Hoe planten groeien

Als planten groeien, betekent dat dat de omvang van de plant toeneemt. Planten groeien door de vorming van nieuwe cellen en het groter worden van bestaande cellen. Een plant groeit als de fotosynthese groter is dan de ademhaling. Fotosynthese is de omzetting van lichtenergie in suikermoleculen. Voor fotosynthese is derhalve licht nodig. Het proces van fotosynthese vindt plaats in het bladgroen van de plant.

De ademhaling bij planten

Ademhaling komt bij planten neer op verbranding van suikermoleculen:

• daarbij komt energie vrij voor de groei en het leven van de plant;
• de ademhaling vindt dag en nacht plaats;
• de bladeren kan men dus beschouwen als de longen van een plant;
• verwijder je de onderste bladeren, dan kan een plant meer voedingsstoffen absorberen. En dus wordt die zwaarder en groter;
• maar let op: wat je boven de grond wegneemt, komt overeen met het aandeel van afstervende wortels.

Groeisnelheid bij planten

De groeisnelheid bij planten wordt beïnvloed door zes factoren:

• voedingsstoffen
• watervoorziening
• zuurstof en CO2
• de temperatuur
• de lichtintensiteit
• de luchtvochtigheid

Al deze groeifactoren zijn nauw met elkaar verbonden. Voor optimale groei, moeten deze factoren in een juiste verhouding tot elkaar staan. De beperkende factor bepaalt de mogelijkheden van maximale groei. Verbeter je deze beperkende factor? Dan bereik je net zo lang een betere groei, totdat een andere beperkende factor die op zijn beurt weer vertraagt.

Voedingsstoffen voor planten

Voedingsstoffen of meststoffen kunnen één van de beperkende factoren zijn. Een plant bestaat voor ongeveer 90% uit water. De rest is droge materie. De meeste bouwelementen voor droge materie zijn in voldoende mate voorhanden in de atmosfeer. Men hoeft ze dus niet in de vorm van meststoffen toe te voegen. Met meststoffen kunnen we de groei slechts voor ongeveer 6% beïnvloeden.

Wat doet water met planten

Een plant neemt voedingsstoffen alleen in de vorm van vocht op via de wortels. Een maximale groei is slechts mogelijk bij een ongestoorde wateropname. Voor het leven op aarde is water minstens even waardevol als goud. De waterabsorptie vindt voornamelijk plaats via de zogenaamde haarwortels. De haarwortels vergroten de opnamecapaciteit van de hoofdwortels. En ze zorgen tegelijkertijd voor de vereiste opname van sporenelementen. Zorg er daarom voor dat de pH-waarde van de voedingsoplossing niet te zuur is. Want zuur kan de wortels verbranden.

Welke impact heeft een tekort aan water

Bij de voedselopname zijn er twee hoofdstromen te onderscheiden: de wortels absorberen water en voedingsstoffen en transporteren deze naar de top van de plant. Pas van hieruit verspreiden het water en de voedingsstoffen zich naar de andere delen van de plant. Vandaar dat een plant bij een tekort aan water eerst de kop laat hangen. Om deze reden is verdamping voor een plant absoluut noodzakelijk, omdat op die manier de voedingsstoffen niet alleen naar de plantenkop worden toegeleid, maar ook naar de bovenste toppen, waardoor een hogere opbrengst wordt verkregen. Verdamping vindt plaats door koude of warme droge lucht.

Wat doet (extreme) droogte met planten?

De zomer van 2018 werd gekenmerkt door extreme en aanhoudende droogte en deskundigen keken met spanning uit naar het voorjaar van 2019. De droogte liet in de natuur immers een spoor van vernieling na. De verschroeiende zon die wekenlang van 's ochtends vroeg tot 's avonds laat aan de hemel stond, bleef niet zonder gevolgen. Veel struiken en bomen stonden erbij met verschrompelde bladeren en vruchten. En dat was dan alleen nog maar de zichtbare schade. Welke uitwerking had dat alles bijvoorbeeld gehad op de insecten en de vogels die deze insecten eten. Wat is daarvan het effect op langere duur? Zou er wellicht sprake zijn van blijvende schade? Een plant die veel geleden heeft van de droogte is immers veel gevoeliger voor aantasting door schimmels. Zouden de bomen en struiken in het voorjaar opnieuw uitlopen of afsterven? Het gaat in de plantengroei vaak om complexe processen. Bomen en struiken kunnen heus wel tegen een stootje. Het is natuurlijk niet uitgesloten dat her en der een majestueuze eik het loodje zal leggen. Maar die was dan misschien toch al verzwakt door andere factoren zoals ouderdom en milieuvervuiling.

Extreme droogte gaat ten koste van de vruchtvorming

Overigens kon je de gevolgen van de extreme droogte al waarnemen bij het oogsten in het najaar van 2018. De vruchtvorming was bij sommige soorten aanzienlijk achtergebleven. Verse walnoten bijvoorbeeld die normaal gesproken een enigszins bittere en vochtige smaak hebben, waren duidelijk droger van samenstelling.

Zuurstof

Wortels verbruiken energie voor diverse activiteiten. Zuurstof is voor de ademhaling onontbeerlijk, waarbij energie vrijkomt uit suikermoleculen. Bij een te grote watertoevoer wordt het zuurstof in de bodem opgelost, waardoor de wortels rotten en de plant na enkele dagen afsterft. CO2 hoeven we planten niet extra toe te voeren omdat die in meer dan voldoende mate in de lucht voorhanden is. Wetenschappers klagen zelfs over het zogenaamde broeikaseffect dat door CO2 veroorzaakt wordt.

De temperatuur

Met name de bodemtemperatuur is zeer belangrijk voor ademhaling en wortelactiviteit van planten. Een bodemtemperatuur van ongeveer 20 graden Celsius is optimaal.

Het belang van de luchtvochtigheid bij plantengroei

• Als de luchtvochtigheid te hoog is, kan de plant onvoldoende verdamping op gang brengen om voedingsstoffen naar de toppen te leiden, wat leidt tot een groeistop;
• Als de luchtvochtigheid te laag is, vertoont het blad verbrandingsverschijnselen. Dat leidt tot verlies van bladgroen en minder opbrengst.

Daarom verdragen jonge planten in de groeifase een hogere luchtvochtigheid (70-80%); Planten in de bloei, vereisen echter een lagere luchtvochtigheid (40-60%).

De rol van gewasbeschermingsmiddelen

Uit het bovenstaande kan men opmaken dat de wortels een wezenlijk onderdeel van de plant uitmaken. Hoe meer wortels een plant heeft, hoe beter die groeit en hoe hoger de opbrengst wordt. Er bestaan tegenwoordig verschillende biologische gewasbeschermingsmiddelen die hun nut in de tuinbouw meer dan voldoende hebben bewezen. Ze zetten wortels ertoe aan om hun functie op een natuurlijke en verantwoorde manier te vervullen. In de praktijk is aangetoond dat biologische gewasbeschermingsmiddelen betere prestaties geven dan chemische bestrijdingsmiddelen.

Voedselproductie kan enorm toenemen

In 2018 is het wetenschappers in Amerika gelukt om een gewas 40 procent meer opbrengst te laten leveren. Men ziet dat als een geweldige doorbraak voor de voedselproductie. Het kan de voeding voor miljoenen mensen veiligstellen. Het betrof vooralsnog een experiment met de tabaksplant. Maar men gaat ervan uit dat de techniek ook op andere gewassen toepasbaar is zoals:

• soja;
• rijst;
• en aardappelen.

Fotosynthese kan veel efficiënter

De gehanteerde techniek houdt verband met fotosynthese. Dat is het proces waarbij planten uit water, licht en koolstofdioxide, zuurstof en suikers produceren. Een plant dankt zijn groei aan die fotosynthese, maar gebeurt niet erg efficiënt. Tijdens dat proces maken planten kennelijk een gifstof aan. En het wegwerken van die gifstof kost energie, wat ten koste gaat van de groei. De wetenschappers wisten dat energieverlies te reduceren. Door die techniek verbetert de fotosynthese aanzienlijk:

• wel ging men ervan uit dat het minstens nog tien jaar zou duren voordat de techniek op andere voedselgewassen toepasbaar was;
• daarnaast speelt ook nog het probleem van de goedkeuring. Want er is bij de vinding van de Amerikanen sprake van genetische modificatie. En met name in Europa hanteert men daarvoor strenge regels.