Die Grundlage für ertragreiche und gesunde Pflanzen ist eine gute Bodenstruktur und ein passender pH-Wert im Boden. Ein nicht passender pH-Wert legt Nährstoffe fest und hemmt das Wachstum der Pflanzen. 

Die pH-Wert-Skala geht von 0 bis 14, wobei 7 neutral, < 7 sauer und >7 basisch ist. Der pH-Wert gibt also die Säurekonzentration (H⁺-Ionen) an. Wichtig ist zu wissen, dass es sich bei der Angabe des pH-Wertes um einen negativen dekadischen Logarithmus handelt. Das bedeutet: pH 4 10-mal mehr H⁺-Ionen als pH 5, 100-mal mehr H⁺-Ionen als pH 6 und 1000-mal mehr H⁺-Ionen als pH 7 enthält.

Generell sollte der pH-Wert nicht <5,5 sein, da sonst die Tonminerale (und damit der Boden!) beginnen zu zerfallen. Das gilt unabhängig von der Bodenart. Durch diesen Prozess verliert der Boden an Kationenaustauschkapazität (KAK) und damit nach und nach die Fähigkeit, Nährstoffe zu speichern. Neben den wertvollen Gräsern, wie z.B. Deutsches Weidelgras, reagieren insbesondere die Leguminosen, z.B. Luzerne, sehr empfindlich auf niedrige pH-Werte und freies Aluminium.

Stickstoff wird von den Pflanzen für das Massenwachstum und auch für die Eiweißsynthese gebraucht. Der Umrechnungsfaktor von Stickstoff zu Eiweiß 1 : 6,25, also 1kg Stickstoff sind in 6,25 kg Eiweiß enthalten. Bei einem Ertrag von 100 dt TM/ha und einem Eiweißgehalt von 16 % ergibt sich also ein Eiweißertrag von 16 dt/ha. Das entspricht einem N-Entzug von 256 kg/ha (16 dt/ha * 100 kg/dt : 6,25 = 256 kg/ha). Beim Stickstoffbedarf ist unbedingt die Fixierleistung von Klee zu beachten: 1% Klee im Pflanzenbestand fixiert pro Hektar und Jahr 3 bis 6 kg Stickstoff. Weißklee reagiert empfindlicher als Rotklee auf hohe Stickstoffgaben und zu späte Nutzung. Der Grund liegt in der Wuchsform, da Weißklee nicht mit dem Rotklee und den Gräsern hochwachsen kann und bodennah bleibt. Der Weißklee wird dann auf Grund der Beschattung verdrängt.

Phosphor wird in den Pflanzen für die Samenbildung und für die Zellteilung benötigt, da es sich um einen Bestandteil des Zellkerns handelt. Des Weiteren ist es am Energietransfer (ATP: Adenosintriphosphat) beteiligt. Phosphor wird bei niedrigen pH-Werten und Calciummangel sehr schnell festgelegt und ist dann nicht mehr pflanzenverfügbar. Bei pH 6 werden gegenüber pH 7 werden fast 50% des Phosphors nicht mehr genutzt. In Bodenuntersuchungen sollte neben der Gesamtmenge auch die pflanzenverfügbare Nährstoffmenge ausgewiesen sein.

Kalium reguliert den Wasserhaushalt der Pflanzen, aktiviert Enzyme und ist am Energiestoffwechsel beteiligt, aber in keinem pflanzlichen Bestandteil enthalten, sondern fungiert nur als Funktionselement (z.B. als Frostschutz durch die Erhöhung der Salzkonzentration). Durch seine vielfältigen Funktionen erhöht eine optimale Versorgung die Widerstandskraft gegen Trockenheit, Frost und festigt das Zellgewebe. Kalium ist aber unbedingt nach Bedarf zu düngen, da es z.B. Natrium verdrängt und das Futter so weniger schmackhaft ist. Um die Schmackhaftigkeit wieder zu erhöhen, könnten die Nährstoffe z.B. mit Kainit oder 40er Kali gegeben werden.

Schwefel wird für verschiedene Wachstumsprozesse und die Eiweißsynthese benötigt. Schwefel wird im Boden auch für den Aufbau von Humus gebraucht, daher macht es Sinn Schwefel 10-15% über Entzug zu düngen. Schwefelmangel bei Klee kann unter anderem am bitteren Geschmack der Kleeblätter erkannt werden. Bei der Nährstoffgabe ist es wichtig, dass insbesondere im Frühjahr leicht verfügbarer, also wasserlöslicher, Schwefel (SO₃^-) gegeben wird. Der 1. Schnitt sollte zu 100%, der 2. Schnitt zu ca. 50% mineralisch ergänzt werden. Die Folgeschnitte werden i.d.R. ausreichend mit Schwefel aus den organischen Düngern versorgt, da die Bodenbiologie ab 10°C Bodentemperatur anfängt zu arbeiten. Diese Bodentemperaturen sind (abhängig von der Region) erst ab Mitte bis Ende Mai erreicht, sodass es insbesondere in den ersten beiden Schnitten häufig zu Schwefelmangel kommt, wenn nicht mineralisch ergänzt wird.

Calcium wird in der Pflanze für den Zellwandaufbau (erhöht Festigkeit), die Steuerung der Membrandurchlässigkeit und die Zellstreckung gebraucht. Calcium verbessert die Verfügbarkeit und Nutzung von anderen Nährstoffen, z.B. Phosphor in der Pflanze und im Boden. Eine weitere wichtige Funktion von Calcium ist die Bildung vom Ton-Humus-Komplex im Boden. Dieser Ton-Humus-Komplex sorgt für einen krümeligen und garen Boden. Calcium lässt sich am einfachsten mit Salzsäure nachweisen. Schäumt der Boden, beim Kontakt mit der Säure ist freies Calciumcarbonat im Boden vorhanden (CaCO₃ + 2 HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O). Wenn es nicht schäumt, sollte bei einem pH-Wert < 6,5 kohlensauer Kalk (Calciumcarbonat CaCO₃) und bei pH-Wert > 6,5 Gips (Calciumsulfat CaSO₄), jeweils maximal 15 dt/ha/a, gestreut werden. Gemessen werden muss der pH-Wert im Neutralsalz (KCl) z.B. mit dem Hellige pH-Meter.

Magnesium ist als Zentralatom des Chlorophyls unentbehrlich für die Fotosynthese und an diversen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Im Boden kann Magnesium bei einem Überschuss durch seine große Hydrathülle zu Problemen führen, sogenannte Minutenböden. Diese Böden sind bei nassen Bedingungen wie schmieriger Kitt und bei trockenen Verhältnissen sehr hart Böden und haben große Schrumpfrisse. Eine weitere Besonderheit ist die neutralisierende Wirkung (1,4fach als CaO) von Magnesiumcarbonat (MgCO₃), die zu hohen pH-Werten im Bodenwasser führt. Dies kann zu fehlerhaften Interpretationen bei Bodenuntersuchungen führen. Einen Magnesiumüberschuss mit hohen pH-Werten kann man mit Gips (Calciumsulfat CaSO₄) ausgleichen.

Wertvolle Futtergräser und insbesondere auch die Futterleguminosen haben einen hohen Anspruch an die Versorgung mit Mikronährstoffen. Mangelerscheinungen sind bei den Futtergräsern ähnlich wie bei anderen Süßgräserarten z.B. Getreide. Mangelhafte Versorgung mit Mikronährstoffen führt zum zurück drängen der wertvollen Arten durch anspruchslosere, aber minderwertigere Arten. Der Bedarf an Mikronährstoffen ergibt sich genau wie bei den Makronährstoffen aus dem Entzug und der Verfügbarkeit am Standort zu ermitteln. Regional gibt es deutliche Unterschiede, sodass eine pauschale Empfehlung nicht möglich ist. Am Besten ist es eine ausführliche Bodenuntersuchung zu machen und auch auf Mikronährstoffe und ihre Verfügbarkeit im Boden hin zu testen. Mit einer Blattdüngung können akute Mangelsymptome behoben werden, besser ist es jedoch keinen Mangel im Boden auftreten zu lassen, da auch das Bodenleben Mikronährstoffe benötigt. Sie sind an verschiedensten Stoffwechselprozessen und Enzymreaktionen beteiligt. So ist z.B. Molybdän essentiell für die Stickstofffixierung und Knöllchenbildung bei Leguminosen.

Entzüge von Mikronährstoffen im Grünland pro Dezitonne Trockenmasse

Bor (B)                                ca. 0,8 g / dt TM

Kupfer (Cu)                        ca. 0,9 g / dt TM

Eisen (Fe)                           ca. 23 g / dt TM

Mangan (Mn)                    ca. 15 g / dt TM

Molybdän (Mo)               ca. 0,09 g / dt TM

Zink (Zn)                             ca. 5 g / dt TM