Biologie basisschool en onderbouw · Grades 1–9
22Wat planten nodig hebben
Twee bakjes tuinkers staan op dezelfde vensterbank, op dezelfde dag gezaaid. Het ene krijgt water, het andere niet — en binnen een week staat het verschil in het groen en het geel geschreven. Met bakjes, zaden en geduld kun je planten zelf de vraag van dit hoofdstuk laten beantwoorden: wat heeft een plant precies nodig om te leven en te groeien?
22.1 Planten vragen stellen: de eerlijke proef
Methode 22.1 (De eerlijke proef)
Om uit te zoeken of een plant iets nodig heeft — water, licht, aarde, warmte:
- neem twee bakjes met dezelfde planten, op dezelfde manier gezaaid;
- behandel ze in alles precies gelijk behalve in het ene ding dat je onderzoekt — het ene krijgt het, het andere niet;
- wacht dagen of weken, en vergelijk;
- elk verschil moet van het ene ding komen dat je veranderd hebt: de proef was eerlijk.
Het onaangeroerde bakje heet de controle: het laat zien wat er gebeurt als er niets ontbreekt.
Voorbeeld 22.2 (Waarom twee bakjes en niet één)
Stel dat één bakje zonder water verwelkt. Kwam dat door het ontbrekende water — of door een koude nacht, of door slechte zaadjes? Met een begoten tweelingbakje dat er groen naast staat, gezaaid uit hetzelfde zakje in dezelfde kamer, verdwijnt de twijfel: de tweelingen verschilden alleen in water. Proeven met één bakje overtuigen niemand, en een bioloog al helemaal niet.
22.2 Wat de proeven laten zien
Propositie 22.3 (De behoeften van een plant)
Eerlijke proeven, voor elke behoefte op haar beurt uitgevoerd, laten zien dat een plant nodig heeft:
- water — het bakje zonder water verwelkt en gaat dood;
- licht — het bakje in de kast wordt bleek, lang en slap en geeft het dan op: geen licht, geen plantenvoedsel gemaakt;
- lucht — afgesloten van verse lucht stopt de groei;
- warmte — in de kou wachten zaden (Propositie 9.5) en bevriest de groei tot stilstand;
- minerale zouten: piepkleine hoeveelheden voedende stoffen die de wortels opgelost in het bodemwater opdrinken — in zuiver water alleen komt een plant al snel tekort.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 22.4 (De bleke gevangene)
De kastproef uit Oefening 3.8, netjes gedaan met een verlichte tweeling, geeft een opvallend resultaat: de gevangene is niet alleen zielig maar bleekgeel — ze is gestopt met het maken van haar groene stof — en vreemd genoeg lang, uitgerekt alsof ze het ontbrekende licht zoekt. Groeien zonder licht is uitgeven zonder te verdienen; als de reserves van het zaad eenmaal op zijn, stopt het.
Opmerking 22.5 (Waarom tuinders de bodem voeden)
Compost en mest zijn geen “maaltijden” voor de plant — planten eten niemand. Ze vullen de minerale zouten van de bodem weer aan, die oogsten jaar na jaar wegdragen. De compostbak uit Voorbeeld 13.9 sluit de kring: wat de bodem aan de groenten gaf, geven de schillen aan de bodem terug.
22.3 Wat planten doen met wat ze opnemen
Propositie 22.6 (Planten maken hun eigen materie)
Dieren groeien door andere levende wezens te eten. Een plant eet niemand: met water en minerale zouten uit de bodem, met lucht en met de energie van het licht dat haar groene bladeren opvangen, maakt ze haar eigen materie — nieuwe stengels, bladeren, wortels en zaden. Daarom is licht voor een plant net zo ernstig als eten en drinken, en daarom keert het groene blad zich naar de hemel.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 22.7 (Een boom uit bijna niets)
Plant een pit in een grote pot afgewogen aarde, wacht jaren, en er staat een boompje — en toch is de aarde bijna niets van haar gewicht kwijt. Het hout van de boom is niet uit de pot geschept: het is gemaakt, uit water, lucht en licht, in de groene werkplaatsen van de bladeren. Waar de materie van levende wezens vandaan komt, zal ons in latere jaren opnieuw bezighouden.
Opmerking 22.8 (Het groen verdient de kost voor iedereen)
Denk aan Propositie 19.3: elke voedselketen begint met een plant. Nu zien we waarom dat wel zo moet zijn — planten zijn de enige schakel die nieuwe materie uit niet-levende ingrediënten maakt. Elke hap die iemand ergens eet, is eerst in een blad gemaakt.
22.4 Oefeningen
Oefening 22.1 ★
Noem de vijf behoeften van een plant.
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.1.
Water, licht, lucht, warmte en minerale zouten (opgelost in het bodemwater opgedronken).
Oefening 22.2 ★
Hoeveel dingen mogen er in een eerlijke proef tussen de twee bakjes verschillen? Hoe heet het onaangeroerde bakje?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.2.
Precies één — het ding dat onderzocht wordt; al het andere moet identiek zijn. Het onaangeroerde bakje is de controle.
Oefening 22.3 ★
Beschrijf hoe een plant eruitziet die veertien dagen in het donker heeft gestaan. Welke behoefte ontbrak, en wat kon ze niet maken?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.3.
Bleekgeel in plaats van groen, vreemd lang en uitgerekt, slap — en daarna geeft ze het op. Licht ontbrak, dus kon de plant haar groene stof niet maken, en haar voedsel evenmin.
Oefening 22.4 ★
Wat zijn minerale zouten, en hoe neemt de plant ze op?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.4.
Piepkleine hoeveelheden voedende stoffen die in de bodem zitten. De wortels drinken ze opgelost in het bodemwater op.
Oefening 22.5 ★
Waarom strooien tuinders compost, als planten niet eten?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.5.
Omdat oogsten de minerale zouten van de bodem jaar na jaar wegdragen; compost vult ze weer aan. Het voedt de bodem, en het bodemwater draagt de zouten dan de wortels in.
Oefening 22.6 ★
Hoe verschilt de manier van groeien van een plant van die van een dier, volgens Propositie 22.6?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.6.
Een dier groeit uit de levende wezens die het eet; een plant eet niemand — ze maakt haar eigen materie uit water, minerale zouten, lucht en de energie van het licht dat haar groene bladeren opvangen.
Oefening 22.7 ★
In Voorbeeld 22.7 verloor de aarde in de pot nauwelijks gewicht terwijl de boom groeide. Waar kwam de materie van de boom vandaan?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.7.
Niet uit de aarde: uit water, uit de lucht, met licht dat de energie levert — gebouwd in de groene bladeren. (De aarde leverde alleen water en kleine hoeveelheden minerale zouten.)
Oefening 22.8 ★
Probeer het: bedenk en doe de eerlijke waterproef uit de figuur met tuinkers — twee bakjes, één verschil. Noteer wat je na een week ziet.
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.8.
Open antwoord. Verwacht: het begoten bakje groen en rechtop, de droge tweeling binnen een paar dagen verwelkt — en omdat alleen water verschilde, gaat de eer naar het water.
Oefening 22.9 ★★
Lucas “bewijst” dat planten muziek nodig hebben: hij zong een maand lang tegen één bakje, en dat bakje deed het prima. Wat ontbreekt er aan zijn proef, volgens Methode 22.1? Bedenk de versie die het werkelijk zou onderzoeken.
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.9.
Er is geen controle: één bakje, en alles tegelijk — misschien had dat bakje gewoon goed licht en werd het ijverig begoten (zangers gaan vaak bij hun planten langs!). De eerlijke versie: twee identieke bakjes, dezelfde zaden, aarde, raam en watergift; zing alleen tegen het ene; vergelijk na een maand. Pas dan zou een verschil op het zingen wijzen.
Oefening 22.10 ★★
Een waterplant groeit volledig onder water, zonder wortels, en toch gezond. Aan welke van de vijf behoeften voldoet ze duidelijk nog steeds, en hoe — en welke behoefte levert haar water in plaats van de bodem?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.10.
Licht: ze groeit onder water, maar in verlicht water, en haar groene bladeren vangen het licht er nog steeds doorheen op. Het water om haar heen levert ook wat bodemwater levert — opgeloste minerale zouten, over haar hele oppervlak opgedronken in plaats van via wortels.
Oefening 22.11 ★★★
Twee identieke potten munt: de ene in zand met zuiver regenwater, de andere in tuinaarde, allebei gelijk begoten en belicht. Na twee maanden is de zandpot klein en geelachtig. Welke behoefte isoleert deze eerlijke proef — en waarom groeide de zandplant in het begin toch?
Oplossing
Oplossing van Oefening 22.11.
Minerale zouten: water, licht, lucht en warmte waren gelijk, en zuiver zand met regenwater levert bijna geen zouten. Ze groeide in het begin op de reserves in haar eigen weefsels (zoals het begraven kiemplantje op de voorraad van het zaad groeide) — en toen die reserves op waren, werd het tekort zichtbaar.