Mythe ontkracht: hoe water geven in de zon planten echt beïnvloedt
Verbranden planten wanneer je water geeft in de zon? Je leest het zo ongeveer in elk moestuinboek en elke blog: geef planten geen water in de volle zon. Dus absoluut niet in de middagzon. Oh, en gebruik zeker nooit een sproeier. Natte bladeren in combinatie met de straling van de zon zouden ervoor zorgen dat de planten verbranden. Paniek! Voor dag en dauw naar werk vertrekken, kinderen ’s avonds naar muziekschool en voetbal brengen,… Niet iedereen heeft de luxe om te kiezen wanneer ze de moestuin in kunnen.
Kan het echt kwaad om de moestuin water te geven in het zonnetje? Is de kans op bruine, verbrande planten te groot? Wat zegt de wetenschap hierover? Planting Seeds ging op onderzoek uit!
Het vergrootglaseffect waardoor planten zouden verbranden bij water geven in de zon
De achterliggende theorie van de bewering houdt steek: bepaalde omstandigheden kunnen zonnewarmte bundelen. Zo kan je gebruikmakend van de zon en een vergrootglas vuur maken.
Wanneer je water geeft, komen er druppels water op de planten terecht. Die waterdruppels zijn, net als een vergrootglas, gebogen. Parallelle zonnestralen zullen bijgevolg op een klein punt worden geconcentreerd, en bij aanraking met het blad wordt dit omgezet in warmte.
In theorie is het dus absoluut denkbaar dat planten verbranden door waterdruppels die zonnestralen concentreren. Maar laten de omstandigheden in realiteit toe dat dit ook echt kan gebeuren? Ik dook nog eens in de wetenschappelijke literatuur.
Bevindingen wetenschappelijk onderzoek: Verbranden planten wanneer je water geeft in de zon?
Het antwoord op mijn vraag of planten verbranden wanneer je ze bewatert in de zon, vond ik in een wetenschappelijke studie gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift New Phytologist. Vooraleer ik dieper in ga op de werkwijze en resultaten, is het belangrijk toe te lichten wat de kans op bladverbranding beïnvloedt.
Wat beïnvloedt de kans op verbranding van planten bij water geven in de zon?
Met een vergrootglas zou je op een zonnige dag een plant kunnen verbranden. Maar kan een druppel water hetzelfde effect hebben? Welke factoren bepalen of bladverbranding kan plaatsvinden?
Hier wordt het wat technisch; ik probeer het zo begrijpbaar mogelijk uit te leggen en zonder té veel details.
Of verbranding plaatsvindt, hangt af van een aantal factoren, waaronder:
- Grootte van de waterdruppel;
- Vorm van de waterdruppel;
- Mate waarin de plant water kan afstoten;
- Zonnestand;
- Lichtintensiteit.
Grootte waterdruppel
Kleinere druppels hebben een grotere kromming. Bijgevolg kunnen ze in grotere mate zonnestralen concentreren. Dit wijst op een potentieel groter vergrootglaseffect, en dus grotere kans op verbranding. Aan de andere kant verdampen kleine druppels sneller. Geconcentreerde zonnestralen komen dan maar een beperkte tijd voor, en bijgevolg is de kans op verbranding om die reden kleiner.
Samengevat: het is op voorhand moeilijk te voorspellen of kleinere druppels de kans op verdamping vergroten (omwille van de kromming) of verkleinen (omwille van de snelle verdamping).
Vorm waterdruppel en waterafstootbaarheid
Waterdruppels kunnen bolvormig of ellipsvormig zijn. Bolvormige druppels hebben (net zoals een vergrootglas) een grotere kromming dan ellipsvormige druppels. Hierdoor is de kans op verbranding bij bolvormige druppels groter. Aan de andere kant rollen bolvormige druppels gemakkelijker van de plant af, bijvoorbeeld door wind. Om die reden is verbranding bij bolvormige druppels dan weer kleiner.
Welke vorm waterdruppels hebben, hangt onder andere af van de mate waarin een plant water kan afstoten. De kans op verbranding is bijgevolg voor elke plant anders. Bij planten die water beter afstoten, is het contactoppervlak tussen de druppel en het blad kleiner. Hierdoor kan er minder verkoeling plaatsvinden en is de kans op verbanding groter. De druppels zijn bij deze planten doorgaans bolvormig. Zoals eerder aangehaald, worden zonnestralen dan in grotere mate geconcentreerd, maar rolt de druppel ook sneller van het blad af.
Samengevat: ook hier is het moeilijk op voorhand te voorspellen of bolvormige druppels de kans op verdamping vergroten (omwille van de kromming) of verkleinen (omwille van korter contact met de plant). Of druppels op de plant bolvormig zijn, hangt af van de mate waarin ze water kunnen afstoten.
Zonnestand en lichtintensiteit
Ook speelt de hoek van de lichtinval een rol. Die hangt af van de zonnestand. Simpeler gezegd: hoe hoog staat de zon? Deze hoek varieert naargelang de tijd van het jaar en het tijdstip van de dag.
De zon staat hoger in de zomer (tussen 9 en 22 juni haalt de zon bij ons ‘s middags een hoek van meer dan 50°), en lager in de winter (op 21 december komt ze in onze contreien niet hoger dan 3.35°).
Bij zonopkomst staat de zon uiteraard heel laag (0°), om gedurende de dag verder te stijgen. In de zomer bereikt ze haar hoogste punt (in België en Nederland) ongeveer tussen 13 en 14 uur, en verdwijnt uiteindelijk weer na zonsondergang (opnieuw dus een hoek van 0°).
Over het algemeen gaat men ervan uit dat de kans op verbranding groter is wanneer de zon hoog staat.
Tot slot is de lichtintensiteit relevant: hoe hoger de lichtintensiteit, hoe groter de kans op verbranding. Bewolking zorgt bijvoorbeeld voor een lagere lichtintensiteit.
Samengevat: Hoe hoger de zon staat en hoe hoger de lichtintensiteit, hoe groter de kans op verbranding.
Onder welke omstandigheden zorgt water geven in de zon voor verbranding?
Allemaal goed en wel, die theorie. Maar onder welke omstandigheden vindt plantverbranding ook echt plaats? Met andere woorden: welke combinatie van druppelvorm en -grootte, waterafstootbaarheid, zonnestand en lichtintensiteit kan leiden tot verbranding? En kunnen die omstandigheden zich voordoen in onze (moes)tuinen? In wat volgt, leg ik uit hoe het onderzoek is gebeurd, en wat de resultaten zijn.
Hoe gebeurde het onderzoek naar verbranding van planten bij water geven in de zon?
De onderzoekers gebruikten twee methoden om na te gaan of natte planten in de zon kunnen verbranden: computersimulaties en experimenten.
Computersimulaties: welke factoren vergroten de kans op verbranding van planten bij water geven in de zon?
Ik beschreef het al eerder. De kans op verbranding hangt af van:
- Grootte van de waterdruppel;
- Vorm van de waterdruppel;
- Mate waarin de plant water kan afstoten;
- Zonnestand;
- Lichtintensiteit.
De onderzoekers lieten computers talloze combinaties van deze parameters simuleren. Bijvoorbeeld: ze berekenen de kans op verbranding bij een grote, bolvormige druppel op een plant die goed water kan afstoten, op een moment dat de zon laag staat en de lichtintensiteit ook laag is. Vervolgens veranderen ze één van die parameters (bijvoorbeeld de druppel is nu een ellips in plaats van een bol).
Voor elke combinatie berekenen ze de intensiteit van het geconcentreerd zonlicht dat wordt geabsorbeerd door het blad. Dit is de maatstaf die bepaalt of bladverbranding kan ontstaan. Door telkens één parameter te veranderen, kunnen de onderzoekers duizenden simulaties doen en nagaan in welke omstandigheden de kans op verbranding het grootst is. En nog belangrijker: ze kunnen vervolgens beoordelen of die combinaties kunnen voorkomen in de realiteit.
Experimenten: welke factoren vergroten de kans op verbranding van planten bij water geven in de zon?
Vervolgens voerden de onderzoekers experimenten uit, zodat ze kunnen observeren of plantverbranding voorkomt. De experimenten werden gedaan met 3 soorten planten: twee plantensoorten met gladde bladeren, en één met harige plantbladeren. Harige planten kunnen water beter afstoten, en zoals eerder beschreven, heeft dat een impact op de kans op verbranding.
Heel wat bladeren van de drie plantensoorten werden op verschillende dagen voorzien van waterdruppels (in verschillende groottes), en vervolgens in de zon gelegd. De experimenten vonden steeds plaats op zonnige, warme en onbewolkte dagen in juli. De temperaturen bevonden zich tussen de 24 en 35°C.
De experimenten gebeurden op verschillende tijdstippen, zowel in de ochtend als in de vroege namiddag.
De bladeren werden constant in de zon gehouden, zonder schaduw. Sommigen lagen met de bovenkant naar boven, anderen met onderkant naar boven.
Zodra de waterdruppels verdampten, werden de bladeren gescand in een laboratorium om na te gaan of er sprake was van zonnebrand.
Onderzoeksresultaten: Kunnen planten verbranden bij water geven in de zon?
Onder welke omstandigheden kan water voor plantverbranding zorgen?
De computersimulaties suggereren dat de kans op zonnebrand het grootst is wanneer de zon laag staat. Met andere woorden: het gevaar bestaat vooral ’s morgens en ’s avonds, niet wanneer ze ’s middags op haar heetst is.
Om echt een reële kans te hebben op verbranding, moet tegelijkertijd de lichtintensiteit hoog zijn.
Samengevat: Dat is alvast één mythe ontkracht: het gevaar op verbranding is niet het hoogst in de blakende middagzon, zoals doorgaans wordt beweerd. In tegendeel: de kans op verbranding is groter in de ochtend en in de avond.
Kan plantverbranding in de praktijk voorkomen?
De combinatie van lage zon en hoge lichtintensiteit is in de praktijk niet mogelijk. Wanneer de zon laag staat, is de lichtintensiteit ook laag. Bijgevolg is zonnebrand hoogst onwaarschijnlijk.
Dat wordt bevestigd in de experimenten met planten die gladde haren hebben. Op geen enkel moment van de dag veroorzaken de waterdruppels zonnebrand.
De computersimulaties tonen verder dat de kans op zonnebrand van het bladweefsel groter is in het geval van bolvormige druppels (in vergelijking met platte en halfronde druppels). Maar de experimenten tonen aan dat zelfs die bolvormige druppels in de praktijk geen zonnebrand veroorzaken bij planten met gladde bladeren. Reden: hoewel deze druppels de zonnestralen concentreren, zorgt het water tegelijkertijd voor voldoende verkoeling. Aangezien de meeste planten in de moestuin gladde bladeren hebben, is het dus erg onwaarschijnlijk dat water planten verbrandt in de zon.
Samengevat: hoewel bolvormige waterdruppels zorgen voor een concentratie van zonnestralen, bieden ze de plant tegelijkertijd verkoeling. Om die redenen is zonnebrand bij planten met gladde bladeren extreem onwaarschijnlijk, zoals de experimenten bevestigen.
Zijn de resultaten hetzelfde bij planten met harige bladeren?
Uit de experimenten met harige bladeren blijkt dat in heel specifieke omstandigheden (gerelateerd aan de positie van de druppel en de hoek waarin het zonlicht valt) zonnebrand wel mogelijk is.
Omdat bladeren natuurlijk aan planten hangen, en niet op een horizontaal vlak liggen zoals in de experimenten, zullen waterdruppels in de praktijk van het blad afrollen. Bijgevolg is het dus onwaarschijnlijk dat én de ‘ideale’ omstandigheden voor verbranding zich voordoen én de druppel lang genoeg op de plant blijft zitten om dat mogelijk te maken. Maar: in theorie kan het dus in het geval van planten met harige bladeren, zoals varens.
Samengevat: omdat druppels op planten met harige bladeren een andere vorm hebben en omdat druppels omwille van de aanwezige haartjes niet rechtstreeks in contact komen met het blad, is het in theorie mogelijk dat harige bladeren zonnebrand oplopen. Die kans is echter heel klein.
Toch bladverbranding?
En toch komt bladverbranding soms voor, zo lichten de onderzoekers toe. Dat kan bijvoorbeeld wanneer water veel zout of chloor bevat of bij geconcentreerde oplossingen van voedingsstoffen, chemicaliën en meststoffen. Weer een reden om regenwater te gebruiken en weg te blijven van meststoffen, pesticiden en andere troep!
Toch nog bruine bladeren na het watergeven in de zon? Dat zou ook een teken van stress kunnen zijn. De bladeren zijn dus niet verbrand, maar zien af van de koude shock van te koud water op een hete dag. Probeer daarom regenwater te gebruiken; dat is niet zo koud als leidingwater.
Conclusie: verbranden planten wanneer je water geeft in de zon?
Verbranden planten wanneer je ze water geeft in de zon? Nee. De planten met gladde bladeren vertoonden in de experimenten geen tekenen van verbranding. Computersimulaties tonen dan ook aan dat de omstandigheden die nodig zijn om zonnebrand te veroorzaken, hoogst onwaarschijnlijk zijn. De onderzoekers vinden namelijk dat de kans op verbranding het hoogst is wanneer de zon nog laag staat, en toch een hoge lichtintensiteit heeft (een combinatie die onbestaande is in de natuur).
De vergelijking met een vergrootglas gaat dus voor moestuingewassen niet op. De reden hiervoor is dat de kromming van glas groter is dan die van een waterdruppel, waardoor het vergrootglas de zonnestralen veel meer op één specifiek punt concentreert.
Aangezien de meeste moestuinplanten gladde bladeren hebben, lijkt het er dus op dat we ons helemaal geen zorgen hoeven te maken dat water geven in de zon de planten zal verbranden. Het veelvoorkomend advies om planten ‘niet op het hete middaguur te bewateren omdat het de planten kan verbranden’, is dus niet gegrond. Sterker nog: wetenschappelijk onderzoek toont dat de kans op verbranding kleiner is wanneer de zon ’s middags op haar hoogst staat. ’s Morgens en ’s avonds, wanneer de zon lager staat en de hoek van de lichtinval kleiner is, is de kans op verbranding net groter.
Een uitzondering vormde een plant met harig blad. De waterdruppels rusten in dat geval op de haartjes, en raken dus het blad zelf niet. De druppel kan hierdoor niet voor verkoeling zorgen, waardoor verbranding mogelijk is. In realiteit zullen druppels op harige bladeren veel sneller op de grond vallen (net door de textuur van het blad), waardoor de kans uiterst klein is dat er voor die tijd zonnebrand optreedt. Maar: enige voorzichtigheid is dus aangewezen bij bijvoorbeeld varens, mocht je die in de siertuin hebben staan.
Tot slot: het is niet omdat water geven in de middagzon geen verbranding kan veroorzaken, dat dit het ideale moment is om de moestuin water te geven. Want de warmte zorgt er wel voor dat het water sneller verdampt, waardoor ’s ochtends of ’s avonds water geven efficiënter is. Enfin, dat is opnieuw een advies dat ik ‘uit de boekjes’ heb en dat logisch klinkt. Zou ook dat een moestuinmythe zijn? Materiaal voor een andere blog!
Zin gekregen om nog meer wetenschappelijke blogs te lezen? Op deze pagina vind je er nog.
Bronnen
Misschien vind je dit ook leuk: