Influence of sulfur fertilization on floral scent patterns of crops in full bloom
Akuter Schwefelmangel an Raps kann regelmäßig auf landwirtschaftlichen Flächen beobachtet werden. Bei makroskopisch sichtbarem Schwefelmangel treten einzigartige Symptome an den Blüten von Raps auf wie zum Beispiel ein Farbwechsel von leuchtend-gelb zu weißlich sowie Blütenblattdeformationen in Größe und Form. Weniger bekannt ist, dass Schwefelmangel den Blütenduft verändert. In vorherigen Untersuchungen wurde gezeigt, dass diese Veränderungen einen nachhaltigen Einfluss auf die Bestäubung durch nützliche Insekten wie die Honigbiene haben. Bislang liegen keine weiteren Studien zur Emission gasförmiger Verbindungen von Kulturpflanzen in Abhängigkeit von der Schwefelversorgung während der Blüte vor. In der vorliegenden Studie wurde der Blütenduft von Kulturpflanzen mit (Weißer Senf, Ölrettich) und ohne schwefelhaltige Sekundärstoffwechselprodukte (Kamille, Faba-Bohnen, Erbsen) untersucht. Der Schwefelversorgungsgrad der Pflanzen wurde zur Hauptwachstumsphase bestimmt und die Muster der Emission gasförmiger Verbindungen durch die Blüten mittels Elektronischer Nase zu drei unterschiedlichen Terminen während der Hauptblüte erfasst. Die Schwefeldüngung erhöhte deutlich den Schwefelgehalt in Blättern und Blüten sämtlicher Kulturen. Die Schwefelzufuhr übte einen signifikanten Einfluss auf die Emission gasförmiger Verbindungen aller Kulturen mit Ausnahme des Weißen Senfs an zumindest einem Beprobungstermin aus. Mit Hilfe der Elektronischen Nase konnte der Blütenduft von Bohne und Erbse beziehungsweise Kamille sowie Erbse und Kamille beziehungsweise Senf klar voneinander unterschieden werden. Auch der Duft der beiden glucosinolathaltigen Kulturen Senf und Ölrettich ließ sich eindeutig von einander unterscheiden.
Regularly, macroscopic sulfur deficiency can be found in oilseed rape on production fields. Severe sulfur deficiency causes unique flower symptoms with changes in colour from bright to pale yellow and modifications in shape and size of the petals. Less known is the fact that sulfur deficiency alters the scent of flowers. It was shown in previous studies that this has severe implications for pollinating insects such as honeybees. So far no studies exist, which investigated the influence of the sulfur nutritional status on the emission of volatiles by other agricultural plants during flowering. In the present study the influence of the sulfur supply on the floral scent of crops with (white mustard, oil radish) and without sulfur-containing secondary compounds (chamomile, field beans, and peas) was determined. The plant sulfur status was monitored at the start of main growth and the volatile emissions of flowers were characterized three times during main flowering by employing an electronic nose. Sulfur fertilization increased the sulfur content in leaves and flowers of all crops. Significant differences in the emission of volatiles in relation to sulfur fertilization were determined at least at one sampling date for all investigated crops except white mustard. It was possible to distinguish floral scent patterns of beans from peas and chamomile, and that of peas from chamomile and white mustard. Moreover it was possible to discriminate the floral scent of the two glucosinolate-containing crops white mustard and oil radish, too.
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