Een tensiometer is een hulpmiddel om te bepalen wanneer en hoeveel water planten nodig hebben. Hierdoor is de kans kleiner dat planten beschadigen, en soms zelfs dood gaan, door een tekort of juist een teveel aan water. Dit meetapparaat is daarom een must have wanneer je planten hebt die gevoelig zijn voor de hoeveelheid water in de grond. In dit artikel lees je in welke situaties een tensiometer gebruikt kan worden, wat de waardes op de tensiometer betekenen en hoe je dit kunt gebruiken om te bepalen wanneer en hoeveel water de planten in de tuin of in een plantenbak nodig hebben. Voor meer informatie over de aankoop, installatie, onderhoudt en reparatie van tensiometers, kun je het artikel “Tensiometers: Aankoop, installatie, plaatsing en onderhoud” lezen.

Wanneer een tensiometer van het juiste formaat gebruikt wordt, dan geeft de tensiometer aan hoeveel water er rondom de wortels van de plant zit. Door de waarde die op de tensiometer staat af te lezen, weet je of de plant water nodig heeft. Wanneer je water op de aarde giet, dan reageert de tensiometer gelijk. Hierdoor weet je ook wanneer je moet stoppen met water geven. Wanneer je planten hebt die niet goed tegen een te droge of juist een te natte bodem kunnen, kan een tensiometer helpen om de planten de juiste hoeveelheid water te geven.

De bovenste laag van de aarde is meestal het droogst. Dit komt omdat het water dat in deze laag als eerste verdampt. Ondanks dat de grond aan de bovenkant droog lijkt, zit er vaak nog genoeg water in de diepere grond lagen rondom de wortels. Dit is zelfs zo in planten bakken. De onderste grond laag in een plantenbak bevat ongeveer 25 tot 30 % van het water dat aanwezig is in de plantenbak, terwijl de bovenste laag maar 10 tot 15% van het water bevat.

De wortels van de meeste planten groeien niet in de bovenste grond laag, maar in diepere lagen. Doordat de bovenste grond laag er droger uitziet en droger voelt dan de grond rondom de wortels, komt het vaak voor dat planten te veel en te vaak water krijgen. Wanneer de plant in de volle grond staat, is dit vaak niet erg, omdat het water weg kan lopen naar diepere grond lagen. Voor planten die in een plantenbak zonder goede drainage zijn geplant, kan dit wel voor problemen zorgen. Het overtollige water blijft dan te lang rondom de wortels zitten, wat ervoor kan zorgen dat de wortels te weinig zuurstof krijgen. Het kan er ook voor zorgen dat ziekteverwekkers in de aarde actief worden.

Door een tensiometer te gebruiken kun je zien hoe nat of hoe droog de grond rondom het wortelstelsel van de plant is. De tensiometer reageert ook bijna meteen wanneer er water aan de bodem wordt toegevoegd. Hierdoor kan de tensiometer je niet alleen vertellen wanneer de wortels beginnen uit te drogen, maar ook wanneer het tijd is om te stoppen met water geven. Op die manier is de kans klein dat de grond zo nat wordt dat de wortels in een plas water staan.

Het komt natuurlijk ook voor dat planten te weinig water krijgen. Met de nieuwe trend van droge periodes in ons deel van de wereld, komt het steeds vaker voor dat planten dood gaan door een tekort aan water. Om de natuur te sparen is het niet verstandig om op vaste momenten een vaste hoeveelheid water aan planten te geven. In plaats daarvan is het beter water te geven wanneer de planten dit het hardst nodig hebben. Met een tensiometer kun je zien hoeveel water er rondom het wortelstelsel van een plant aanwezig is. Wanneer er nog voldoende water in de grond zit, dan is het niet nodig om te sproeien. Dit water stroomt namelijk weg naar delen van de tuin waar geen planten staan of naar dieper gelegen grond lagen.

De meeste tensiometers vertellen niet wat de waarde op de vacuümmeter betekend. Hierdoor lijkt een tensiometer op het eerste zich vaak een ingewikkeld apparaat. Gelukkig zijn de getallen op de tensiometer niet zo eng als ze lijken. 

Om de waardes op de tensiometer te begrijpen, moeten we er eerst achter komen met welke meeteenheid de tensiometer werkt. Meestal staan er op het display drie letters die aangeven met welke meeteenheid de tensiometer werkt. Ook in de gebruiksaanwijzing vindt je vaak meer informatie over de meeteenheid die gebruikt wordt. In Europa wordt meestal de eenheid Pascal gebruikt. Dit wordt meestal aangeduid met de afkorting Pa. Om het aantal nullen op het display van de tensiometer te verminderen, wordt meestal gekozen voor de eenheid hectopascal, ofwel hPa, te gebruiken. Één hectopascal is gelijk aan 100 Pascal. Af en toe zie je ook wel eens dat er gewerkt wordt met kilopascal, ofwel kPa. Één kilopascal is gelijk aan 1.000 Pascal of 10 hectopascal.

In sommige Engelstalige landen wordt er gewerkt met de eenheid bar in plaats van met pascal. Meestal zie je dan de aanduiding cbar, van centibar, of mbar, van millibar, op het display staan. Één centibar is gelijk aan 100 bar, 10.000.000 pascal, 100.000 hectopascal of 1 kilopascal. Één millibar is gelijk aan 0.001 bar, 100 pascal, 1 hectopascal of 0,1 kilopascal.

De waarde in centibar gelijk aan de waarde in kilopascal en is de waarde in millibar gelijk aan de waarde in hectopascal. Om tensiometers wereldwijd te kunnen verkopen staan er op sommige tensiometers daarom zowel kPa en cbar of zowel hPa en mbar. We hebben gemerkt dat sommige producenten dit nogal onhandig neerzetten, bijvoorbeeld als mbar/hPa. Hierdoor lijkt het alsof er staat millibar per hectopascal, net zoals dat km/u kilometer per uur aangeeft. Dit is dan niet het geval, maar gewoon een verwarrende manier van aangeven dat mbar en hPa hetzelfde zijn.

Om beter te begrijpen wat de waardes op de tensiometer betekenen, is het belangrijk om eerst nog iets meer te weten over de poriën in de grond. Er zijn namelijk drie verschillende soorten poriën: macroporiën, mesoporiën en microporiën. De eigenschappen van de poriën zorgen ervoor dat water zich in elke porie anders gedraagt. Hierdoor kan een waarde van -200 hPa of -20 kPa in een zandgrond een andere betekenis hebben dan dezelfde waarde in een klei grond.

Wanneer de grond opdroogt, dan verdwijnt er steeds meer water uit de poriën. Over het algemeen lopen de grote poriën, die ook wel macroporiën worden genoemd, als eerste leeg. Wanneer de meeste poriën in de aarde groot zijn, en een doorsneden van meer dan 0,075 millimeter hebben, dan droogt de grond na het irrigeren of na een regenbui meestal snel op. De hoeveelheid zand in de grond bepaald voor een groot deel hoeveel macroporiën er in de grond zitten. Hoe meer zand, hoe meer macroporiën. Bevat de meer dan 55% zand, dan spreken we van een zandrijke grond.

Wanneer er silt en/of klei deeltjes in de grote mesoporiën terecht komen, dan ontstaan er kleinere poriën. Wanneer de grond meer dan 40% silt bevat, of wanneer de grond een mengsel is van 25 tot 55% zand, 70 tot 95% silt en 5 tot 30% klei, ook wel een leem grond genoemd, dan bevat de grond meestal een grote hoeveelheid mesoporiën. Mesoporiën hebben een doorsneden van 0,03 tot 0,075 millimeter. 

Het water dat in de mesoporiën zit opgeslagen droogt minder snel op dan het water dat in de macroporiën zit. Dit komt omdat de watermoleculen als een soort magneet aangetrokken worden door de wanden van de poriën. De watermoleculen proberen ook elkaar vast te houden. Doordat de opening tussen de wanden van de mesoporiën toch nog best groot is, worden de watermoleculen in het midden van de porie maar heel lichtjes vast gehouden. De plantenwortels kunnen deze watermoleculen die in het midden van de mesoporiën zitten zonder moeite los zuigen.

Microporiën houden het water steviger vast. Dit komt omdat er weinig watermoleculen zijn die niet in contact komen met de gronddeeltjes waaruit de wand van de porie bestaat. Microporiën zien we vooral veel in klei gronden die meer dan 30% klei bevatten. Klei deeltjes zijn vaak negatiever geladen dan silt deeltjes of zandkorrels. Hierdoor plakken de watermoleculen die in een microporie zitten steviger vast dan in een macro- of mesoporie. Het meeste water dat in een microporie zit, zit dan ook zo vast dat de plant het niet kan los zuigen. Ondanks dat er vaak meer water in een klei grond zit, betekend dit dus niet dat de plant ook veel meer water kan opnemen.

Het verschil in de magnetische kracht van de verschillende poriën op water zien we ook terug op de tensiometer. Stel dat we de waarde op een tensiometer in een kleigrond die 30% water bevat vergelijken met de waarde op een tensiometer in een zandgrond die ook 30% water bevat. De waarde op de tensiometer in de kleigrond zal negatiever zijn dan die in de zandgrond. Dit komt omdat de zandgrond vooral lege macroporiën bevat. Deze poriën hebben een lage aantrekkingskracht op water. Hierdoor wordt het water in de tensiometer alleen in de grond die direct contact maakt met de punt van de tensiometer gezogen. De lege microporie in de kleigrond daarin tegen hebben een sterke aantrekkingskracht op de watermoleculen in de tensiometer. Hierdoor wordt het water in de tensiometer veel verder de grond in gezogen. Hierdoor loopt er meer water uit de tensiometer en is de negatieve druk in de tensiometer extremer, ondanks dat de twee gronden hetzelfde percentage water bevatten.

Tot zover hebben we het nog niet gehad over organische gronden. Wanneer de grond meer dan 30% organisch materiaal bevat, dan spreken we van een organische grond. De meeste soorten potgrond vallen onder deze categorie.

Net zoals dat de hoeveelheid zand, silt en klei in de grond invloed hebben op de poriën in de grond en daardoor op de manier hoe water zich in de grond gedraagt, hebben verschillende soorten organisch materiaal ook een andere invloed. Er zijn heel veel soorten organisch materiaal, zoals bijvoorbeeld turf, kokosvezels, compost, mest en hout afval. Ook kan bijvoorbeeld de kokosvezel van de ene fabrikant anders bewerkt zijn dan de kokosvezels van de andere fabrikant. Daarbij veranderen de eigenschappen van organisch materiaal over tijd.

Doordat er zo veel verschillende soorten organisch materiaal zijn, is het moeilijk om te zeggen welke invloed het organisch materiaal op de water capaciteit van de grond heeft. De informatie die beschikbaar is over de relatie tussen de verschillende soorten organisch materiaal en het gedrag van water in de grond proberen we hier te plaatsen. Houdt er rekening mee dat dit minder accuraat is dan de informatie over zand, silt en klei, omdat er veel meer variabelen zijn.

Bij welke waarde op de tensiometer het nodig is om water te geven, hangt van van de soort planten die in de aarde groeien en van de samenstelling van de aarde. Een sla plant die in een klei grond groeit, heeft waarschijnlijk minder vaak water nodig dan een sla plant die in een zand grond groeit. Daarnaast heeft de sla plant waarschijnlijk weer vaker water nodig dan een woestijn cactus die in dezelfde grond geplant is. Het is daarom belangrijk om informatie in te winnen over de planten die je kweekt of gaat kweken en over de samenstelling van de aarde waarin de planten (gaan) groeien.

Onder ideale omstandigheden zijn de poriën voor een deel gevuld met water en voor een deel gevuld met lucht. Wanneer het heel lang regent of wanneer we iets te enthousiast met de gieter aan de slag zijn gegaan, dan kan het zijn dat er zo veel water in de aarde zit dat al de lucht uit de poriën is geduwd. Als dit het geval is, en er dus alleen nog maar water tussen de poriën zit, dan spreken we van een verzadigde grond.

De gezondheid van de meeste planten gaat snel achteruit wanneer de bodem verzadigd is met water. Dit komt omdat de wortels geen zuurstof meer kunnen opnemen uit de bodem. Zonder zuurstof beschadigen de wortelcellen. Hierdoor kan de plant minder, of zelfs geen, water en opgeloste mineralen meer opnemen. Veel planten vertonen dan ook symptomen van uitdroging wanneer de aarde rondom de wortels verzadigd is.

Wanneer de tensiometer in een met water verzadigde grond staat, dan geeft deze de waarde nul aan. Doordat de poriën in de grond vol zitten met water, kan het water in de tensiometer niet de grond in lopen. Ook kan er geen water in de tensiometer lopen, omdat deze vol zit.

Om planten gezond te houden, is het beter om de waarde op de tensiometer niet tussen de 0 en -100 hPa of -10 kPa te laten komen. Onder deze waarde zit er te veel water en te weinig lucht in de grond. Hierdoor kunnen de cellen van de wortels dood gaan door een gebrek aan zuurstof. Ook kunnen ziekteverwekkers, zoals de Phytophthora, zeer actief worden en zich vermeerderen wanneer de tensiometer waardes tussen de 0 en -100 hPa of -10 kPa aangeeft.

De meeste plantenboeken en plantenlabels geven aan dat planten in een “vochtige” grond moeten staan. De term vochtig is nogal een vaag begrip, want er wordt meestal niet verteld wat de grens tussen nat, vochtig en droog is. Ook wordt er niet gezegd op welke diepte de grond vochtig moet zijn. Iemand die de vochtigheid van de bovenste centimeter van de grond kijkt, zal waarschijnlijk sneller water geven dan iemand die de vochtigheid van de bovenste tien centimeter in de gaten houdt.

Professionals hebben de dubbelzinnige term "vochtig" vervangen door de term veldcapaciteit. De veldcapaciteit is de hoeveelheid water die in de grond achterblijft nadat de macroporiën zijn leeg gelopen. De zwaartekracht zorgt ervoor dat deze poriën zijn leeg gelopen.De overige poriën bevatten voldoende water zodat de wortels geen moeite hoeven te doen om water op te zuigen. De plant ervaart geen water stress onder de veldcapaciteit.

De veldcapaciteit van een zandrijke grond ligt rond de -125 hPa of 12,5 kPa. De grond bevat dan rond de 10 tot 15% water. Een siltrijke grond en een leemgrond bevat ongeveer 20 tot 30% water op het veldcapaciteit punt. De tensiometer geeft dan een waarde van rond de -150 hPa of -15 kPa. Compacte gronden met een hoog klei bevatten circa 45 tot 55% water op veldcapaciteit. De tensiometer geeft dan een waarde rond de -200 hPa of -20 kPa aan. Om er achter te komen welke waarde op de tensiometer overeen komt met de werkelijke veldcapaciteit kun je de test doen die beschreven staat in het artikel over het bepalen van de containercapaciteit en de veldcapaciteit van de grond.

Wanneer je water gaat geven, dan kun je het beste stoppen met gieten op het moment dat de tensiometer de waarde aangeeft die bij de veldcapaciteit hoort. In plantenbakken is de kans groot dat de wortels te nat worden en te lang nat blijven wanneer je na dit punt door gaat met water geven. Buiten, in de volle grond, is de kans groot dat opgeloste mineralen die belangrijk zijn voor de plant, zoals stikstof, bij een teveel aan water wegstromen naar onbereikbare grondlagen.

Nadat de macroporiën zijn leeg gelopen, beginnen de meso- en microporiën ook langzaam op te drogen. Het water dat in het midden van deze poriën zit, ervaart de minste weerstand en laat als eerste los. Dit water verdwijnt uit de aarde door evaporatie of via de wortels de plant in. Hoe meer water er uit de kleinere poriën verdwijnt, hoe harder de wanden van deze poriën aan het water dat nog wel in de grond zit gaan trekken. Op een bepaald punt is deze aantrekkingskracht tussen de poriën en het water zo groot dat de wortels het water niet los kunnen zuigen. De plant gaat dan verwelken, omdat er alleen nog maar water uit de plant verdamp en er geen nieuw water meer wordt opgenomen. Dit punt wordt ook wel het permanente verwelkingspunt genoemd.

De zuigkracht van de aarde op het moment dat het permanente verwelkingspunt is bereikt is buiten het bereik van de tensiometer. De meeste tensiometers lopen van 0 tot -600 tot -850 hPa, ofwel -60 tot -85 kPa. Het permanente verwelkingspunt creëert een negatieve druk van -1.000 tot -2.500 hPa, ofwel -100 tot -250 kPa, afhankelijk van de samenstelling van de grond.

Ergens tussen het verwelkingspunt en de veldcapaciteit moet de aarde geïrrigeerd worden om de groei van de planten in de grond te stimuleren. Bij welke waarde dit precies, hangt af van de samenstelling van de grond en de eigenschappen van de plant. Sommige planten zijn erg gevoelig voor droogte, deze planten moeten rond de veldcapaciteit gehouden worden. Andere planten groeien beter wanneer de grond wat droger is, omdat de plant dan bepaalde processen in werking waardoor de plant er mooier uit ziet, beter bloeit en/of beter bestand is tegen ziekteverwekkers en plagen. In veel gevallen moeten planten tijdens de groei fase, na het zaaien of stekken, in een vochtigere grond worden gehouden dan in de volwassen fase.

Kun je geen specifieke informatie over een bepaald gewas vinden, dan kun je de volgende waardes aanhouden. Gevoelige gewassen, zoals groene kruiden,  uien, aardappels en bonen, en jonge planten hebben eerder water nodig dan gewassen die beter tegen droogte kunnen, zoals verhouten kruiden en bieten. In een zandrijke grond kun je gevoelige planten vanaf -250 hPa of -25 kPa water en minder gevoelige planten vanaf -300 hPa of -30 kPa geven tot de veldcapaciteit. Planten in een siltrijke of leem grond kun je gevoelige planten water geven zodra de tensiometer op -450 hPa of -45 kPa staat, voor minder gevoelige planten begin je te irrigeren vanaf -550 hPa of -55 kPa. Bij zwarte klei gronden kun je gevoelige planten vanaf -600 hPa of -60 kPa bewateren en minder gevoelige planten vanaf -750 hPa of -75 kPa.

Het zelf kweken van groenten, fruit, kruiden en bloemen gaat meestal gemakkelijk, maar soms zit er ook wel eens wat tegen. Mocht je een vraag hebben over het kweken van planten, dan zullen wij deze zo goed mogelijk proberen te beantwoorden. Je kunt je vragen onderaan deze pagina stellen, via het Disqus formulier. Om naar het Disqus formulier te gaan, moet je nog iets verder naar beneden scrollen, tot voorbij de advertenties.

• Baver, L. D. (1956). Soil physics (Vol. 81, No. 4, p. 337). LWW. Chicago
• Bianchi, A., Masseroni, D., Thalheimer, M., de Medici, L. O., & Facchi, A. (2017). Field irrigation management through soil water potential measurements: a review. ITALIAN JOURNAL OF AGROMETEOROLOGY-RIVISTA ITALIANA DI AGROMETEOROLOGIA, 22(2), 25-38.
• Buttaro, D., Santamaria, P., Signore, A., Cantore, V., Boari, F., Montesano, F. F., & Parente, A. (2015). Irrigation management of greenhouse tomato and cucumber using tensiometer: effects on yield, quality and water use. Agriculture and agricultural science procedia, 4, 440-444.
• Centeno, A., Baeza, P., & Lissarrague, J. R. (2010). Relationship between soil and plant water status in wine grapes under various water deficit regimes. HortTechnology, 20(3), 585-593.
• Day, P. R. (1954). Soil moisture tension measurements: Theoretical interpretation and practical application. Clays Clay Miner, 3, 557-566.
• Fredlund, D. G., Rahardjo, H., & Rahardjo, H. (1993). Soil mechanics for unsaturated soils. John Wiley & Sons. Chicago
• Heiskanen, J. (1995). Water status of sphagnum peat and a peat–perlite mixture in containers subjected to irrigation regimes. HortScience, 30(2), 281-284.
• Hoskins, T. C., Owen, J. S., & Niemiera, A. X. (2014). Water movement through a pine-bark substrate during irrigation. HortScience, 49(11), 1432-1436.
• Kiehl, P. A., Lieth, J. H., & Burger, D. W. (1992). Growth response of chrysanthemum to various container medium moisture tension levels. Journal of the American Society for Horticultural Science, 117(2), 224-229.
• Martin, E. (2009). Methods of Measuring for Irrigation Scheduling--WHEN.
• Muñoz-Carpena, R., Li, Y. C., & Olczyk, T. (2002). Alternatives of low cost soil moisture monitoring devices for vegetable production in south Miami-Dade County. Fact Sheet ABE, 333.
• Muñoz-Carpena, R., Li, Y. C., Klassen, W., & Dukes, M. D. (2005). Field comparison of tensiometer and granular matrix sensor automatic drip irrigation on tomato. HortTechnology, 15(3), 584-590.
• Pardossi, A., Incrocci, L., Incrocci, G., Malorgio, F., Battista, P., Bacci, L., ... & Balendonck, J. (2009). Root zone sensors for irrigation management in intensive agriculture. Sensors, 9(4), 2809-2835.
• Pfender, W. F., Hine, R. B., & Stanghellini, M. E. (1976). Production of sporangia and release of zoospores by Phytophthora megasperma in soil (Master's thesis, University of Arizona.).
• Rivera-Hernández, B., Carrillo-Ávila, E., Obrador-Olán, J. J., Juárez-López, J. F., & Aceves-Navarro, L. A. (2010). Morphological quality of sweet corn (Zea mays L.) ears as response to soil moisture tension and phosphate fertilization in Campeche, Mexico. Agricultural water management, 97(9), 1365-1374.
• Shock, C. C., & Wang, F. X. (2011). Soil water tension, a powerful measurement for productivity and stewardship. HortScience, 46(2), 178-185.
• Testezlaf, R., Zazueta, F. S., Larsen, C. A., & Yeager, T. H. (1999). Tensiometric monitoring of container substrate moisture status. HortTechnology, 9(1), 105-109.
• Toll, D. G., Augarde, C., Gallipoli, D., & Wheeler, S. J. (2008). Unsaturated Soils: Advances in Geo-Engineering: Proceedings of the 1st European Conference on Unsaturated Soils, 2-4 July 2008, Durham, UK. Taylor and Francis.
• Toll, D. G., Asquith, J. D., Fraser, A., Hassan, A. A., Liu, G., Lourenço, S. D. N., ... & Stirling, R. (2015, November). Tensiometer techniques for determining soil water retention curves. In Asia-Pacific Conference on Unsaturated Soil (pp. 15-22).
• Van Iersel, M. W., Dove, S., & Burnett, S. E. (2009, June). The use of soil moisture probes for improved uniformity and irrigation control in greenhouses. In International Symposium on High Technology for Greenhouse Systems: GreenSys2009 893 (pp. 1049-1056).