In een plant hebben allerlei krachten invloed op de richting waarin water beweegt. De zwaartekracht (1) trekt water naar beneden. De verdamping (2) zuigt water omhoog. De
De worteldruk wordt veroorzaakt doordat bepaalde cellen in de wortels m.b.v. actief transport mineralen uit de bodem opnemen. Dit kost ATP, maar zorgt er wel voor dat de osmotische waarde van de cel toeneemt in vergelijking tot de osmotische waarde van de bodem.
De wortel is het ondergrondse gedeelte van de plant, waarmee deze water en opgeloste voedingsstoffen uit de bodem opneemt. Door opname van water ontstaat er een worteldruk, die bij onvoldoende verdamping door de bladeren zo groot kan worden dat water bij de bladpunten naar buiten wordt geperst.
Capillaire werking
Via de wortels neemt een plant het water op uit de bodem. Afhankelijk van de dichtheid van de bodem houdt de bodem meer of minder water vast. In die bodem zitten nauwe kanalen waardoor water zich kan bewegen. Wanneer een watermolecuul zich aan andere watermoleculen bindt heet dat cohesie.
Het transport via houtvaten gebeurt tegen de zwaartekracht in. Dit transport is voornamelijk het gevolg van verdamping van water uit de bladeren en van capillaire werking.
Houtvaten (xyleem) vervoeren water en mineralen naar de bladeren, bastvaten (floëem) transporteren glucose naar de wortels. Een ezelsbruggetje om dit te onthouden is dat de bastvaten naar beneden gaan, terwijl de houtvaten omhoog gaan. De houtvaten bestaan uit verschillende houtcellen die bovenop elkaar zijn gestapeld.
Planten en bomen nemen daarom via de wortels water op uit de bodem en transporteren dit via een vaatstelsel. Dit xyleem is een netwerk van buisvormige celwandcontainers die door levende xyleemcellen worden gevormd tijdens de groei van de plant.
Ondanks deze afhankelijkheid houden planten minder dan 5% van het water vast dat door wortels wordt opgenomen voor celuitbreiding en plantengroei . De rest gaat via planten direct de atmosfeer in, een proces dat transpiratie wordt genoemd.
De plasmamembranen van veel cellen bevatten ook waterkanaalproteïnen (aquaporinen), waardoor watermoleculen veel sneller door het membraan kunnen dringen dan dat ze door de fosfolipidedubbellaag kunnen diffunderen.
Transpiratie is uiteindelijk de belangrijkste drijvende kracht achter de waterbeweging in het xyleem, in combinatie met de effecten van capillaire werking.
Het enige wat je hoeft te doen om je buigzame wortels weer heerlijk knapperig te krijgen, is ze te schillen, een kom met koud kraanwater te vullen en er veel ijs aan toe te voegen . De exacte hoeveelheid ijs is niet belangrijk, maar ik gooi er meestal een hele ijsblokjesvorm in (ongeveer twee kopjes voor degenen onder jullie met automatische ijsmakers).
Planten nemen water, en mineralen, uit de grond op met hun wortels. Toch begint die wateropname bij de bladeren. Bladeren verliezen water door transpiratie, een soort 'zweten' van de plant. Als de lucht rondom een blad droog wordt, verdampt er water uit het blad.
In de bladeren verdampen de watermoleculen die in de buurt zitten van het huidmondje. Watermoleculen die daar verdampen trekken nabijgelegen watermoleculen ook mee naar buiten en zorgen zo voor een waterstroom van wortel naar blad.
Worteldruk vergemakkelijkt de opwaartse beweging van water en mineralen van de wortels naar alle delen van de plant . Het handhaaft een continue toevoer van water en mineralen naar alle plantendelen. Vooral tijdens transpiratie, wanneer het water uit de bovengrondse delen van de plant verloren gaat, zorgt worteldruk voor een constante watertoevoer.
Om te voorkomen dat wortels naar boven groeien en opdruk veroorzaken (wortelopdruk), is er maar één remedie: zorgen voor goede groeiomstandigheden dieper in de groeiplaats van de boom. Dat betekent goede grond, eventueel met voeding verrijkt.
Bochten in de rivier
In de buitenbocht stroomt het water sneller. Hierdoor schuurt het water het bodemmateriaal uit de buitenbocht waardoor deze steeds ruimer wordt en er grote lussen in de rivier ontstaan. In de binnenbocht stroomt het water langzamer. Hier wordt zand en klei afgezet.
Grondwater stroomt heel langzaam omdat het tussen de grondkorrels door moet bewegen. Grondwater legt hooguit een paar meter per dag af. Grondwater verplaatst regenwater dat in de grond is gezakt naar beken, sloten en vaarten. Soms gebeurt dit via drainage.
Planten nemen water op uit de bodem door een proces dat osmose wordt genoemd : de natuurlijke beweging van watermoleculen van een gebied met een hoge concentratie, via een semi-permeabel, zeefachtig membraan, naar een gebied met een lage concentratie.
Het geabsorbeerde water wordt via de wortels naar verschillende delen van de plant geleid en gebruikt om verschillende functies uit te voeren . Water, zonlicht en koolstofdioxide zijn de essentiële componenten van fotosynthese. Fotosynthese wordt dus alleen uitgevoerd in de aanwezigheid van water, dat door de wortels in planten wordt geabsorbeerd.
Het oppervlak van de wortelharen moet in nauw contact staan met de grond om toegang te krijgen tot grondwater. Water diffundeert in de wortel, waar het minstens drie verschillende paden kan nemen om uiteindelijk het xyleem te bereiken, de leiding aan de binnenkant van de wortel die het grondwater naar de bladeren brengt.
Water en minerale voedingsstoffen, de zogenaamde sapstroom , reizen van de wortels naar de top van de boom in een laag hout die zich onder de bast bevindt. Dit spinthout bestaat uit geleidend weefsel dat xyleem wordt genoemd (bestaande uit kleine pijpachtige cellen).
Bomen en vruchten/fruit: de wateropname van bomen is zeer temperatuur- en klimaatafhankelijk ook de grootte van de boom speelt een belangrijke rol in het dagelijkse waterverbruik. Er is hier steeds uitgegaan van een volwassen boom. 260 en 400 liter per dag met een maximum van 1000 liter.
Alle bomen hebben water nodig om te groeien. Bomen halen water uit de bodem en verdampen het via het blad. Vers water wordt aangevoerd via het grondwater, regen of door het geven van water. Bij het rooien verliest de boom een deel van zijn wortels en kan dan vaak niet genoeg water uit de bodem opnemen.