Slappe tomatenplanten in de schoolkas
In de schoolkas staan 18 tomatenplanten in potten van 5 liter met potgrond. Een automatische installatie geeft elke ochtend om 7.00 uur water; de potgrond voelt om 13.00 uur nog vochtig aan. Op een zonnige dag hangen de bladeren van bijna alle planten rond 13.00 uur slap, terwijl ze om 18.00 uur weer stevig staan. In de ochtend hangen de planten niet slap. De onderste bladeren van vier planten zijn geel geworden. De potten staan achter het glas in de volle zon. Een leerling concludeert dat de planten te weinig water krijgen en wil de watergift verdubbelen. De docent twijfelt en stelt voor eerst te meten. De kas is gesloten en warm (32 °C); de luchtvochtigheid is laag en er staat weinig wind.
1. Verklaar waarom de planten om 13.00 uur slap hangen terwijl de grond vochtig is, en waarom ze tegen de avond weer stevig staan. Gebruik de begrippen verdamping, huidmondjes en watertransport.
Read the worked answer
Verdamping: Bladeren hebben huidmondjes. Via die openingen verdampt water uit de plant. Bij zon, 32 °C en droge lucht gaat dat heel snel.
Watertransport: Water wordt via de houtvaten van de wortels naar de bladeren getrokken. Dat transport kan niet sneller gaan dan de wortels water opnemen.
Wat er om 13.00 uur gebeurt: De verdamping is groter dan de opname. De cellen in de bladeren verliezen water, hun vacuolen worden kleiner en de bladeren verliezen hun stevigheid: ze hangen slap. Dat is geen bewijs dat de grond te droog is, want de grond was juist nog vochtig.
Waarom het 's avonds goed gaat: De zon zakt, de temperatuur daalt en de huidmondjes gaan deels dicht. De verdamping neemt af, de plant neemt nog water op en de cellen vullen zich weer. Daardoor staan de bladeren om 18.00 uur weer stevig.
Conclusie: Het middagslap hangen komt door waterstress door verdamping, niet automatisch door een watertekort in de pot. De gele onderste bladeren wijzen eerder op een gebrek aan voedingsstoffen of te weinig licht onderin.
2. De leerling wil de watergift verdubbelen. Geef twee argumenten waarom dat de planten juist kan schaden en leg ze uit.
Read the worked answer
Argument 1 – wortels hebben zuurstof nodig. Wortelcellen doen aan celademhaling en hebben zuurstof uit de bodemlucht nodig. Als de potgrond voortdurend verzadigd is, verdwijnt de lucht uit de poriën. De wortels kunnen dan niet meer ademen, raken beschadigd en sterven af. Dan kan de plant juist minder water opnemen en dus erger slap hangen.
Argument 2 – wortelrot. In natte grond groeien schimmels die wortels aantasten. Een plant met rotte wortels herstelt niet door nog meer water.
Argument 3 – uitspoeling. Met veel extra water spoelen voedingsstoffen uit de pot. De plant krijgt dan minder mineralen, wat de gele bladeren kan verergeren.
Conclusie: Meer water lost het middagprobleem niet op, want dat komt vooral door verdamping. Beter zijn: de kas luchten, de planten tijdelijk in de schaduw zetten of middagschaduw gebruiken. De watergift kan juist omlaag, zolang de grond niet echt uitdroogt.
3. Ontwerp een eenvoudig onderzoek om te bepalen of het slaphangen komt door te weinig water bij de wortels of door te veel verdamping. Beschrijf wat je meet, hoe je de proef eerlijk houdt en wat je verwacht te vinden.
Read the worked answer
Vraag: Komt het slaphangen door te weinig water bij de wortels of door te veel verdamping?
Meting 1 – water in de pot: Zet drie potten op een weegschaal en weeg ze om 7.00, 13.00 en 18.00 uur. Als het gewicht in de ochtend al laag is en tussen 13.00 en 18.00 uur niet meer daalt, is er geen watertekort in de pot.
Meting 2 – verdamping: Doe om 12.00 uur een doorzichtige plastic zak over een tak van drie planten. Waterdamp slaat als druppels neer. Veel druppels betekent veel verdamping.
Eerlijk vergelijken: Zet de helft van de planten in de schaduw en de helft in de zon, bij dezelfde potmaat, dezelfde grond en dezelfde watergift. Meet op dezelfde tijdstippen en herhaal dit drie dagen.
Verwachting: In de zon hangen de bladeren slap en komen er veel druppels in de zak, terwijl het potgewicht niet harder daalt dan in de schaduw. Dan is verdamping de oorzaak. Hangt in de schaduw ook een plant slap zonder dat het gewicht hard daalt, dan speelt watergebrek mee.