Die Bedeutung von Wasser für Pflanzen

Wasser ist die lebenswichtige Grundlage für alle Pflanzenarten; es macht etwa 90 % der gesamten Biomasse einer Pflanze aus. Circa 97 % des aus dem Boden aufgenommenen Wassers durchlaufen die Pflanze, bevor es durch den Prozess der transpirativen Kühlung ausgeschieden wird. Lediglich 2 % des Wassers verbleiben für das Wachstum der Pflanzen, während 1 % in der Fotosynthese verwendet wird, bei der Pflanzen einen Teil ihres Wassergehalts abgeben, um Kohlenstoffdioxid (CO2) aufzunehmen. Darüber hinaus spielt Wasser eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des inneren Drucks der Pflanzenzellen.

Wasser ist für das Wachstum landwirtschaftlicher Kulturen unerlässlich; es fungiert als Nährstoffquelle, die das Keimen von Pflanzensamen in der Anfangsphase beschleunigt. Zudem dient es als Transportmedium für Nährstoffe und Mineralien aus dem Boden zu allen Pflanzenteilen. Wasser ist auch grundlegend für alle physiologischen Vorgänge in der Pflanze; die Pflanzenzelle benötigt Wasser, um ihr Volumen zu vergrößern und Nahrung während der Fotosynthese zu verarbeiten. Im Folgenden sind einige physikalische und chemische Eigenschaften aufgeführt, die Wasser eine so wichtige Rolle für Pflanzen verleihen:

Thermische Eigenschaften: Wasser reguliert die Temperaturen der Pflanze, indem es durch Verdunstung auf der Blattoberfläche kühlt.
Transparenz: Wasser hat eine hohe Transparenz, die es Sonnenstrahlen erlaubt, zu den Pflanzenzellen zu gelangen, um die Fotosynthese zu ermöglichen.
Lösungsvermögen: Wasser zeichnet sich durch die Fähigkeit aus, viele Stoffe und Nährstoffe zu lösen, die für das Wachstum der Pflanzen erforderlich sind.
Biochemische Reaktionen: Wasser ist verantwortlich für zahlreiche chemische Reaktionen, die in den Pflanzenzellen stattfinden und einen wesentlichen Bestandteil des Wachstums darstellen. Zu den wichtigsten Reaktionen gehören:

- Zellatmung: Diese Reaktion produziert die notwendige Energie für das Pflanzenleben, wie in der folgenden Gleichung dargestellt:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

- Fotosynthese: Diese Reaktion findet unter dem Einfluss von Hilfsfaktoren wie Sonnenlicht und Chlorophyll statt und wird in der folgenden Gleichung ausgedrückt:

6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2

Wasseraufnahme durch Pflanzen

Wasser bewegt sich von der Erde in die Pflanze und nicht umgekehrt. Dies geschieht, weil das Wasser in den Pflanzenzellen in der Lage ist, Flüssigkeiten anzuziehen, da es gelöste Stoffe enthält, im Gegensatz zu reinem Wasser. Das Phänomen, das es der Pflanze ermöglicht, Wasser durch die Wurzeln aus dem Boden zu ziehen, wird als Osmose bezeichnet.

Die Wurzeln der Pflanzen nehmen Wasser aus dem Boden auf und transportieren es zu allen Pflanzenteilen. Das Wurzelsystem einer Pflanze setzt sich aus einem komplexen Netzwerk unterschiedlich alter, langer und dicker Wurzeln zusammen. Zunächst wachsen dünne, ungeholztere, spitzen Wurzeln mit hoher Durchlässigkeit, die besonders bei krautigen Pflanzen in der Lage sind, Wasser effizient aufzunehmen. An diesen Wurzelspitzen wachsen feine Haarwurzeln, die die Aufnahmefläche vergrößern und die Verbindung zwischen Wurzel und Erde verbessern. Darüber hinaus kann die Fähigkeit der Wurzeln zur Wasseraufnahme durch eine symbiotische Beziehung mit im Boden vorhandenen Pilzen erhöht werden, die die Oberfläche der Wurzel für die Wasseraufnahme vergrößern.

Weitere wichtige Faktoren für das Pflanzenwachstum

Pflanzen sind nicht nur durch Wasser, sondern auch durch viele andere Faktoren beim Wachstum beeinflussbar. Diese Faktoren lassen sich in natürliche und künstliche Elemente unterteilen, die direkt das Überleben und das Wachstum der Pflanzen beeinflussen. Zu den wichtigsten dieser Faktoren zählen:

Licht: Alle Pflanzen benötigen Licht, um die Fotosynthese durchzuführen und die Nährstoffe in Zucker umzuwandeln, die ihre Hauptnahrungsquelle darstellen. Dabei wird Kohlendioxid aufgenommen und mit Wasser reagiert, um Zucker sowie Sauerstoff und Wasser freizusetzen, wobei Chlorophyll benötigt wird.
Geeignete Temperatur: Jede Pflanzenart hat unterschiedliche Temperaturanforderungen für ein gesundes Wachstum; einige Pflanzen überstehen keine kalten, während andere hohe Temperaturen nicht vertragen.
Luft: Luft ist essenziell für die Herstellung von Kohlenhydraten und Proteinen in der Pflanze; die Rohstoffe für diese Prozesse sind entweder natürlich in der Umgebung vorhanden oder werden in Form von Düngemitteln dem Boden hinzugefügt. Wenn Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen, nutzen sie es zur Herstellung ihrer Nahrung.
Nährstoffe: Stickstoff, Kalium, Phosphor und Calcium sind die wichtigsten Nährstoffe, die Pflanzen für ihr Wachstum benötigen. Diese Stoffe können aus dem Boden durch die Wasseraufnahme der Wurzeln gewonnen werden, das diese Nährstoffe mit sich führt.