Wassertransport in den Wurzeln
Die Haarwurzeln haben eine sehr feine Struktur und sind von dünnen Wänden umgeben, wodurch Wasser und aufgelöste Stoffe sehr einfach passieren können. Der Widerstand für das Wasser ist hier minimal. Die fein verzweigte Struktur der Haarwurzeln vergrössert die Oberfläche der Wurzeln enorm. In Mitten der Wurzel befindet sich die "Autobahn" nach oben, der zentrale Zylinder. Dieses Stück bedeutet den grössten Widerstand für das Wasser, weil dort mehrere Membranen (Schleusen) passiert werden müssen. In der Region der Wurzelhaare verfügt die Pflanze über eine riesige freie Oberfläche, die in intensiven Kontakt mit der Umgebung steht.
Deutlich erkennbar ist der enge Kontakt der Wurzelhaare und der Bodenpartikel. Die Aufnahme von Wasser ist kein aktiver Transport, aber zu vergleichen mit einem entzündeten Docht einer Öllampe, der das Öl ständig zum Verbrennungsort saugt (zur Flamme).
Die Aufnahme von Wasser in den Wurzeln wird durch die Saugkraft der Wurzeln gesteuert. Diese Kraft muss geringer sein als die des Bodens (sonst würde das Wasser aus den Wurzeln nach draussen laufen. Bei trockenem Boden kann das auch passieren). Diese Saugkraft ist vom Widerstand des Wassers abhängig, die das Wasser beim Eindringen in die Wurzel überbrücken muss. Der Widerstand für das Wasser wird von der Temperatur des Bodens mitbestimmt. Das kommt, weil die Viskosität des Wassers (Trägheit) mit sinkenden Temperaturen zunimmt (das Wasser wird zähflüssiger). Wenn der Boden warm ist, bedeutet das einen kleinen Widerstand fürs Wasser und wenn er kalt ist, ist der Widerstand gross.
Die zweite und grösste treibende Kraft der Wasseraufnahme ist die Transpiration (Verdampfung des Wassers über die Blätter). Wird viel Wasser verdampft, ist die Saugkraft der Wurzeln gross (wie ein Schwamm). Das Verdampfen des Wassers auf den Blättern hängt wiederum stark von der Luftfeuchtigkeit (geringe Luftfeuchtigkeit = viel Verdampfung, und umgekehrt) und von der Lufttemperatur (niedrige Temperatur = wenig Verdampfung, und umgekehrt) in der Umgebung der Pflanzen ab.
Die folgende Zeichnung zeigt ein Experiment, das beweist, das die Transpiration der Blätter eine saugende Kraft (negativer Wasserdruck) bewirken, die sogar höher als der normale Luftdruck ist.
Demonstration der Saugkraft, die nur durch die Transpiration von Wasser über die Blätter erreicht wird. Die Pflanze kann die Quecksilbersäule in den Kapillaren höher ziehen, als es der Luftdruck in einem Barometer kann. Dieses Experiment beweisst, das die Transpiration die treibende Kraft für die Wasseraufnahme in den Wurzeln ist.
Pflanzen können Wasserstress bekommen.
Wenn der Boden eine niedrige Temperatur hat und die Luftfeuchtigkeit auch gering ist, verdampft viel Wasser über die Blätter. Die Wurzeln sind aber nicht in der Lage genügend Wasser in die Blätter zu bringen, weil durch die Kälte des Bodens der Wasserwiderstand zu hoch ist. Krankheitsbilder sind dann schlappe oder verwelkte Blätter bei nassem Boden und Wurzelfäule und Schimmelkrankheiten werden rasch folgen.
Das Pflanzenmedium darf nicht auf Dauer zu nass oder zu trocken sein
Eine Pflanze kann nicht aktiv Wasser aufnehmen und NIEMALS mehr, als über die Blätter verdampft wird. Wir können also nicht "auf Vorrat" giessen. Deshalb muss Topferde in der Lage sein, Wasser teilweise zu speichern und festzuhalten (z.B. durch Zugabe von Perlite). Dadurch wird eine Wasserpuffer-Kapazität erreicht. Hydrosysteme lassen weniger, aber dafür öfter Wasser auf das Medium tropfen und imitieren so den Wasserpuffer (nicht zu nass und nicht zu trocken). Das Pflanzenmedium muss über genügend Festigkeit verfügen, um die Stützwurzeln optimal zu verankern, aber auch luftig genug sein, um die Wurzelleitungen durchdringen zu lassen.
