Ebenso wie alle anderen Lebewesen benötigen auch Pflanzen Wasser zum Leben – es ist entscheidend für die Stoffwechselvorgänge, Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung. Darüber hinaus verbraucht die Fotosynthese (Vorgang der Energieumwandlung von Sonnenenergie in chemische Energie) ebenfalls Wasser. Regelmäßig ziehen daher die Wurzeln Wasser aus dem umgebenden Erdreich nach, damit die Versorgung gewährleistet ist. Bei Schnittblumen übernehmen das dann die Stängel.

Wie aber lässt sich das zeigen und vielleicht sogar messen? Lass uns das gemeinsam in einem Experiment heraufinden.

Dafür wird benötigt: 2x Becher oder Gläser (ca. 200 ml), kleines Messgefäß, Speiseöl, Wasser, wasserfester Stift / Marker, Schnittblumen (z.B. Tulpen) und ein Messer

Durchführung: Wasser in das Messgefäß gießen und dabei genau 50 ml abmessen. Diese Menge in ein Glas füllen und anschließend die Wasserkante am Glas mithilfe des Markers markieren. Diesen Vorgang mit weiteren 50 ml wiederholen.

Dann in 20 ml-Schritten ergänzen, bis 200 ml im Trinkglas vorliegen. Das zweite Trinkglas auf die gleiche Weise vorbereiten. Nun in das eine Glas so viel Öl gießen, dass das Wasser davon überschichtet wird.

Nun die Blumenstängel frisch anschneiden und die Pflanzen in das skalierte Wasserglas ohne Öl stellen. Dafür sorgen, dass in beiden Gläsern exakt 200 ml Wasserstand angezeigt werden (ggf. etwas Wasser bei den Pflanzen mithilfe einer Pipette entfernen). Anschließend auch hier das Wasser mit ausreichend Öl überschichten und beide Gefäße an einem warmen, sonnigen Standort platzieren.

Was passiert mit bzw. in den beiden Gläsern nach 1 Stunde und nach einem bzw. zwei Tagen?

Hier das passende Arbeitsblatt zu unserem Experiment der Woche "Wasserverbrauch bei Pflanzen" zum KOSTENLOSEN Download.

Auswertung: Wasser ist das „Lebenselixir“ und somit auch für Pflanzen unverzichtbar. Sämtliche Stoffwechselvorgänge, Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung sind maßgeblich vom Wasser abhängig. Neben der Struktur gebenden Funktion beispielsweise beim einzelnen Zellaufbau sind auch Quellungsvorgänge bei Samenkeimung oder Knospenöffnung durch das Vorhandensein von Wasser in ausreichendem Maße begründet. Während die Wasserverteilung bei Tieren vorrangig über die Lymphflüssigkeit und das Blut reguliert wird, steht den meisten höheren Pflanzen ein spezielles Leitsystem in Form des Xylems zur Verfügung. In diesen langgestreckten, teilweise verholzten Leitungsbahnen wird das Wasser, das von den Wurzeln aus dem umgebenden Erdreich aufge-nommen wurde, vom Stängel zu den Orten des Bedarfs – vorrangig Blätter und auch Blüten – transportiert. Hierfür sind Transpirationssog und Wurzeldruck verantwortlich. Die Blätter (respektive Nadeln) benötigen das Wasser für die Fotosynthese, den bei grünen Pflanzen entscheidenden Vorgang der Energieumwandlung (Sonnenenergie in chemische Energie). Die dafür erforderliche Kohlenstoffdioxid-Aufnahme kann nur unter Wasserabgabe erfolgen. An warmen, sonnigen Standorten wird im Zuge der Fotosynthese daher viel Wasser verbraucht.

Mit den Erkenntnissen über die Verdunstung widmen sich die Lernenden im Experiment der tatsächlichen Wasseraufnahme durch die Stängel. Das hier im Laufe von 1-2 Tagen verbrauchte Wasser lässt sich eindeutig auf den zu deckenden Bedarf der Pflanzen zurückführen (da eine Verdunstung aufgrund der Ölüber-schichtung ja ausgeschlossen werden kann). Wichtig ist für eine konkrete Messung, dass die Vergleichsproben mit demselben Wasserstand starten. Das Volumen der Pflanzenstängel (je nach Art, Menge und Beschaffenheit der Schnittblumen) kann zunächst beim Einstellen ins Wasser zu einer Erhöhung der Anzeige führen. Daher ist ggf. etwas Wasser zu entfernen, bis es in beiden Gefäßen exakt bei einem Volumen von 200 ml mit Öl überschichtet wird.

In Abhängigkeit vom Zustand der Pflanzen (z. B. schon leicht angetrocknet durch längeres Vorkommen ohne Wasser) lässt sich ein Verbrauch bereits innerhalb einer Stunde, mit Sicherheit aber nach einem Tag deutlich erkennen. Wurde vielleicht nur eine Pflanze eingesetzt, so ist in jedem Fall nach zwei Tagen ein messbares Ergebnis zu erwarten. Die Resultate können je nach den Umständen und Bedingungen stark voneinander abweichen.

Eine Beispielmessung mit drei leicht angetrockneten Tulpen zeigt folgende Ergebnisse:

Haben wir das Interesse an naturwissenschaftlichen Experimenten geweckt?

Dann hier eine kleine Auswahl unserer Experimentier-Sets zum Thema Wasser.