Brouwer, G.

Noordwijk, M., van

Dutch

Name not available

Het met zoutzuur vrijspoelen van wortels uit steenwol en het effect daarvan op het wortelgewicht

van Noordwijk, M.

NARCIS 

Wageningen Yield 

CODEN: IBBRAH (4-78) 1-11 (1978) 
INSTITUUT VOOR BODEMVRUCHTBAARHEID 
RAPPORT 4-78 
HET MET ZOUTZUUR VRIJSPOELEN VAN WORTELS UIT STEENWOL EN HET EFFECT 
DAARVAN OP HET WORTELGEWICHT 
With a summary 
Separation of roots from rook wool by means of washing with HCl, and 
the effect thereof on root weight 
door 
G. BROUWER EN M. VAN NOORDWIJK 
1978 
Instituut; voor Bodemvruchtbaarheid, Oosterweg 92, Haren (Gr.) 
Inst.Bodemvruchtbaarheid, Rapp. 4-78 (1978) ll pp. 
0000 0818 4893 
INHOUD 
1. Inleiding 3 
2. Het effect van zuur op steenwol 4 
3. Het effect van zuur op het wortelgewicht 6 
3.1 Materiaal en methode 6 
3.2 Resultaten 6 
3.3 Discussie 8 
4. Samenvatting 9 
5. Summary 10 
6. Literatuur 11 
01224(1978) 
1. INLEIDING 
Door het toenemend gebruik van steenwol als kunst-substraat in de tuin-
bouw, ontstaat voor het onderzoek behoefte aan een methode om de bewor-
teling in dit substraat te bestuderen. Steenwol bestaat uit een onder 
hoge temperatuur tot draden verspoten mengsel van diabaas en kalksteen; 
deze draden zijn tot een luchtige mat samengeperst. Het direct vrijpre-
pareren van wortels uit dit materiaal kost zeer veel tijd en is nauwe-
lijks kwantitatief uit te voeren. Het was tot nu toe wel mogelijk om het 
worteldrooggewicht te schatten door het verassen van beworteld steenwol 
bij 700 C (van de steenwol blijft alle gewicht over, van de wortels het 
as-gehalte van ca. 5%), maar over de wortellengte en -dikte is zo geen 
uitspraak te doen. 
Bij het gebruik van steenwol in een voedingsgoot-teelt had bij een 
per abuis te laag gestelde pH de steenwol alle structuur verloren en was 
een slappe massa geworden (mond.med. Verwer 1977). Dit bracht ons op het 
idee met een zuurbehandeling de steenwol zover uiteen te laten vallen, 
dat het vrij spoelen van de wortels mogelijk wordt. In het eerste deel van 
dit rapport is deze methode nader uitgewerkt en beschreven. 
Nadat het aldus mogelijk bleek om met zoutzuur de wortels van de steen-
wol te scheiden, moest nagegaan worden welk effect deze behandeling heeft 
op de wortels. In deze proef zijn tegelijk een aantal andere behandelin-
gen betrokken die wortels bij het onderzoek (soms) ondergaan, zoals spoe-
len en korte tijd in water bewaren, langere tijd bewaren in water met 
thymol en spoelen in alcohol (bij de saffranine-kleurmethode voor opper-
vlaktebepaling) . Bij deze behandelingen is het eventuele verlies aan dro-
ge stof bekeken van wortels van tomateplanten in de vegetatieve en in de 
generatieve fase. 
Verantwoording 
J. Floris was bij het ontwikkelen van de methode en bij de formulering 
van dit rapport behulpzaam. 
2. HET EFFECT VAN ZUUR OP STEENWOL 
Om wortels kwantitatief vrij te spoelen uit grond werden zeven gebruikt 
mèt een maaswijdte van 0,035 cm. De steenwol moest dus zover afgebroken 
worden dat het een dergelijke zeef kon passeren. Daarbij moesten zuur-
sterkte en inwerkingstijd zo worden gekozen dat zo min mogelijk wortel-
beschadiging optrad. 
Voor een proefserie zijn 0,5 1 blokken steenwol in 2 1 zoutzuur wegge-
zet met 0,6, 1,2 of 1,8 vol.% HCl, vanuit een uitgangsoplossing van 30%. 
De pH hiervan was aanvankelijk resp. 1,4, 1,3 en 1,2, maar liep bij de 
zwakste oplossing sterk op bij het inwerken op de steenwol (verbreken 
van Ca-bruggen??). Na een inwerkingstijd van 4, 16, 20 of 32 uur, bij 
tussentijds roeren, werd de steenwol gespoeld over vier boven elkaar 
geplaatste zeven (resp. 0,5, 0,3, 0,1 en 0,035 cm maaswijdte). Per mon-
ster werd 2 min. gespoeld met een roterende spoeler op de bovenste zeef 
en daarna £ min. op iedere volgende zeef. Na het inwerken van het zuur 
bleven van de steenwol, naast de draderige massa, brokken gruis achter, 
die hard gebleven zijn (restanten van de bij verhitting gebruikte cokes?). 
Deze resten gruis zijn door decanteren te scheiden van de draden die op 
de zeef achterblijven. De op de verschillende zeven resterende steenwol 
werd droog gewogen en uitgedrukt als percentage van het uitgangsgewicht 
(per blok gewogen). De resultaten zijn samengevat in tabel I. Bij 0,6 en 
1,2% HCl bleven nog brokstukken steenwol over, groter dan 0,5 cm. Met 
1,8% HCl is een inwerkingstijd van 16 uur voldoende. 
Met zwavelzuur is eenzelfde resultaat te behalen als met zoutzuur, maar 
wat prijs betreft verdient zoutzuur de voorkeur. Naderhand is als stand-
aardmethode gekozen voor een zuursterkte van 1,8%, een inwerkingstijd van 
20 uur en een volumeverhouding steenwol:zuur van 1:8 (was 1:4 bij deze 
proef). Bij deze ruimere verhouding "verslijmt" de steenwol nog verder. 
De monsters moeten tijdens de inwerking in een ruimte met afzuigmogelijk-
heid staan en degeen die ermee werkt moet een masker dragen ter bescherming 
tegen de zure dampen. 
TABEL I. Spoelresultaat bij verschillen in zuursterkte (als volumepro-
cent opgegeven) en inwerkingstijd, bij 2 1 HCl per 0,5 1 steenwol. De 
steenwolfracties zijn gegeven als percentage van het uitgangs-droogge-
wicht. 
0,6% HCl 
1,2% HCl 
1,8% HCl 
Tijd (hr)/ 
Time 
0 
4 
16 
20 
32 
0 
4 
16 
20 
32 
0 
4 
16 
20 
32 
pH/ 
pH 
1,4 
1,6 
2,7 
3,2 
3,1 
1,3 
1,4 
2,0 
2,3 
2,3 
1,2 
1,4 
1,4 
1,5 
1,5 
Weggespoeld/ 
Washed 
— 
79 
75 
81 
86 
-
91 
93 
94 
95 
-
94 
98 
98 
98 
away 
Grove 
(zeef 
Large 
-
12 
17 
14 
9 
-
5 
3 
3 
1 
-
0 
0 
0 
0 
brokken 
0,5 cm)/ 
pieces 
Restfractie(zeef 
t/m 0,035 cm)/ 
Rest fraction 
draden/ 
fibres 
— 
6,1 
3,6 
1,5 
2,2 
-
2,5 
1,8 
0,6 
1,3 
-
2,1 
0,3 
1,0 
0,0 
gruis/ 
einders 
— 
3,9 
4,5 
3,2 
3,0 
-
3,7 
2,7 
2,8 
2,7 
-
3,8 
1,8 
1,7 
1,4 
TABLE 1. Results of washing rock wool over four sieves3 after treatment 
with acid of different concentrations for different periods of time (2 I 
HCl per 0,5 I rock wool). The dry weight of rock wool is given as a per-
centage of the original weight. 
3. HET EFFECT VAN ZUUR OP HET WORTELGEWICHT 
3.1 Materiaal en methode 
Om na te gaan hoe groot het verlies aan wortelgewicht is bij het met 
zoutzuur vrij spoelen van wortels uit steenwol, is een aparte proef opge-
zet. Tomateplanten (cv. Moneymaker) werden opgekweekt in 5 1 emmers (3 
planten per pot) met wekelijks ververste voedingsoplossing.Driemaal wer-
den hier wortels afgeknipt voor behandeling, te weten bij jonge planten 
(voor de eerste bloei), 1 maand later (na de eerste bloei) en 2 maanden 
later (bij de eerste rijpe tomaten). De wortels werden verdeeld in gelij-
ke porties van resp. ca. 6, ca. 10 en ca. 15 g vers gewicht bij de plan-
ten van de jonge, midden en oude groep. De vertakkingsgraad was voor de 
porties ongeveer gelijk (visuele schatting). Na centrifugeren gedurende 
1 min. (huishoudcentrifuge met 2800 toeren per min., 30 seconden op toe-
ren laten komen en 30 seconden uitdraaien) is per monster het versgewicht 
bepaald. De controle-monsters zijn direct hierna gedroogd, andere mon-
sters hebben eerst één of meer andere behandelingen ondergaan. Alle behan-
delingen in de proef zijn in duplo of triplo uitgevoerd. De behandelingen 
waren: 
W = 4 of 20 uur in water, bij kamertemperatuur 
Z = 4 of 20 uur in zoutzuur van 1,2 of 1,8%, bij kamertemperatuur 
A = 30 min. in alcohol (85%) (zoals bij de worteloppervlaktebepaling met 
saffranine wordt toegepast), bij kamertemperatuur 
T = 3 maanden bewaren met thymol in de koelkast (ca. 10 g thymol/1) (zoals 
regelmatig gebeurt bij het wortelonderzoek) 
en diverse combinaties: Z-T, T-A en Z-A. 
Tussen de verschillende behandelingen door werden de wortels gespoeld 
(driemaal door schoon water gehaald en daarna voorzichtig op een zeefje 
onder de kraan afgespoeld), na de behandeling gedroogd en gewogen. De 
drogestofgehalten zijn uitgedrukt als percentage van de blanco (direct ge-
droogd) . 
3.2 Resultaten 
In figuur IA en B zijn de resultaten weergegeven. De spreiding tussen her-
halingen was nogal groot, zodat alleen de verschillen tussen de behande-
lingsgroepen (0 en 1), 2 en (3 t/m 11) statistisch betrouwbaar zijn. De in-
werkingstijd lijkt iets belangrijker dan de sterkte van het zuur, maar de 
verschillen hier tussen zijn klein (en in deze proef niet betrouwbaar). Op-
vallend is wel dat de als controle in de proef betrokken behandeling van 
20 uur in water (bij kamertemperatuur) al 15% verlies aan droge stof gaf. 
Uit fig. IB blijkt dat de andere behandelingen die wortels in de loop van 
het onderzoek kunnen ondergaan tot dezelfde drogestofverliezen kunnen lei-
den. Daarbij moet opgemerkt worden dat ondanks de thymol bij de planten van 
de midden- en oude groep de bovenste wortels in de pot zwart werden (schim-
mel?) en wat bacterieaanslag in de potten ontstond, voorzover de wortels 
niet met zuur waren behandeld. Mogelijk zaten de wortels te dicht op 
elkaar in de pot (volume wortels:volume thymol was resp. 1:30, 1:18 en 1:12 
voor jong, midden en oud; in de praktijk wordt bij 1:30 in het algemeen 
geen bacterie- of schimmelvorming gezien en bij dichtere opeenhoping gere-
100 
90 
80 
70 
60 
V 
\ 
- • o 
. •1 
-"A 
\ A :ï\ 
_L _L 
jong middel oud 
young medium old 
V. 
100 
90 
80 
70 
60 
jong middel oud 
young medium old 
• water(0,1,2) 
A 1.2 V. HCl (3, 55 
o 1.8V. HCl U, 6) 
0 hr 
U hr 
20 hr 
o HCl (1.8 V, 20hr) (6) 
+ ethanol (85V. ,30min.,7) 
X thymol ( 3 month ,8 ) 
• HCl -ethanol (9) 
A HCl -thymol (10) 
D thymol -ethanol (11 ) 
Fig.l. Het effect van diverse behandelingen op het drogestofgehalte van 
wortels, als percentage van het drogestofgehalte van direct gedroogde 
wortels (resp. 5,7, 7,1 en 9,5%, voor jonge, "middel" en oude planten). 
De verschillen tussen behandeling 0 en 1 en tussen 3 t/m 11 zijn statis-
tisch niet significant, de overige wel. 
Fig.l. Effect of different treatments on dry-matter content of roots as 
a -percentage of the control (dried -immediately). Dry-matter contents of 
the control were 5.7
 3 7.1 and 9.5% for young, intermediate and old plants. 
The differences between treatment 0 and 1 and between 3 to 11 are not 
significant, the others are. 
geld), of was de afsluiting van de potten onvoldoende. Er zijn voor-
beelden van wortels die jarenlang goedblijven in thymol, zelfs bij 
kamertemperatuur, mits luchtdicht afgesloten. In monsters met veel or-
ganische stof of veel dode wortels treden echter binnen enkele weken 
problemen op. In deze proef gaf de thymolbehandeling bij jonge plan-
ten (zonder aantasting) eenzelfde drogestofverlies als bij oudere 
planten (met aantasting). 
De effecten van de behandelingen zijn niet additief. Na een zuurbe-
handeling geeft een alcoholbehandeling geen extra verlies meer. Opmer-
kelijk is dat de wortels van jonge en oudere planten eenzelfde procen-
tueel verlies gaven, ondanks de sterk gestegen drogestofgehalten van 
de blanco (van 5,7 via 7,1 naar 9,5%). De wortels van de "oude" plan-
ten waren zelf grotendeels jong en verschilden qua uiterlijk niet veel 
van die van "jonge" planten. Maar de verschillen in drogestofgehalte 
geven aan dat het om andere wortels gaat. 
3.S Discussie 
De resultaten wijzen erop dat een vast deel van de droge stof in de wor-
tel gemakkelijk verloren gaat bij behandeling van de wortel (gelijk voor 
alle behandelingen). Onze proefopzet werd geïnspireerd door Knot en 
Mesker (1977) die aantoonden dat tarwewortels bij opkoken en bij behan-
deling met pyrofosfaat (zoals gebruikt bij het spoelen van kleimonsters) 
een vast deel van de droge stof kunnen verliezen (wel afhankelijk van de 
leeftijd: 50% bij jonge en 25% bij oude planten). Ook bij hun proef had-
den opeenvolgende behandelingen geen additief effect. In voorlopige proe-
ven, met minder materiaal dan bij de tomatenproef, werden bij Ricinus en 
bij tuinbonen verliezen van 30 à 40% droge stof gevonden bij zuurbehande-
ling, zonder veel effect van de inwerkingstijd. 
Het verlies aan droge stof kan waarschijnlijk maar voor een klein deel 
worden toegeschreven aan het verlies van zijwortels of worteldelen (al-
leen de schors van oudere wortels laat wel eens los), maar moet vooral 
bestaan uit de celinhoud van overigens intacte wortels. Een verklaring 
zou kunnen zijn, dat bij het afsterven van de wortel de perméabilitéit 
toeneemt en de celinhoud weggespoeld kan worden. Het dan overblijvende 
structurele (celwand)materiaal is veel moeilijker aan te tasten, zodat 
een volgende of langduriger behandeling weinig extra effect heeft. 
Opmerkelijk is dan dat bij deze tomaten bij jonge en volwassen planten 
dezelfde verliezen optraden bij grote verschillen in drogestofgehalte. Dit 
verschijnsel zou kunnen duiden op een procentueel gelijke hoeveelheid 
structureel materiaal, of toevallig kunnen ontstaan door tegen elkaar in-
werkende factoren, zoals een groter verlies van oude schorcellen bij de 
oudere wortels en een hoger percentage structureel materiaal (celwandver-
dikkingen). Bij de tarweproef van Knot en Mesker varieerde het verlies wel 
sterk met de leeftijd en het drogestofgehalte van de wortels. 
Voor de praktische toepassing van de zuurmethode is het erg gunstig dat 
de verliespercentages bij de verschillende behandelingen en leeftijden niet 
ver uiteenlopen. Enige voorzichtigheid is nog wel geboden: bij de zuurbe-
handeling van steenwol zouden stoffen vrij kunnen komen die nog tot extra 
verliezen leiden, naast de zuur-effecten. Erg waarschijnlijk is dit niet, 
maar het vraagt om aparte toetsing. 
Het feit dat ook een periode van 20 uur in water bij kamertemperatuur 
al tot 15% verlies leidt, geeft wel te denken. Bij het spoelen van wortels 
uit grond of bij het verwerken van wortelstelsels van fysiologische proeven, 
kan gemakkelijk een dergelijke behandeling optreden. Dit kan tot aanzienlij-
ke verschillen in wortelgewicht leiden als de behandeling niet voor alle 
wortels gelijk is en tot systematische fouten in de opgegeven wortelgewich-
ten. Dit probleem lijkt tot nu toe niet onderkend te zijn. Het is te vroeg 
om t.a.v. de thymolbehandeling en de waterbehandeling (afhankelijk van de 
temperatuur?) definitieve conclusies te trekken, zeker waar het gaat om an-
dere gewassen, maar de gegevens manen tot voorzichtigheid en geven reden 
voor vervolgproeven. 
4. SAMENVATTING 
(1) Het is mogelijk om wortels uit steenwol vrij te spoelen door de 
steenwol 20 uur in 1,8% HCl te zetten bij 8 volumedelen zoutzuur per 
volume steenwol. 
(2) Bij een zuurbehandeling van tomatewortels trad een drogestofverlies 
op van 30%, onafhankelijk van de leeftijd van de plant. 
(3) Hetzelfde drogestofverlies trad ook op bij behandeling met alcohol 
of bij bewaren in water met thymol, methoden die in het wortelonder-
zoek worden gebruikt. De effecten van deze behandelingen zijn niet addi-
tief. 
(4) Ook bij bewaren van wortels in water gedurende 20 uur bij kamertem-
peratuur trad al 15% verlies aan drogestof op. 
(5) Nader onderzoek is nodig ten aanzien van de verliezen bij het bewa-
ren van wortels in thymol en bij het uit grond vrij spoelen van wortels. 
10 
5. SUMMARY 
A method is described by which roots can be separated from rock wool by 
a treatment with 1.8% HCl for 20 hr (with a volume ratio of rock wool to 
acid of 1:8). In an experiment with tomato roots, such a treatment caused 
a 30% loss of dry matter, regardless of the dry-matter content (age) of 
the plants. Treatment of the roots with ethanol (for 30 min), as used in 
the saffranine method for determining root surface area, or storing of 
the roots in water with some thymol, may cause comparable losses. These 
effects are not additive. Even keeping the roots in water at room tempe-
rature for 20 hr can give a 15% loss of dry matter. 
11 
5. LITERATUUR 
Knot, L. en Mesker, G., 1977. Invloed van het conserveren van wortels op 
het drooggewicht. Inst.Bodemvruchtbaarheid, Rapp. 21-77. 


Het met zoutzuur vrijspoelen van wortels uit steenwol en het effect daarvan op het wortelgewicht

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Name not available

NARCIS

Wageningen Yield