Het is soms moeilijk om te bepalen hoeveel water een plant nodig heeft. Dit is ook niet zo gek, want er zijn veel factoren die bepalen hoeveel water een plant nodig heeft. Er zijn veel manieren die gebruikt kunnen worden om te bepalen wanneer een plant water nodig heeft. De meeste methoden zijn alleen geschikt voor professionele kwekers, omdat ze veel kennis en dure apparatuur vereisen. Gelukkig is er ook een eenvoudige manier om vrij nauwkeurig te kunnen bepalen hoeveel water een plant nodig heeft. In dit artikel kun je lezen hoe planten water gebruiken en hoe je op een eenvoudige manier kunt bepalen hoeveel water een plant ongeveer per dag nodig heeft.

Dat planten water nodig hebben, weten de meeste van ons wel. Hoeveel water een plant precies nodig heeft, wordt vooral bepaald door de hoeveelheid licht, de warmte en de luchtvochtigheid rondom de plant. Ironisch genoeg, wordt de hoeveelheid water die een plant verbruikt ook bepaald door de hoeveelheid water die in de grond aanwezig is. Om te begrijpen hoeveel water een plant nodig heeft, en waarom dit per seizoen of per standplaats kan verschillen, is het handig om eerst wat meer te weten over hoe planten water gebruiken en verliezen.

Zelfs planten in de meest droge gebieden op aarde hebben water nodig. Hoeveel water precies, hangt af van hoeveel water de plant per dag verliest. De meeste van ons hebben op school geleerd dat planten water nodig hebben voor de fotosynthese. In de praktijk wordt er maar een héél klein gedeelte, meestal minder dan 1%, van het water dat een plant opneemt gebruikt om glucose aan te maken. De overige 99% gaat verloren aan transpiratie.

Planten zweten of transpireren vooral wanneer er licht op de bladeren schijnt. Wanneer er licht op het blad van een plant valt, dan komt de "fotosynthese fabriek" op gang. Om energie, in de vorm van glucose, aan te maken heeft de plant een grote hoeveelheid koolstofdioxide uit de lucht nodig. Om koolstofdioxide binnen te halen zitten er kleine mondjes in de bladeren die open en dicht kunnen. Wanneer deze huidmondjes open gaan, dan komt er niet alleen koolstofdioxide naar binnen, maar kunnen er ook gassen uit de plant ontsnappen. Naast de zuurstof die de plant heeft geproduceerd tijdens de fotosynthese, kan er ook waterdamp uit de bladeren ontsnappen.

Water verdampt over het algemeen sneller wanneer de lucht warm en droog is. Hierdoor verliest een plant meestal meer water op een zonnige, droge zomerdag dan op een donkere, regenachtige, koude herfstdag. Doordat het weer elk seizoen anders is, verschilt de waterbehoefte van een plant ook per seizoen.

Wanneer er water uit de bladeren van de plant verdampt, dan ontstaat er negatieve druk in de buisjes van de plant die water transporteren. Deze buisjes, ook wel xyleem genoemd, lopen tussen de bladeren, via de stengel en/of stam, naar de wortels. De negatieve druk die in deze buisjes ontstaat, zorgt voor een zuigende werking. Dit is te vergelijken met wanneer we aan een rietje zuigen om te drinken. De zuigende werking zorgt ervoor dat de wortels water uit de aarde opnemen.

Wanneer de aarde rondom de plant voldoende water bevat, dan blijft er water uit de bladeren verdampen en blijven de wortels water opnemen. Als de aarde op een bepaald moment bijna geen water meer bevat, dan komt er minder water via de wortels de plant binnen dan er verloren gaat aan de transpiratie. Voor de meeste planten is dit een probleem, want de meeste planten slaan geen water op. Het is voor de plant dan ook een stressvolle situatie wanneer de grond minder water bevat dan de plant nodig heeft. Op warme dagen kun je vaak al snel zien dat een plant last heeft van een water te kort: de bladeren en jonge takken gaan hangen. Dit komt omdat de druk die het water op de xyleem vaten uitoefent de plant stevigheid geven. 

Zodra de wortels minder water opnemen dan de plant verliest, dan probeert de plant zichzelf te beschermen. Hoe snel een plant zich tegen droogte begint te beschermen, verschilt per plantensoort. Vrij snel zal de plant de huidmondjes sluiten, zodat er minder water kan ontsnappen. Het nadeel hiervan is dat de plant dan ook geen koolstofdioxide binnen krijgt. Hierdoor komt de "fotosynthese fabriek" ook stil te staan, en kan de plant dus geen nieuwe energie aanmaken. Wanneer een plant regelmatig te maken heeft met een tekort aan water, dan zien we vaak dat de plant energie gaat steken in het vergroten van het wortelstelsel. Op die manier hoop de plant dat het toegang heeft tot meer water.

Een deel van het water dat op de grond rondom de plant valt, zal nooit worden opgenomen door de plantenwortels. Zeker in de volle grond zal een deel van het water wegstromen naar dieper gelegen grondlagen, waar de plant niet bij kan. Ook verdampt er een deel van het water uit de grond, voordat de wortels dit hebben kunnen opnemen. Net zoals dat het water uit de bladeren sneller verdampt wanneer de lucht warm en droog is, is dit ook het geval voor het water dat direct uit de grond verdampt.

Ook de samenstelling van de grond kan invloed hebben op de hoeveelheid water dat verloren gaat doordat het wegstroomt of doordat het verdampt. Wanneer een bodem veel zand bevat, dan zitten er veel grote openingen in de bodem. Grote openingen houden moeilijk water vast. Hierdoor kan het water eenvoudig wegstromen naar diepere grondlagen en kunnen de waterdeeltjes eenvoudig ontsnappen door verdamping. Aan de andere kant, hoeven de wortels minder hard aan het water te "trekken" om het water op te nemen. Wanneer de bodem veel silt, klei en/of organisch materiaal bevat, dan worden de waterdeeltjes een stuk steviger vast gehouden. Hierdoor stromen de waterdeeltjes moeilijker weg, en komen ze moeilijker los wanneer het warm en droog is. Anders dan bij een zandgrond, moeten de wortels van een plant in een silt of klei grond harder "zuigen" om het water los te krijgen.

Hoeveel water een plant per dag nodig heeft, hangt dus af van het klimaat rondom de plant, de eigenschappen van de grond en de eigenschappen van de plant. Er is een eenvoudige manier om erachter te komen hoeveel een plant per dag verliest. Door de plant een aantal keer te wegen kun je een goede schatting maken hoeveel water deze per dag nodig heeft.

Om vrij nauwkeurig te bepalen hoeveel water een plant verbruikt, kun je het gewicht van de plant en de aarde in de gaten houden. Deze methode is helaas alleen geschikt voor planten in een niet te zware plantenbak. Voor planten in de volle grond of in een zware plantenbak hebben we verderop een alternatieve methoden beschreven. 

Het principe van de "weegtest" is vrij simpel: Je geeft de plant eerst wat water, zoveel als je normaal zou doen. Wanneer de plantenbak drainage gaten heeft, dan laat je de bak enkele minuten uitlekken, totdat er geen water meer uit lekt. Vervolgens zet je de plantenbak op een weegschaal en noteer je het gewicht. Plaats de plantenbak na het wegen terug op zijn vaste standplaats. Vierentwintig uur later weeg je de plantenbak opnieuw. Wanneer dit gewicht van het eerste gewicht aftrekt, weet je hoeveel water er verdampt is. Onthoudt daarbij dat 1 gram water gelijk is aan 1 milliliter of 0,001 liter water. 

Zoals bij elke meetproef, zijn er ook hier een aantal punten om rekening mee te houden. Ten eerste is het belangrijk om ervoor te zorgen dat je alleen het verschil in water neemt. Het is daarom belangrijk om de bloemen bladeren die in de periode tussen de eerste en de tweede meting op de grond vallen mee te wegen. Voeg in de periode tussen de twee metingen ook geen mestkorrels, andere plantenvoeding of aarde toe aan de plantenbak.

Ten tweede helpt het om de meettest een aantal keer te herhalen. Het kan bijvoorbeeld zijn dat de plant in de periode voor de weegtest heel weinig water heeft gehad, waardoor de opname van water in de eerste 24 uur groter is dan normaal. Het kan ook zijn dat de temperatuur rondom de plant heel variabel is, bijvoorbeeld omdat de plant buiten staat. Het is daarom aan te raden om de test na een dag of drie, wanneer het meeste water dat je gegeven hebt weer verdampt is, te herhalen. Je kunt er ook voor kiezen om de plant een dag na de tweede meting nog eens te meten. Het is dan wel belangrijk dat er nog water in de aarde zit. Als een groot deel van het water dat aan het begin van de weegtest gegeven is al op is, dan kan dit een vertekend beeld geven. Door meerdere metingen in een korte periode te doen kun je de gemiddelde evapotranspiratie berekenen. Dit is betrouwbaarder dan een enkele meting.

Ten derde is het belangrijk om te onthouden dat de weegtest een moment opname is. Wanneer het klimaat rondom de plant drastisch veranderd, bijvoorbeeld omdat er een nieuw seizoen aangebroken is, dan kan het verstandig zijn om de weegtest te herhalen. De kans is namelijk groot dat de waterbehoefte veranderd omdat het warmer of kouder is geworden. Ook wanneer de eigenschappen van plant zelf veranderen, bijvoorbeeld door een groeispurt of een ziekte veranderen, dan dan is het aan te raden de weegtest opnieuw te doen. Wanneer de plant meer of minder bladeren heeft dan voorheen, dan zal er meer of minder water water uit de plant verdampen.

Ten vierde wordt er zoals de meettest nu beschreven staat geen rekening gehouden met neerslag. Doe je de test buiten, dan is het verstandig om de hoeveelheid neerslag in de periode tussen de twee metingen te meten. Dit doe je door een bakje, waarvan je de oppervlakte van de opening weet, in de buurt van de citrusboom te zetten. Tijdens het tweede weeg moment kijk je hoeveel water er in het bakje is gevallen. Om de hoeveelheid regen die in de plantenbak is gevallen te schatten, pas je de volgende formule toe:

+/- hoeveelheid regen opgevangen in liter/m²= (hoeveelheid opgevangen regenwater in liter / oppervlakte opvangbakje in m²) * oppervlakte plantenbak in m²

Deze hoeveelheid tel je op bij het gewicht van de eerste meting (1 liter water = 1 kg water). Daarna trek je het gewicht van de eerste meting er vanaf. Op die manier weet je ongeveer hoeveel water er verdampt is, ondanks de regen.

Als laatste is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de plant voldoende water heeft gekregen voor de meettest. Om hier zeker van te zijn, meet je hoeveel water de plant voor de eerste meting heeft gekregen. Hier trek je eventueel de hoeveelheid water die in de plantenschaal is gestroomd vanaf. Wanneer het verschil tussen de eerste meting en de tweede meting in de buurt van deze hoeveelheid komt, dan kan het zijn dat de plant meer had kunnen opnemen, als er meer water beschikbaar is geweest. Wanneer je bijvoorbeeld 100 milliliter water hebt toegevoegd en de plantenbak 90 gram lichter is dan na de eerste meting, dan kan het zijn dat de plant meer water had kunnen opnemen. 

Voor het meest accurate resultaat weeg je zowel de plantenbak als de plant. Doordat de plant water uit de aarde opneemt, kan de verdamping namelijk sneller of juist langzamer gaan dan de verdamping uit "kale" aarde. Er zijn grote weegschalen, die meestal voor grote pakketten worden gebruikt, die voor de meeste grote plantenbakken geschikt zijn. De weegschalen van Kern zijn daarvoor geschikt, deze kunnen gewichten van honderden kilo's meten. Met wat mankracht of een pallet wagen zou je de weegtest als nog kunnen uitvoeren. Ook zou je zelf een permanente weegschaal kunnen bouwen met behulp van loadcellen en een Arduino board. Met een Arduino systeem, kun je het hele jaar door informatie opslaan over hoeveel water er verdampt. Mocht het echt niet lukken om de hele plantenbak en plant combinatie te wegen, dan kun je de aangepaste weegtest uitvoeren.

De werkwijze voor de aangepaste weegtest voor planten in zware plantenbakken of planten in de volle grond is bijna gelijk aan die van de weegtest die hierboven beschreven is. Alleen de voorbereiding is anders: Voor deze test heb je een bakje nodig dat je vult met dezelfde grond die gebruikt is in de plantenbak of wat grond uit de tuin. Kies als het even kan een bakje dat een doorsnede van minimaal 30 cm heeft en een diepte van minimaal 20 cm. Zorg er ook voor dat dit bakje drainage gaten heeft. Hoe groter het bakje is, hoe beter de schatting zal zijn. Net zoals in de weegtest hierboven giet je wat water op de grond en wacht je even tot het water er niet meer uit stroomt. Vervolgens weeg je het bakje en noteer je het gewicht. Daarna plaats je het in de buurt van de plant waarvoor je deze test doet. Na 24 uur weeg je het gewicht weer. Door vervolgens het verschil tussen het eerste en tweede gewicht te berekenen, weet je ongeveer hoeveel water er verloren gaat aan verdamping. Uiteraard weet je nu alleen de verdamping uit de aarde, en niet wat het effect van de transpiratie is. Om een iets nauwkeuriger resultaat te krijgen, zou je eventueel een plantenbak met een goed ontwikkeld stekje van de plant kunnen gebruiken, om de hoeveelheid water die verloren gaat te bepalen. Ook bij deze aangepaste test gelden alle "haken en ogen" die hierboven staan beschreven.

Wanneer je een weegtest hebt gedaan dan weet je ongeveer hoeveel water een plant per dag nodig heeft. De meeste planten groeien goed wanneer je deze hoeveelheid elke dag geeft. Dit is bijvoorbeeld het geval voor groene kruidenplanten, de meeste eenjarige planten en tropische planten. Andere planten, zoals woestijnplanten en Mediterrane planten, doen het beter wanneer de grond tussen de waterbeurten opdroogt. In dat geval geef je bijvoorbeeld eens per week de totale hoeveelheid evapotranspiratie van een week. 

Het is belangrijk om bij het water geven rekening te houden met hoeveel water er verloren gaat door drainage. In de volle grond is dit meestal geen probleem, omdat het wortelstelsel vaak groot is, waardoor ze grondlagen met meer water kunnen bereiken. Bij planten in een plantenbak kan het wel nodig zijn om meer dan de evapotranspiratie te geven, om het waterverlies door drainage op te heffen.

Als je de weegtest zonder plant hebt gedaan, dan zit er vaak een verschil tussen de hoeveelheid die je gemeten hebt en de werkelijke, totale evapotranspiratie. De evapotranspiratie verschilt namelijk per plantensoort. De evapotranspiratie van de meeste groenteplanten is bijvoorbeeld vaak gelijk aan of 5 tot 15% hoger dan de verdamping uit de grond. Bij bomen ligt dit anders, daar is de evapotranspiratie vaak 5 tot 30% lager dan de verdamping, doordat grote bomen vaak een water reserve in de stam hebben. Het is dan ook aan te raden om wat informatie over de specifieke plant in te winnen wanneer je de weegtest zonder plant gaat doen. 

• Bauerle, W. L., & Bowden, J. D. (2011). Predicting transpiration response to climate change: insights on physiological and morphological interactions that modulate water exchange from leaves to canopies. HortScience, 46(2), 163-166.
• Beeson Jr, R. C. (2011). Weighing lysimeter systems for quantifying water use and studies of controlled water stress for crops grown in low bulk density substrates. Agricultural Water Management, 98(6), 967-976.
• Chard, J., van Iersel, M., & Bugbee, B. Mini-lysimeters to monitor transpiration and control drought stress: system design and unique applications.
• Dugas, W. A., & Bland, W. L. (1989). The accuracy of evaporation measurements from small lysimeters. Agricultural and Forest Meteorology, 46(1-2), 119-129.
• Garcıa-Navarro, M. C., Evans, R. Y., & Montserrat, R. S. (2004). Estimation of relative water use among ornamental landscape species. Scientia Horticulturae, 99(2), 163-174.
• Jensen, H. E., & Rosbjerg, D. (1991). Plant water relationships and evapotranspiration. Hydrological interactions between atmosphere, soil and vegetation’.(Eds G Kienitz, PCD Milly, MT Van Genuchten, D Rosbjer, WJ Shuttleworth) pp, 295-307.
• Kool, D., Agam, N., Lazarovitch, N., Heitman, J. L., Sauer, T. J., & Ben-Gal, A. (2014). A review of approaches for evapotranspiration partitioning. Agricultural and forest meteorology, 184, 56-70.
• Marek, T. H., Schneider, A. D., Howell, T. A., & Ebeling, L. L. (1988). Design and construction of large weighing monolithic lysimeters. Transactions of the ASAE, 31(2), 477-0484.
• Marek, T., Piccinni, G., Schneider, A., Howell, T., Jett, M., & Dusek, D. (2006). Weighing lysimeters for the determination of crop water requirements and crop coefficients. Applied Engineering in Agriculture, 22(6), 851-856.
• Martin, E. C., De Oliveira, A. S., Folta, A. D., Pegelow, E. J., & Slack, D. C. (2001). Development and testing of a small weighable lysimeter system to assess water use by shallow-rooted crops. Transactions of the ASAE, 44(1), 71.
• Payero, J. O., & Irmak, S. (2008). Construction, installation, and performance of two repacked weighing lysimeters. Irrigation Science, 26(2), 191-202.
• Pirasteh‐Anosheh, H., Saed‐Moucheshi, A., Pakniyat, H., & Pessarakli, M. (2016). Stomatal responses to drought stress. Water stress and crop plants: a sustainable approach, 2, 24-40.
• Rana, G., & Katerji, N. (2000). Measurement and estimation of actual evapotranspiration in the field under Mediterranean climate: a review. European Journal of agronomy, 13(2-3), 125-153.
• Schmidt, C. D. S., Pereira, F. D. C., Oliveira, A. S., Júnior, J. F. G., & Vellame, L. M. (2013). Design, installation and calibration of a weighing lysimeter for crop evapotranspiration studies. Water Res. Irrig. Manag, 2, 77-85.
• Schrader, F., Durner, W., Fank, J., Gebler, S., Pütz, T., Hannes, M., & Wollschläger, U. (2013). Estimating precipitation and actual evapotranspiration from precision lysimeter measurements. Procedia Environmental Sciences, 19, 543-552.
• Sellers, P. J. (1985). Canopy reflectance, photosynthesis and transpiration. International Journal of Remote Sensing, 6(8), 1335-1372.
• Steudle, E. (2000). Water uptake by plant roots: an integration of views. Plant and Soil, 226(1), 45-56.
• Tolk, J. A., Howell, T. A., & Evett, S. R. (2005). An evapotranspiration research facility for soil-plant-environment interactions. Applied engineering in agriculture, 21(6), 993-998.
• Ward, R. C. (1971). Measuring evapotranspiration; a review. Journal of Hydrology, 13, 1-21.
• Wartena, L. (1974). Basic difficulties in predicting evaporation. Journal of Hydrology, 23(1-2), 159-177.