Hoe Een Boom Groeit
Het essentiële verschil tussen de groei van houtige planten, zoals bomen, heesters en sommige lianen en andere planten is dat overjarige, houtige stengels ieder jaar in diameter toenemen. In andere planten zijn de plaatsen van de feitelijke groei, de delende cellen of het meristeem, beperkt tot de knoppen en worteltoppen, als top-meristeem. In bomen is er echter een complete mantel van meristematische cellen, Cambium genoemd, die de takken, de stam en de wortels omgeeft ( behalve in Monocotylen ). Dit cambium is, als de bast van een levende tak is verwijderd, zicht-baar als een meestal vochtige, dunne, lichtgroene laag tussen de bast en het hout.
In ieder seizoen delen de cambium-cellen zich in vele lagen nieuwe cellen aan elke zijde ervan, de binnenste lagen worden de houtcellen of xyleem, de dunne buiten-ste lagen worden bast of floëem. Aan de buitenzijde van de bast vormt een bast ( of kurk- ) cambium ieder jaar een laag bastcellen. De xyleemcellen aan de binnenkant drukken het cambium en overige weefsels ieder jaar verder naar buiten, en vergro-ten daarmee de diameter van de stengel. Het centrum van de stengel wordt ge-vormd door het top-meristeem van de eindknop, en heeft een ander karakter. Het wordt het merg genoemd. In andere planten is dit weefsel dat de uiteindelijke dikte van de stengel bepaalt. De extra verdikking die jaarlijks ontstaat door het cambium van de houtige planten wordt secundaire diktegroei genoemd. In sommige Mono-cotylen, met inbegrip van de palmen. laat de top-meristeem kleine bundels meri-steem achter, terwijl het zelf omhoog groeit, speciaal bij de basale delen der blade-ren. Ook deze meristeemcellen delen zich en nemen jaarlijks in aantal toe, waar-door er ook een jaarlijkse secundaire diktegroei optreedt, alleen nu niet in ringen, omdat ze verspreid liggen door het hele hout en niet in een laag rondom de buiten-kant.
Dwarsdoorsnede van een hardhouten tak, herkenbaar aan het voorkomen van vaten en mergstralen.
Als het cambium van een boom in het voorjaar begint te delen, vormt het grote dun-wandige cellen aan de binnenkant.. Dit is het voorjaarshout. Bij het lengen der dagen worden steeds kleinere en vaak donkerder cellen gemaakt, tot tenslotte in oktober de laatst gevormde cellen zeer klein, dikwandig en donker zijn. In het volgende voorjaar word hier tegenaan dus weer opnieuw het lichtgekleurde voor-jaarshout gevormd. Hierdoor ontstaat een zichtbare ring, de jaarring, die zeer ge-makkelijk zichtbaar is als de stengel of stam wordt doorgesneden. Sommige bomen, zoals de Berk en de Hulst, vertonen geen kleurverschillen en veel geringere opeen-volging van grote en kleinere cellen. De jaarringen in zulk hout zijn nauwelijks zicht-baar tenzij men het hout kleurt, want het late of zomerhout zal dan meer kleurstof opnemen. Door nu de ringen te tellen naar het merg toe, ervoor wakend 'valse ringen' die incompleet zijn door ernstige groeivertragingen, als gevolg van ziekte of nachtvorst, buitenbeschouwing te laten, kan men de leeftijd van een stam of tak vaststellen. Overigens worden zulke ringen alleen gevormd bij bomen die ieder jaar een klimatologische rustperiode doormaken, hetzij door de winter, hetzij door het droge seizoen. Bomen van het tropische regenwoud zullen deze ringen dan ook niet vertonen.
De Monocotylen groeien op een geheel andere manier. Omdat ze niet geheel door cambium worden omgeven, vertonen ze geen gewone secundaire diktegroei en in vele blijft de stengel of stam even dik als toen deze gevormd werd. Bij palmen blij-ven er bundels meristematische cellen achter die met de groeitop verbonden blijven en een beperkte expansie veroorzaken. De groeipunten zijn beperkt tot zeer weinig knoppen, meestal alleen de grote eindknop. Het groeipunt ligt aan de top in de stengel. Nieuwe bladeren worden daar gevormd en verticaal omhooggeduwd, waardoor de oudere bladeren geleidelijk steeds meer horizontaal rondom de stengel staan.
Groeicyclus
In gematigde klimaten met duidelijke zomers en winters wordt het voorjaar ingeluid met de groei van nieuwe voedingswortels. Deze vindt begin maart plaats als de bodem een temperatuur van ca. + 5 graden C heeft bereikt. De boom is actief voor-dat enig bovengronds deel van de plant tekenen van groei vertoont. Water en mineralen kunnen alleen door de wortelharen uit de bomen worden opgenomen, en deze hebben slechts een levensduur van enkele weken. Alleen in de buurt van de worteltop zijn ze actief, vandaar dat de groei van een boom afhangt van de con-stante aanmaak van nieuwe, fijne, witte worteltjes.
Omdat de wortelharen in de vorige herfst zijn afgestorven, hangt nieuwe groei af van het beschikbaar komen van voedingsstoffen die in het parenchym waren opgesla-gen. Zijn er eenmaal nieuwe wortelharen gevormd, dan kan er opnieuw water met de daarin opgeloste mineralen worden opgenomen door de vaten en tracheïden naar de uitlopende scheuten en bladeren. In de bladeren neemt het chlorofyl ( blad-groen ) energie op uit het licht en gebruikt dat om koolhydraten, zoals zetmeel en cellulose te synthetiseren uit water en uit koolzuurgas uit de lucht, in een ingewik-kelde opeenvolging van processen. De energie die de plant direct nodig heeft om te groeien verkrijgt deze ( evenals de fauna ) door verbranding van koolhydraten ).
Er zijn dus tegelijkertijd twee tegengestelde processen gaande in het blad. De vor-ming van koolhydraten kan alleen plaatsvinden bij daglicht, en bij dit proces komt zuurstof vrij ! De verbranding van deze stoffen kan altijd plaatsvinden en hierbij kokt koolzuurgas vrij. In het daglicht wordt er veel meer zuurstof dan koolzuurgas afge-geven, maar in het donker komt er alleen koolzuurgas vrij. Het zetmeel dat in de bladeren is gemaakt is nodig op alle plaatsen waar de plant groeit, dus ook in de worteltoppen. De sapstroom die het voedsel daar brengt wordt door de bast geleid, dus aan de buitenzijde van het cambium, juist onder de buitenste, verkurkte bast. Daarom is het ook zo belangrijk dat de bast van bomen niet te beschadigen. Een snede rondom de stam tot op het cambium ( en dat is niet erg diep ) snijdt de voe-ding van de wortels af. Deze zullen spoedig de opgeslagen reserve voedingsstoffen hebben opgebruikt, waarnaar ze niet meer kunnen groeien. Nieuwe wortelgroep is noodzakelijk voor de boom, en hoewel zo'n geringe boom gewoon bladeren zal vormen en er ogenschijnlijk nog geruime tijd gezond kan uitzien, zal deze toch spoedig doodgaan. Gedeeltelijke ringen zullen echter de voedingsstoffen in de kroon concentreren; de wortelgroei vertraagt en daarmee de sterke lengtegroei. Hierdoor wordt de vruchtzetting sterk bevorderd, zodat deze methode dan ook veel wordt toegepast bij vruchtbomen. De bladeren verliezen vocht aan de lucht en dit veroorzaakt een gradiënt van droogte in een boom.
Door osmose kan een cel water opnemen uit een naburige cel tot beide dezelfde vochtigheidsgraad bezitten. Op deze wijze wordt het sap door de boom omhoog getrokken. In de 'dode natuur' kan een pomp een kolom van niet meer dan 9 meter water omhoog trekken, want hoger zal de kolom breken en zal er een vacuüm ont-staan. Als er in een boomstam dus alleen gewone fysische processen zouden wer-ken, zou er geen boom hoger dan 9 meter kunnen worden. De geleidingsbuizen in een boom zijn echter zo nauw, dat capillaire aantrekkingskracht belangrijk is.Daar-mee is echter nog niet verklaard hoe water tot 100 meter ( ! ) hoogte in een stam kan worden opgetrokken. Een aantal andere verschijnselen moet hier te hulp worden geroepen, bijvoorbeeld dat water in buizen van een dergelijk kleine doorsnede een sterke adhesie heeft waardoor het mogelijk wordt het als een stevige stok omhoog te trekken.