Hoe wortels van wietplanten water en voeding opnemen

Iedereen weet dat wietplanten water en voeding nodig hebben om te overleven, en dat ze dat opnemen via de wortels. Zonder water droogt een wietplant uit en mineralen zijn de bouwstenen om te groeien. Het lijkt dus allemaal heel simpel, maar is in werkelijkheid een wonderlijk en ingewikkeld proces…

Wietplanten zijn complexe organismen, maar bestaan toch voornamelijk uit slechts drie hoofdonderdelen. Dit zijn natuurlijk de wortels, de stammen en de bladeren. De wortels nemen water en voeding op, de stammen verzorgen het transport zowel omlaag als omhoog, en de bladeren zijn verantwoordelijk voor de fotosynthese.

Als we de stofwisseling van wietplanten echter wat nauwkeuriger bekijken dan komen we erachter dat alle klimaat-gerelateerde omstandigheden nauw verbonden zijn met de opname van water. Licht speelt dus een rol, evenals het aantal lichte uren in een dag, de temperatuur en de luchtvochtigheid.

De specifieke wortelstructuur zorgt voor een zo groot mogelijk oppervlak, om zoveel mogelijk water en voeding te kunnen opnemen

De wortels nemen water en voedingsstoffen (mineralen) op uit het medium (aarde, steenwol etc.) en zetten die om in plantmateriaal. Dit zijn relatief grote organische moleculen die door de gehele plant gebruikt worden. De drijvende kracht achter dit proces is natuurlijk de fotosynthese.

Water en de daarin opgeloste mineralen gaan hierbij constant van de wortels omhoog naar de bladeren, en de nieuw gevormde moleculen omlaag. Het transport draait dus niet alleen om water en voedingsstoffen maar ook om vrij grote organische moleculen.

De opname van water en mineralen via haarwortels. Beeld: Emre Terim, Shutterstock

Transport van water in de wortels

Laten we met het transport van water in de wortels beginnen, om het proces wat duidelijker te maken. De wortels nemen niet alleen water en voeding op, maar bieden ook houvast en stabiliteit aan de plant. Ze groeien in balans met de groene delen boven de grond, en zijn deels ook verantwoordelijk voor de opslag van reserves. Daarnaast worden in de wortels ook een aantal specifieke moleculen geproduceerd.

Om de plant zoveel mogelijk flexibiliteit en houvast te geven, hebben de wortels een specifieke structuur. Deze structuur is geoptimaliseerd voor een stevige grip op het medium, maar ook voor een optimale ‘bekabeling’. De specifieke structuur zorgt ook voor een zo groot mogelijk oppervlak, om zoveel mogelijk water en voeding te kunnen opnemen.

Haarwortels worden continu aangemaakt en afgebroken, en gaan slechts een paar dagen mee

Wanneer je een wietzaadje ontkiemt wordt je het begin van deze structuur zichtbaar. De eerste wortel is het belangrijkste en heet de penwortel. Deze is direct verbonden met de hoofdstam en groeit direct na het planten omlaag in het medium.

Wanneer deze penwortel eenmaal een goede houvast heeft, en water en mineralen kan opnemen, zullen de eerste blaadjes zich omhoog richten om licht op te nemen zodat ze kunnen beginnen met de fotosynthese.

Vervolgens groeien er zijwortels vanuit de penwortel. Deze vertakkingen geven de jonge plant meer houvast, en vergroten het oppervlak van het wortelgestel. Ze groeien allemaal van de penwortel af, zodat de fijne haarwortels zich goed in het medium kunnen verankeren.

Het korte leven van een haarwortel

Een haarwortel is maar een kort leven beschoren. Dat zit zo. Wortels groeien voornamelijk aan de uiteinden. Vlak achter deze groeipunt wordt de vorming van nieuwe cellen geregeld. Deze kleine producent van nieuwe wortelcellen noemen we de meristem, en groeit met de groeipunt van de wortel mee het medium in. Vlak achter deze meristem strekken de nieuwe wortelcellen zich middels celstrekking.

Achter de nieuwe gestrekte cellen worden de haarwortels gevormd. Deze regio is slechts een klein deel van de wortel maar wel een zeer belangrijk deel. De haarwortels zijn namelijk de enige delen van de wortels die water en mineralen kunnen opnemen. En aangezien de groeipunt steeds verder groeit, en de regio waarin de haarwortels zich bevinden met de groeipunt meegroeien, moeten de haarwortels continu aangemaakt en afgebroken worden. Haarwortels gaan dan ook slechts een paar dagen mee.

Haarwortels volgen de groeipunt van een wortel, en gaan maar een paar dagen mee. Beeld: hakan.demir, Shutterstock

Haarwortels zijn erg teer en delicaat en zijn omgeven door een dun vlies waardoor water en voedingsstoffen gemakkelijk passeren. De weerstand is minimaal maar in het midden van de wortel bevind zich de toegang naar boven. Hier is de weerstand voor water en mineralen veel groter, zodat alleen opgeloste mineralen kunnen passeren.

De grootste drijvende kracht achter de opname van water en voeding door de wortels, is verdamping door de bladeren

De opname van water en voeding door de haarwortels gebeurt dus niet door actieve zuiging, zoals bij een rietje waardoor je je drinken opzuigt. Het is beter te vergelijken met de lont van een olielamp, die constant olie opneemt zodat het uiteindelijk bij de vlam komt.

De aanzuigende werking is afhankelijk van de weerstand van het water bij het binnendringen van de wortel. Deze weerstand wordt op diens beurt weer beïnvloed door andere factoren zoals de temperatuur rond de wortels, omdat dat de viscositeit van het water beïnvloedt. Koud water wordt dikker en ondervindt meer weerstand terwijl warm water dunner is en dus makkelijker de wortel binnenkomt.

Verdamping

De grootste drijvende kracht achter de opname van water en voeding door de wortels is echter verdamping door de bladeren. Wanneer er veel vocht verdampt neemt de zuigkracht in de wortels namelijk toe, en kan er meer water en voeding worden opgenomen.

Dit illustreert het grote belang van de juiste temperatuur en de luchtvochtigheid in een kweekruimte. Hoe vochtiger immers, hoe minder water er via de bladeren verdampt. Hoe warmer en droger hoe meer water er verdampt maar let op, als het te warm en droog is dan sluiten de huidmondjes in de bladeren, om verdamping te voorkomen. Dampdrukdeficit (VPD) geeft je een richtlijn voor de optimale temperatuur en luchtvochtigheid in je kweekruimte.

[Openingsfoto: Yarygin, Shutterstock]