation kann die N-Effizienz verbessern und gleichzeitig die Emission von Treibhausgasen (NO und N2O) minimieren.

(IV) Die Produktion und Ausbringung von Ammoniumsulfat leistet den niedrigsten Beitrag zur Emission von CO2 und Treibhausgasen.

Anwendungen außerhalb der Landwirtschaft

Ammoniumsulfat ist ein besonders vielseitiges Produkt, das in unserer heutigen Gesellschaft zu vielen Zwecken eingesetzt werden kann. So wird es beispielsweise von manchen Lebensmittelunternehmen dem Brot beigegeben, weil es gut als Teigverbesserungsmittel geeignet ist. Außerdem kommt es häufig in Feuerlöschpulvern und Brandschutzmitteln zum Einsatz Falls Sie Produkte mit besonders hohem Feuerwiderstand besitzen, ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass Ammoniumsulfat bei der Herstellung dieses Produkts zum Einsatz gekommen ist. Auch in verschiedenen anderen Branchen, wie u.a. In der Textil-, Zellstoff- und Pharmabranche wird Ammoniumsulfat in verschiedenen Anwendungen verarbeitet.

Ammoniumsulfat kann als Desinfektionsmittel verwendet werden. Darum wird es von manchen Kommunen in der Kombination mit Chlor zur Herstellung von Mono-Chloramin verwendet. Dadurch wird das Wasser effektiv desinfiziert, sodass es als Trinkwasser geeignet ist. Außerdem erweist es sich als nützlich bei der Herstellung bestimmter Salze, wie beispielsweise Ammoniumpersulfat. Und nicht zuletzt steht es bei zahlreichen Impfstoffen in den USA auf der Liste der Inhaltsstoffe.