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Les graines décortiquées germent-elles ?

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Aussi simple que cela, les haricots de lentilles et autres légumineuses sont vendus avec et sans cosse, et souvent je fais germer des haricots avec la cosse dans un bocal.

Est-ce que ceux sans coque germent aussi ? Ou sont-ils simplement morts ?

Je pose cette question parce que ma petite amie m'a dit qu'elle utilisait des légumineuses décortiquées, mais qu'elles prennent plus de temps et que moins d'entre elles germent.


Le décorticage et le stockage industriel réduisent considérablement la longévité du germe, bien que de nombreux germes soient encore viables si l'humidité et les conditions microbiennes sont très stables, peut-être même un an.

Le décorticage va accélérer ce graphique :

L'enveloppe est conçue pour maintenir la germule dans des conditions optimales dans la nature jusqu'à la saison à laquelle elle est censée germer, à travers les sécheresses, les pluies, le froid, les changements d'humidité, la prédation, l'infection.

Si le germe est décortiqué et laissé dans des conditions naturelles, il perd rapidement de sa vitalité et se détériore. En stockage, il est conservé dans des conditions conçues pour décourager les microbes, il durera donc plus longtemps, mais il absorbera les changements d'humidité ambiante et se détériorera beaucoup plus rapidement qu'avec une enveloppe.


Température et germination des graines

La température peut affecter le pourcentage et le taux de germination à travers au moins trois processus physiologiques distincts. 1. Les graines se détériorent continuellement et, à moins qu'elles ne germent entre-temps, elles finissent par mourir. Le taux de détérioration dépend principalement de la teneur en eau et de la température. Le Q10 pour le taux de perte de viabilité des graines orthodoxes augmente constamment d'environ 2 à -10 degrés C à environ 10 à 70 degrés C. 2. La plupart des graines sont initialement dormantes. Les graines relativement sèches perdent continuellement leur dormance à un rythme qui dépend de la température. Contrairement aux réactions enzymatiques, le Q10 reste constant sur une large plage de températures au moins jusqu'à 55 degrés C, et a généralement une valeur dans la région de 2,5 à 3,8. Les graines hydratées réagissent assez différemment : des températures élevées renforcent généralement la dormance ou peuvent même l'induire. Les basses températures peuvent également induire une dormance dans certaines circonstances, mais chez de nombreuses espèces, elles sont stimulatrices (réponse de stratification), en particulier dans la plage de -1 degré C à 15 degrés C. Les petites graines dormantes et hydratées sont généralement également stimulées pour germer par des températures alternées. qui interagissent généralement fortement et positivement avec la lumière (et souvent aussi avec d'autres facteurs, y compris les ions nitrate). Les attributs les plus importants des températures alternées sont l'amplitude, la température moyenne, les périodes relatives passées au-dessus et au-dessous de la température médiane du cycle (thermopériode) et le nombre de cycles. 3. Une fois que les graines ont perdu leur dormance, leur taux de germination (inverse du temps de germination) montre une relation linéaire positive entre la température de base (à laquelle et en dessous de laquelle le taux est nul) et la température optimale (à laquelle le taux est maximal ) et une relation linéaire négative entre la température optimale et la température plafond (à partir de laquelle le taux est à nouveau nul). La température optimale pour le taux de germination est généralement plus élevée que celle requise pour atteindre le pourcentage de germination maximum dans des populations de graines partiellement dormantes ou partiellement détériorées. Aucun des mécanismes sous-cellulaires qui sous-tendent l'une de ces relations de température n'est compris. Néanmoins, les réponses de température peuvent toutes être quantifiées et sont fondamentales pour concevoir des réserves de semences (en particulier à long terme pour la conservation génétique), prescrire des conditions de test de germination et comprendre l'écologie des semences (en particulier celle requise pour le contrôle des mauvaises herbes).


Physiologie de la germination des graines

Dans cet article, nous discuterons de : - 1. Objet de la germination des graines 2. Facteurs influençant la germination des graines 3. Mobilisation des réserves pendant la germination des graines 4. Comment tester la viabilité des graines ?.

Objet de la germination des graines :

Les graines se développent et mûrissent dans les fruits. Une fois que le fruit atteint sa maturité et mûrit, il tombe et les graines à l'intérieur subissent une période de dormance. Dans certains des fruits succulents, même si les graines sont hydratées, elles ne germent pas. Ceci est dû au manque d'autres facteurs de germination.

La dormance est imposée par plusieurs inhibiteurs présents dans le tégument ou la graine elle-même. Parfois, le tégument est épais et très imperméable à l'eau et à l'oxygène. Dans la dernière partie de notre discussion, nous discuterons de certains des facteurs qui causent la dormance des graines et aussi comment cette dormance est surmontée.

Les graines ne germeront que si les conditions environnementales sont appropriées, y compris l'eau, l'air, la température, exemptes de concentrations élevées de sel, d'inhibiteurs et parfois de qualité spectrale spécifique de la lumière.

Les graines sont très déshydratées et nécessitent naturellement de l'eau avant la germination. La première phase de germination des graines est l'imbibition d'eau jusqu'à ce que le niveau critique d'eau soit atteint. Une fois l'imbibition terminée, les graines commencent à germer et les plantules émergent. La radicule ou la racine pénètre dans le tégument et est suivie de l'émergence des pousses.

C'est la phase d'émergence. Il est clair que dans cette phase, les systèmes de racines et de pousses se développent. Ainsi la germination est précédée d'une imbibition et suivie d'une levée. La période des deux varie selon les espèces et peut s'étaler sur plusieurs jours ou semaines.

Facteurs influençant la germination des graines :

Plusieurs facteurs environnementaux influencent la germination des graines et ceux-ci sont décrits ci-dessous :

Les graines sèches peuvent résister à diverses températures, mais une fois que l'eau est absorbée et que la germination commence, elles sont sensibles aux températures élevées. Pour chaque graine, des températures minimales, maximales et optimales existent et peuvent être facilement calculées. Les températures minimales et maximales varient pour différentes espèces et aucune raison ne peut être attribuée à une telle variabilité.

L'oxygène est essentiel à la germination des graines. La phase initiale de la germination des graines peut impliquer une respiration anaérobie, mais elle passe immédiatement à l'état aérobie. Dans une graine où le testa est conservé, la consommation d'oxygène est beaucoup plus élevée que dans les graines où le testa a été retiré. Plusieurs autres gaz comme le CO2, CO, N2, H2Le S et l'ozone affectent également la germination en affectant plusieurs processus métaboliques.

Plusieurs types différents de composés sont connus pour affecter la germination des graines et ceux-ci incluent les phénols, les cyanures, les alcaloïdes, les herbicides, les fongicides, les sels de certains métaux, divers acides, etc.

Certaines graines sont sensibles à la lumière. La lumière peut déclencher ou inhiber la germination des graines. Les graines de laitue germent rapidement lorsqu'elles sont exposées à une brève période de lumière rouge.

L'âge des graines est un facteur important dans la germination.

Mobilisation des réserves lors de la germination des graines :

Les graines peuvent être endospermiques ou non endospermiques selon l'état selon lequel l'endosperme est retenu ou consommé par les feuilles cotylédonaires de l'embryon. Après la germination des graines, plusieurs types de métabolites différents, par ex. l'amidon, les protéines, les graisses ou autres polysaccharides doivent être hydrolysés et mobilisés pour la nutrition de l'embryon en croissance puis de la plantule.

Il est clair que pendant les premiers stades de la germination des graines, les enzymes hydrolytiques sont activées ou synthétisées. Apparemment, les gibbérellines jouent un rôle très important dans leur amélioration. Dans les grains de céréales, l'albumen est amylacé et entouré d'un tissu cellulaire appelé couche d'aleurone. Plusieurs des hydrolases sont augmentées ou sécrétées dans ce tissu.

L'enzyme β-amylase impliquée dans la digestion de l'amidon est déjà présente dans la graine. Cependant, l'α-amylase et la protéase apparaissent peu de temps après la germination. Plusieurs chercheurs ont montré que le retrait d'embryon entraînait la non-apparition d'amylases et l'ajout de GA pourrait remplacer l'effet de retrait d'embryon.

Il a été conclu que la -amylase était activée alors que la α-amylase était synthétisée de novo. Les deux processus ont été médiés par la gibbérelline. En utilisant 14 C-aminoacides, il a été montré qu'ils étaient incorporés dans l'a-amylase indiquant sa nouvelle synthèse.

Les gibbérellines agissent apparemment au niveau moléculaire et dépressent les gènes qui provoquent la synthèse de l'α-amylase. Un embryon supplémentaire fournit le GA requis pour initier la synthèse ou l'activation d'amylases.

Au contraire, les graines qui contiennent des graisses comme matière stockée transforment les graisses en sucres et ces derniers sont transférés vers l'embryon en croissance (Fig. 24-1). Dans ces graines, les graisses sont converties en acétyl-CoA par la voie de la β-oxydation. L'acétyl CoA entre dans les glyoxysomes et subit un cycle de glyoxylate. Dans ce cycle, deux molécules d'acétyl CoA sont converties en une de succinate.

Le succinate est transformé en acide oxaloacétique (OAA) qui donne naissance au phosphoénolpyruvate (PEP). Grâce à l'inversion de la glycolyse, le PEP est converti en sucres. L'ATP et le pouvoir réducteur nécessaire à la glycolyse inverse sont obtenus à partir de l'oxydation dans le cycle du glyoxylate et lors de la conversion du succinate en OAA ainsi que de la β-oxydation des graisses lors de la formation de NADH.

La figure 24-2 montre une représentation schématique de la mobilisation de différents nutriments dans une graine en germination.

Les zones de nouvelle croissance et de translocation de sucres, d'amides, etc. sont clairement indiquées de la graine aux nouveaux centres de croissance. Le point à noter est que les composés azotés transportés sont réassemblés dans l'embryon en croissance à l'aide d'un squelette carboné obtenu à partir de sucres transportés. Ainsi sont constitués les acides aminés et ceux-ci sont utilisés lors de la synthèse des protéines dans l'embryon en croissance.

Il a été démontré que les graines contiennent divers types de produits de stockage comme les graisses, l'amidon ou les protéines. Le fonctionnement des différentes voies est clairement indiqué. On peut observer que les produits ultimes de la translocation sont le saccharose, les amides, les acides aminés, etc.

En résumé, nous pouvons affirmer que lors de la germination des graines, les types de processus métaboliques suivants sont observés :

(iii) Organisation subcellulaire de l'embryon ou de l'endosperme,

(iv) Altérations de l'activité du phytochrome (si opératif)

(vi) Synthèse d'enzymes de novo,

(vii) Hydrolyse des métabolites, par ex. graisses, amidon, protéines, etc.

(viii) Formation de molécules organiques et leur translocation vers les nouveaux centres de croissance,

(ix) Synthèse d'acides nucléiques et de protéines,

(x) Consommation d'oxygène et respiration,

(xi) Élargissement de la cellule et division cellulaire,

(xii) Montée des phytohormones,

(xiii) Synthèse des membranes et autres constituants cellulaires,

(xiv) Variation du CO2 et ô2 niveaux.

Dans ce qui suit, nous discuterons brièvement des changements chimiques au cours de la germination des graines de maïs (monocotylédones) :

La graine de maïs est un grain rempli d'amidon et d'une certaine quantité de protéines. L'endosperme est entouré de couches d'aleurone. Il a un cotylédon qui est modifié en scutellum. Les cellules du scutellum sécrètent des hydrolases qui digèrent les métabolites de l'endosperme.

Une fois immergées dans l'eau, les graines de maïs s'imbibent d'eau et augmentent de diamètre. La phase d'imbibition est terminée dans les 12 à 14 heures suivant le trempage. Ceci est suivi par l'élargissement de la radicule et de la coléorhize.

Le tégument est rompu par la coléorhize dans les 20 à 24 heures suivant l'imbibition et peu après la sortie de la radicule de la graine ou du grain. Dans le maïs, dans des conditions et des environnements favorables, la germination s'accomplit en un jour environ. Les changements biochimiques commencent après 24 à 48 heures d'émergence radicale. Il y a un changement de poids sec indiquant une perte de certains métabolites de l'endosperme.

Les graisses et l'amidon sont digérés après 72 heures de germination. Les substances azotées changent après la croissance radicalaire. Il a été montré qu'après imbibition d'eau par les graines, il y a des activités métaboliques élevées puis la deuxième poussée d'activité a lieu après 72 heures. Dans la première phase, il y a une synthèse et une activité élevées d'acides nucléiques, de protéines et d'enzymes.

Comment tester la viabilité des semences ?

Le pourcentage de graines viables peut être déterminé par plusieurs méthodes et certaines d'entre elles sont brièvement mentionnées ci-dessous :

(i) Germination directe. Un échantillon souhaité de graines est germé et le pourcentage de viabilité est calculé.

(ii) Les graines sont trempées dans de l'eau distillée et la conductivité électrique du milieu environnant est déterminée. S'il y a une forte proportion de graines non viables, la conductance augmentera.

(iii) Les graines trempées dans une solution diluée de permagnate de potassium fournissent également des indications sur la viabilité. Si le nombre de graines dans un échantillon donné est important, la solution de KMnO4 se décolorera rapidement. Les graines non viables sont perméables et libèrent de grandes quantités d'électrolytes et de substances réductrices dans le milieu environnant.

(iv) Dans les graines à dormance prolongée, l'embryon est retiré des cotylédons ou de l'endosperme et placé sur un milieu nutritif stérilisé. La viabilité est connue en une semaine environ.

(v) Certaines graines sont ouvertes et immergées dans un colorant redox (TTC) ou testées pour la peroxydase en utilisant une réaction de coloration histochimique. La perte de peroxydase ou certaines réactions de déshydrogénase indiquent également la nature morte des graines.


Germination réussie des graines

Une graine est un miracle qui attend de se produire. L'embryon est livré pré-emballé avec un approvisionnement alimentaire et les informations génétiques vitales nécessaires pour devenir une plante tout comme ses parents. Les graines existent dans un état de dormance, absorbant l'oxygène, dégageant du dioxyde de carbone et utilisant lentement leurs réserves de nourriture stockées. Au cours de ce processus, la semence surveille en permanence l'environnement extérieur en attendant des conditions idéales spécifiques à la semence particulière. Une fois que les conditions idéales sont réunies, la graine sort de la dormance et germe. La plantule recueille de l'énergie à travers ses feuilles par le processus de photosynthèse et absorbe les nutriments et l'eau du sol par les racines. En tant que jardiniers, notre objectif est de fournir un environnement optimal pour la germination et la croissance des semis.

Pour faire germer les graines à l'intérieur, sélectionnez un terreau bien drainé conçu spécifiquement pour la germination des graines. Utilisez des récipients propres avec des trous de drainage au fond. Lavez les récipients usagés avec de l'eau chaude savonneuse et rincez avec une solution d'eau de Javel diluée (1 partie d'eau de Javel pour 9 parties d'eau). Remplir légèrement les contenants de terreau et tapoter le fond et les côtés pour favoriser un tassement uniforme.

Créez une surface plane en grattant l'excès de terre avec une planche ou un couteau. Ne pas presser ni compacter le sol, ce qui rendra le démarrage des graines plus difficile. Certains jardiniers raffermiront légèrement le sol avec une planche pour créer une surface plane. Humidifiez le sol soit en arrosant soigneusement par le haut, soit en laissant l'eau s'imprégner par le bas. Laisser l'excès d'eau s'écouler.

Les graines ont besoin d'une certaine température pour germer. Chaque plante a un optimum spécifique et une plage dans laquelle la germination se produira. Plus la température est proche de l'optimum, plus la germination sera rapide. La plupart des graines germent lorsque la température du sol est comprise entre 68 (et 86 (F). Une fois la germination effectuée, la température de croissance optimale pour ces semis est d'environ 10 (F plus froide que la température de germination optimale.

L'humidité est essentielle pour la germination des graines. Ils aiment un environnement humide mais pas détrempé. Les graines ont besoin d'oxygène et si elles sont conservées dans un état gorgé d'eau, elles peuvent pourrir. D'un autre côté, si le sol s'assèche, la graine perdra l'eau qu'elle a absorbée et mourra. Trouver le juste milieu peut être difficile et devient plus facile avec la pratique. Après avoir semé les graines, vaporisez le plateau avec de l'eau et couvrez d'une pellicule plastique, d'un sac en plastique, de verre ou de plexiglas pour sceller l'humidité. Dès que la graine germe, retirez le revêtement. Vérifiez les semis deux fois par jour pour l'humidité. Laissez sécher la surface du sol entre les arrosages. La ventilation et la circulation de l'air sont également importantes pour décourager la fonte des semis. Certaines graines ont besoin de lumière pour germer, mais beaucoup n'en ont pas besoin. Les paquets de semences indiqueront généralement ce dont votre sélection particulière a besoin. Il est important de suivre les instructions données sur l'emballage pour la profondeur de plantation. En plus des besoins en lumière, les graines qui sont plantées trop profondément n'auront pas assez d'énergie stockée pour atteindre la surface du sol et peuvent mourir dans le processus. Après la germination, les semis ont besoin d'environ 12 à 16 heures de lumière par jour. Une lumière intense est nécessaire pour éviter les semis grêles ou longs. Si vous cultivez sous des lumières, assurez-vous que la source lumineuse est de 4 à 6 pouces au-dessus des plantes. Dans une fenêtre ensoleillée, retournez régulièrement les plants pour éviter de se pencher.

Si vous semez des graines dans des sillons ou des plateaux, transplantez les semis individuels dans des paquets de cellules lorsque les premières vraies feuilles apparaissent ou lorsqu'elles sont assez grandes pour être manipulées. Les semis commencés à l'intérieur doivent être fertilisés régulièrement avec un engrais soluble dans l'eau dilué (1/4). Cela aidera à produire des greffes plus trapues à condition que suffisamment de lumière soit disponible.

Avant de planter au jardin, acclimatez progressivement les plants à l'extérieur. Commencez par les mettre à l'extérieur les jours nuageux ou dans un endroit ombragé, puis après quelques jours, travaillez-les dans plus de lumière et d'exposition. Un ciel couvert ou la fin de l'après-midi est le meilleur moment pour planter dans le jardin. Arrosez immédiatement après le repiquage. Si les plantes flétrissent, protégez-vous avec un carton de lait ouvert ou une planche pendant quelques jours.

Alors que les jardiniers du monde entier commencent la saison de jardinage, ces suggestions devraient aider à élever des plantes saines et solides pour le plaisir dans les mois à venir.


Germination dans les plantes : conditions et types (avec diagramme)

La germination est le réveil de l'embryon dormant. Dans toutes les graines angiospermiques matures, l'embryon se trouve dans un état dormant lorsque ses activités physiologiques sont réduites au minimum.

Même sa respiration est si lente qu'elle n'est détectable que par des instruments sensibles. Dès que les conditions nécessaires sont réunies, cette dormance est rompue et le phénomène de germination commence.

Comme tous les processus de croissance, le processus de germination est irréversible, c'est-à-dire que lorsque la germination a une fois commencé, elle ne peut pas revenir en arrière et la graine ne peut pas être ramenée à l'état de dormance.

Sous germination sont inclus tous les changements qui ont lieu depuis le moment où la graine sèche est placée dans des conditions appropriées jusqu'au moment où la plantule s'établit sur le substrat.

Conditions nécessaires à la germination :

Pour que la germination puisse commencer, certaines conditions doivent être remplies. Certaines de ces conditions sont externes tandis que d'autres sont internes.

(A) Facteurs externes :

L'eau est d'une importance primordiale dans la germination. Aucune graine ne peut germer si elle n'est pas bien humidifiée. L'immersion réelle sous l'eau n'est pas nécessaire et peut même être nocive car elle peut étouffer l'approvisionnement en oxygène. L'eau absorbée par le protoplasme permet la reprise d'activités physiologiques vigoureuses.

La digestion, la respiration ou la conduction ne peuvent se passer sans eau. Le gonflement de l'embryon lui permet d'éclater à travers les téguments qui, à nouveau, sont ramollis par absorption d'eau. L'oxygène ne peut pas traverser le testa à moins qu'il ne soit humide.

L'oxygène est nécessaire à la graine comme à tout autre organe vivant. Le besoin en oxygène est d'autant plus grand lors de la germination que la respiration et toutes les activités physiologiques sont plus vigoureuses à ce stade. La germination peut durer un certain temps même sans oxygène mais elle est vite stoppée.

(3) Température optimale :

Comme toutes les activités physiologiques, la germination est affectée par les températures tempérées. Il y a un certain minimum et un certain maximum au-delà desquels la germination ne peut avoir lieu. Dans cette plage, il existe une certaine température optimale où la germination est la plus satisfaisante.

Cette gamme varie d'une plante à l'autre. On ne s'attend généralement pas à ce que les graines germent en dessous de 0°C et au-dessus de 50°C et l'optimum se situe souvent entre 25 et 30°C. Certaines graines ne germent pas bien à une température donnée, mais préfèrent une fluctuation de température pendant la période de germination.

La lumière n'est pas considérée comme un facteur essentiel puisque la germination a lieu même sans lumière. Mais, des expériences récentes ont montré qu'il était d'une plus grande importance qu'on ne le pensait jusqu'alors.

Son effet prononcé sur la germination ne peut pas être minimisé. La lumière affecte la germination de différentes graines de différentes manières. On pensait auparavant que la lumière retarde la germination dans la plupart des cas.

Mais des expériences de Kinzel (Allemagne) avec environ un millier d'espèces de plantes ont montré que la germination de 70% des graines est favorisée par la lumière, dans environ 26% la lumière inhibe la germination tandis qu'environ 4% des graines sont indifférentes à la lumière.

Les graines de tabac, Rumex, gui (Viscum album) ne germent pas dans l'obscurité tandis que les graines de Datura et de tomate ne germent pas bien à la lumière. Parfois, un traitement spécial des graines (par exemple, l'enlèvement du tégument) peut éliminer cette influence de la lumière.

(B) Facteurs internes :

On s'attend à une graine normale à l'intérieur capable de germer.

Les facteurs suivants sont importants pour déterminer cette capacité interne :

Toutes les graines normales contiennent une réserve de nourriture nécessaire à la croissance de l'embryon et du jeune plant. On a déjà vu que cet aliment peut être contenu dans le cotylédon (principalement protéines et amidon de légumineuses huile de moutarde, arachide, sésame, graines de lin, cucurbitacées, tournesol, etc.), l'endosperme (amidon et un peu de protéines dans l'huile de céréales dans ricin, noix de coco, etc. cellulose dans la datte, noix d'arec, etc. mucilage dans la mauve ou Malva sp., etc.), périsperme (poivre noir, cardamome, etc.) ou testa (grenade). Les auxines sont des substances favorisant la croissance dont la présence est essentielle à la croissance lors de la germination.

(2) Achèvement de la période de repos (dormance) :

De nombreuses graines angiospermiques ne peuvent pas germer dès qu'elles sont formées. Ils doivent subir une période de dormance ou de repos. La période de dormance varie d'une plante à l'autre. Cela peut prendre quelques jours ou quelques mois.

La plupart des céréales sont capables de germer immédiatement après la récolte, tandis que d'autres graines ne germent qu'au bout d'un an. Certaines plantes n'ont besoin d'aucune période de repos. La période de repos peut être nécessaire pour diverses raisons.

Dans certaines graines, le tégument est si dur qu'il met du temps à se faner. Dans ce cas, la période de dormance peut être raccourcie en cassant le tégument.

Dans d'autres, l'embryon peut prendre du temps pour être complètement différencié ou une certaine post-maturation peut être nécessaire pour la graine. Différents traitements peuvent accélérer cette post-maturation.

Les graines conservent leur viabilité (capacité à germer) pendant une période de temps définie après laquelle l'embryon devient mort à toutes fins pratiques. Un test de viabilité est nécessaire pour déterminer la capacité germinative de toute graine. Les conditions de stockage (température, humidité, etc.) et les circonstances dans lesquelles la graine a mûri déterminent souvent la période pendant laquelle la graine reste viable. Les graines se conservent généralement bien lorsqu'elles sont conservées au sec, au froid et exemptes d'insectes ou de champignons.

Un bon séchage des graines est extrêmement important pour le maintien de la viabilité, bien qu'il y ait quelques graines (par exemple, le saule, le peuplier, l'érable) qui ne germent pas si elles sont trop sèches. Les graines faibles ou immatures perdent rapidement leur viabilité. Les graines à enrobage dur restent souvent viables longtemps. Même lorsque tout est satisfaisant, on constate que la période pendant laquelle la graine reste viable varie selon les plantes. La période peut varier d'une saison de croissance à plusieurs années.

Le record authentique le plus long de cette période de viabilité est celui d'une graine de lotus (Nelumbo nucifera) trouvée dans la tourbe au fond asséché d'un lac de Mandchourie dont l'âge a été calculé à environ huit cents ans.

Les histoires de blé vieux de 5 000 ans ou d'autres céréales trouvées dans des tombes en Egypte ou à Mohenjodaro s'avérant viables sont sans aucun fondement. Des graines aussi vieilles se trouvent dans un état carbonisé. Lorsque la viabilité est apparemment perdue, elle peut parfois être restaurée par différents traitements. Cela montre que la viabilité peut être perdue même lorsque l'embryon n'est pas vraiment mort.

Changements au cours de la germination :

Lorsque toutes les conditions nécessaires sont remplies, le premier changement constaté est le gonflement de la graine par imbibition rapide et osmose de l'eau. Cela peut provoquer un éclatement du tégument. L'absorption d'eau provoque une reprise vigoureuse des activités physiologiques par le protoplasme. Il y a une respiration rapide et une sécrétion abondante d'enzymes qui provoquent la digestion des aliments stockés. Les aliments insolubles sont rendus solubles et les aliments complexes simplifiés.

Cette solution alimentaire simple est diluée par de l'eau et conduite vers l'épicotyle, l'hypocotyle, la radicule et la plumule en croissance. La nourriture est transférée du périsperme à l'endosperme, de l'endosperme au cotylédon et du cotylédon aux organes en croissance selon lesquels d'entre eux sont présents dans la graine. L'assimilation de cette nourriture par l'organe en croissance permet la croissance et la plantule prend bientôt sa forme ultime.

Lorsque la graine est placée dans le sol et que la croissance est devenue vigoureuse, la radicule est le premier organe à croître vigoureusement. Il sort par le micropyle et fixe la graine au sol. Après cela, l'hypocotyle ou l'épicotyle commence à se développer. Lorsque l'hypocotyle se développe en premier, il pousse le nœud cotylédonaire et toutes les autres parties de la graine (avec ou sans le tégument) hors du sol et le mode de germination est appelé épigée ou épigée.

Lorsque l'épicotyle se développe en premier, seule la plumule est poussée hors du sol tandis que le nœud cotylédonaire, les cotylédons et toutes les autres parties restent sous le sol.

Ce type de germination est appelé hypogée ou hypogée. Chez les monocotylédones, cependant, l'hypocotyle ne se développe pas, mais la nature épigée et hypogée est déterminée par la croissance du cotylédon lui-même.

Types de germination :

A. Germination épigée :

La germination épigée est montrée par quelques plantes dicotylédones et quelques monocotylédones. Des exemples courants de ce type de germination se trouvent dans :

Dicotylédones exalbumineuses : Cucurbitacées, moutarde, tamarin, haricot vert (Phaseolus vulgaris), Lablab (Dolichos lablab), tournesol.

Dicotylédone albumineux : Castor.

Albumineux monocotylédone : rare, trouvé dans l'oignon.

Monocotylédone exalbumineuse : Alisma plantago.

(1) Gourde (Cucurbita Maxima) :

Au début de la germination, la radicule droite sort et fixe la graine au sol avec les racines secondaires sortant de la radicule. L'hypocotyle se développe ensuite si rapidement qu'il forme une boucle qui sort du sol et arrache le reste de la graine.

Fréquemment, le tégument s'accroche à une saillie en forme de cheville à la base de l'hypocotyle afin qu'il se détache facilement et que les cotylédons soient sortis en l'air.

Ensuite, les cotylédons s'ouvrent comme deux feuilles, deviennent verts, grands et minces de sorte qu'ils ressemblent et se comportent comme des feuilles ordinaires à tous égards, bien qu'ils diffèrent par leur forme des feuilles de cucurbita normales. La plumule à l'intérieur des cotylédons est exposée et se transforme rapidement en pousse aérienne.

(2) Moutarde (Brassica spp.) :

Le tégument est plus fin, les deux cotylédons sont très huileux et la radicule est recourbée dans la petite graine. Les stades de germination sont essentiellement les mêmes que chez les cucurbitacées.

(3) Tamarin (Tamarindus Indica) :

Le testa dans ce cas est très dur. Néanmoins, la radicule sort en premier après l'éclatement du testa et fixe la graine en formant le système racinaire. L'hypocotyle se développe maintenant rapidement et retire bientôt les deux grands et épais cotylédons.

La plumule se développe ensuite dans la pousse aérienne. Les cotylédons deviennent verdâtres, se ratatinent progressivement et finissent par tomber au fur et à mesure que la matière alimentaire qu'ils contiennent s'épuise. Les cotylédons, bien que devenant verdâtres, ne ressemblent jamais à des feuilles ordinaires comme c'est le cas chez Cucurbita.

(4) & (5) Lablab (Dolichos lablab) et Haricot vert (Phaseolus vulgaris):

Les deux germent comme le tamarin. Les cotylédons charnus ne deviennent pas feuillus mais se comportent comme les cotylédons du tamarin. Le lablab est le haricot plat commun des plaines.

(6) Castor (Ricinus communis) :

Le testa en forme de coquille éclate d'abord près de la caroncule et la radicule se développe. La croissance ultérieure de l'hypocotyle retire du sol les deux minces cotylédons enfermés dans l'endosperme. Le testa est fissuré et est rapidement rejeté mais les cotylédons ne sortent de l'albumen que lorsque ce dernier est presque consommé par le premier.

Les cotylédons s'ouvrent alors et deviennent verts et feuillus tandis que la plumule se développe lentement en pousse feuillue. Le reste de l'endosperme se flétrit et tombe.

La germination épigée est très rare chez les Monocotylédones. L'oignon est l'un des très rares exemples. Dans ce cas, la radicule ainsi que la base du cotylédon incurvé (scutellum) poussent à partir de la graine.

La radicule pénètre dans le sol tandis que l'autre extrémité du cotylédon reste dans l'endosperme et aspire la matière alimentaire. La base du cotylédon se développe davantage, devient verte et pousse la graine hors du sol.

La plumule n'est pas visible aussi longtemps, car elle est recouverte par la base du cotylédon en forme de gaine juste au-dessus de la radicule. La plumule perce maintenant cette gaine de cotylédon et forme la première feuille cylindrique du feuillage.

Pendant ce temps, des racines adventives se développent au-dessus de la radicule formant un système racinaire fibreux caractéristique des monocotylédones.

Il faut noter dans ce cas que la graine est poussée hors du sol non pas par la croissance de l'hypocotyle comme dans les autres cas mais par celle de la base du cotylédon lui-même.

(8) Peperomia Peruviana :

Il s'agit d'une dicotylédone (Piperaceae) à endosperme et périsperme présentant un type particulier de germination. Pendant la germination, l'un des cotylédons reste hypogé à l'intérieur de l'endosperme en aspirant la matière alimentaire de ce dernier ainsi que du périsperme tandis que l'autre cotylédon devient épigé et vert.

B. Germination hypogée :

La germination hypogée est montrée par quelques dicotylédones et par la plupart des monocotylédones. Des exemples courants sont :

Dicotylédones exalbumineuses : Pois, gramme, fève (Vicia faba), haricot d'Espagne (Phaseolus multiflorus), mangue, jacquier.

N.B. Chez le pois et le haricot d'Espagne, on remarque parfois une tendance à la germination épigée.

Albumine monocotylédone : Riz, maïs, blé, noix de coco, datte, noix d'arec, palmiste (palmyre).

La radicule sort la première, pénètre dans le sol et forme un système racinaire en donnant des ramifications secondaires. C'est l'épicotyle qui pousse en premier ici.

Il s'arque et porte la plumule au-dessus du sol. La plumule forme bientôt la pousse aérienne. Les cotylédons restent donc sous le sol tout au long.

(2) & (3) Gramme (Cicer Arietinum) et Fève (Vicia Faba):

Le mode de germination est essentiellement le même que dans le pois. Les cotylédons restent souterrains et s'épuisent progressivement.

(4) Mangue (Mangifera Indica) :

La graine est recouverte par l'endocarpe dur. L'absorption d'eau provoque un gonflement et une rupture de l'endocarpe et du tégument. La radicule sort et forme un système racinaire.

L'épicotyle se développe alors, sort par une fente dans les cotylédons et retire la plumule du sol tandis que les cotylédons restent dans l'endocarpe en dessous. Les premières feuilles sont cuivrées et deviennent progressivement vertes.

(5) Jacquier (Artocarpus Heterophyllus):

La germination est hypogée. Bien que les deux cotylédons inégaux restent sous terre, ils développent une couleur verte.

Un jour ou deux après que la graine ait été placée dans un sol humide, la coleorhiza perce la base du fruit et apparaît comme un bouton luisant. La radicule pénètre ensuite dans le sol après avoir fendu la coléorhize.

Le coléoptile sort maintenant. (If the seed remains submerged in water, sometimes the coleoptile may come out first, the emergence of the radicle being delayed.) Immediately after the emergence of the radicle two other roots grow from its base and these are called seminal roots.

The radicle and seminal roots give rise to” secondary branches but, as opposed to the dicotyledons, the radicle does not form the root system. The base of the coleoptile and the mesocotyl now lengthen somewhat and the plumule soon comes out piercing the -coleoptile.

Meanwhile, adventitious roots are formed from the base of the plumule (top of the mesocotyl) or from the lowermost nodes of the stem. These adventitious roots form the fibrous root system of the mature plant. The pierced coleoptile soon withers away.

(7) Maize or Corn (Zea Mays):

The mode of germination is essentially the same. The radicle emerges first by piercing the fruit wall and the coleorhiza. The coleop­tile follows. The coleoptile and plumule develop as in rice. Three seminal roots develop from above the radicle (one opposite scutellum and two others from slightly above that point). In exceptional cases the number of seminal roots may vary from 0 to 10.

The radicle and the seminal roots with their branches persist throughout the life of the plant and are not short-living as was previously thought. The adventitious roots are formed from the lowermost nodes above the mesocotyl.

Germination as in rice and maize. Seminal roots number 4 to 5. The number of seminal roots is sometimes found to be variable. Adventi­tious roots, as in others, develop from above the mesocotyl though some of them may develop on the coleoptile. The branched radicle and the seminal roots probably persist throughout the life of the plant along with adventitious roots higher up.

(9) Coconut (Cocos Nucifera):

The small embryo below one eye on the shell on the top of the endosperm is undifferentiated at first. During germination the lower (actually the upper end as the fruit remains in a hanging upside down position) end of the embryo forms the cotyledon which begins to grow as a spongy structure inside the endosperm.

This spongy cotyledon increases in size as it absorbs the food material stored within the endosperm. The upper end of the embryo develops through the eye carrying the radicle and the plumule. The plumule pierces the fibrous pericarp and emerges like a horn. This develops the aerial shoot even before the roots have come in contact with the soil. The radicle fails to develop any further but several adventitious roots grow from the base of the plumule. The seedling becomes established when the adventitious roots pene­trate the soil.

(10) Date (Phoenix Sylvestris):

The stony seed is formed mainly of a cellulose endosperm on one side of which is the small embryo. During germination the cotyledon begins to grow.

The base (sheath and stalk) of the cotyledon grows out by forcing open the soft tissue above the embryo (which often comes out in the form of a lid) while the upper part remains inside the endosperm gradually increasing in size and absorbing more and more of the reserve cellulose transforming the latter into sugar.

The base of the cotyledon which penetrates the soil is like a sheath enclosing the axis at its extremity.

This sheath may be called the cotyledonary sheath. The radicle pierces the coleorhiza at the lower end and forms a more or less strong primary root system in the soil which is stron­ger than in other monocots although it does not form the main root system.

Next, the plumule bursts out from one side of the sheath anchdevelops aerial leaves. The upper part of the cotyledonary sheath acts as a stalk for the part of the cotyledon which is still inside the endosperm sucking the nutrients.

Adventitious roots are later given out from the base of the aerial shoot and form the main root system of the growing plant.

(11) & (12) Palmyra or Fan Palm (Borassus Fiabellifer) and Betel- or Areca-Nut (Areca Catechu):

Both of these have got hard cellulose endosperms. The betel-nut endosperm is also ruminated. The manner of germination is practically the same as in date palm.

Vivipary:

Vivipary means germination of the seed within the fruit while still attached to the mother plant. In the animal world, mammals are viviparous as the embryo differentiates into the young individual while still in the mother’s womb.

Birds lay eggs and ordinary plants develop seeds and not seedlings on the parent body, so they are not viviparous. Vivipary, however, is found in a number of plants. In the vegetable Sechium edule of Cucurbitaceae (locally called squash), common in Indian hill towns, it is often seen that the seed germinates while inside the fruit still attached to the mother plant.

So is the case of coconut. Paddy grains germinate on the mother plant if they get sufficient moisture. Such vivipary is always dependent on excessive moisture in the atmosphere or within the fruit (e.g., lemon and oranges, tomatoes, melons) and on the absence of any period of dormancy. Vivipary may also take place through vegetative organs, e.g., bulbils of Agave (discussed in connection with ‘bud’).

Beside the above, a special kind of vivipary is noticed in the mangrove plants found in estuarine tidal shores of the tropics, e.g., the Sundarbans in the Gangetic delta and similar mangrove formations in the estuaries of different Indo-Burmese rivers.

The seed embryos in these plants do not have any resting stage and continue to grow uninterrup­tedly inside the fruit. The radicle first comes out of the fruit and then the hypocotyl begins to grow very vigorously so that it looks like a club which is usually 2 to 9 Inches long and may sometimes attain 18 inches.

The length varies according to the species of plant and may be determined by the depth of the water below. The plumule also grows somewhat while the cotyledons remain inside the fruit acting as haustoria.

Some fast growing man­grove plants (e.g., Sonneratia caseolaris of Sonneratiaceae) do not show any vivipary while in a few others, e.g., Avicennia (Verbenaceae) and Aegiceras (Myrsinaceae), the type of vivi­pary is rudimentary.

In markedly viviparous plants the process of germination is slow. Common examples are Rhizophora mucronata, Ceriops decandra, Bruguiera gymnorhiza and Kandelia candel all belonging to the family Rhizophoraceae. Of these, Rhizophora grows in the deepest water and shows the largest hypocotyl while Ceriops comes next.

When the hypocotyl grows very heavy the fruit gets detached from the plant or, in some cases, the axis (i.e., radicle, hypocotyl and plumule) gets detached from the cotyledons and, because of the heaviness and the shape of the hypocotyls, it falls vertically down like a dart so that the radicle penetrates the soil below the shallow water.

It soon forms a root system while the plumule grows safely above the water level. Sometimes, if the water be too deep, the viviparous fruit may float with the hypocotyl hanging down and get rooted where the depth of water is just right enabling the radicle to get fixed to the soil.

This is a peculiar natural adaptation particularly suiting this type of plants .


Seed Germination & Detergents

Seeds come in different sizes, shapes, and colors. Some are edible and some are not. Some seeds germinate readily while others need specific conditions to be met before they will germinate. Within every seed lives a tiny plant or embryo.The outer covering of a seed is called the seed coat. Seed coasts help protect the embryo from injury and also from drying out. Seed coats can be quite thin and soft as in beans or very thick and hard as in locust or coconut seeds. Endosperm, which is a temporary food supply, is packed around the embryo in the form of special leaves called cotyledons or seed leaves. These generally are the first parts visible when the seed germinates. Plants are classified based upon the number of seed leaves (cotyledons) in the seed. Plants such as grasses and grass relatives can be monocots, containing one cotyledon. Dicots are plants that have two cotyledons.

Seeds remain dormant or inactive until conditions are right for germination. All seeds need water, oxygen, and proper temperature in order to germinate. Some seeds require proper light also. Some germinate better in full light while other require darkness to germinate.When a seed is exposed to the proper conditions, water and oxygen are taken in through the seed coat. The embryo’s cells start to enlarge and the seed coat breaks open and root or radicle emerges first, followed by the shoot or plumule which contains the leaves and stem.

Many factors contribute to poor germination. Over-watering results in a lack of proper oxygen levels. Planting seeds to too deep results in the seed using up all of its stored energy before reaching the soil surface, and dry conditions result in the lack of sufficient moisture to start and sustain the germination process.

The students will be able to describe how some environmental factors affect seed germination.

Masking tape, Scissors, 3 ziplock bags, Marker, Forceps, Paper Towels, Metric Ruler, 3 colored pencils, 25 seeds, distilled water, 50 ml graduated, 1% detergent solution, 10% detergent solution, graph paper


Materials Required For Seed Germination Experiment :

This project can be made from different materials available in our house. We have made this science experiment using very simple materials. Some of materials needed for this germination of seed sommes :

  • Take a medium size beaker. If we don’t have baker then medium size water glass can also be used.
  • We need a one liter clean water.
  • It is good to use color Popsicle stick. If not a normal 15 cm scale can also be used.
  • As our seed is germination we need a seed. For this we have used gram seed. You can use other seed too.
  • Lastly we also need a string. In our case we have used three different color thread.

Process of Seed Germination: 5 Steps (With Diagram)

Such five changes or steps occurring during seed germination are: (1) Imbibition (2) Respiration (3) Effect of Light on Seed Germination(4) Mobilization of Reserves during Seed Germination and Role of Growth Regulators and (5) Development of Embryo Axis into Seedling.

(i) Imbibition:

The first step in the seed germination is imbibition i.e. absorption of water by the dry seed. Imbibition results in swelling of the seed as the cellular constituents get rehydrated. The swelling takes place with a great force. It ruptures the seed coats and enables the radicle to come out in the form of primary root.

Imbibition is accomplished due to the rehydration of structural and storage macromolecules, chiefly the cell wall and storage polysaccharides and proteins. Many seeds contain additional polysaccharides, not commonly found in vegetative tissues. Seeds packed dry in a bottle can crack it as they imbibe water and become swollen.

(ii) Respiration:

Imbibition of water causes the resumption of metabolic activity in the rehydrated seed. Initially their respiration may be anaerobic (due to the energy provided by glycolysis) but it soon becomes aerobic as oxygen begins entering the seed. The seeds of water plants, as also rice, can germinate under water by utilizing dissolved oxygen.

The seeds of plants adapted to life on land cannot germinate under water as they require more oxygen. Such seeds obtain the oxygen from the air contained in the soil. It is for this reason that most seeds are sown in the loose soil near the surface. Ploughing and hoeing aerate the soil and facilitate seed germination. Thus the seeds planted deeper in the soil in water-logged soils often fail to germinate due to insufficient oxygen.

(iii) Effect of Light on Seed Germination:

Plants vary greatly in response to light with respect to seed germination. The seeds which respond to light for their germination are named as photoblastic. Three categories of photoblastic seeds are recognized: Positive photoblastic, negative photoblastic and non-photoblastic. Positive photoblastic seeds (lettuce, tobacco, mistletoe, etc.) do not germinate in darkness but require exposure to sunlight (may be for a brief period) for germination.

Negative photoblastic seeds (onion, lily, Amaranthus, Nigella, etc.) do not germinate if exposed to sunlight. Non-photoblastic seeds germinate irrespective of the presence (exposure) or absence (non-exposure) of light.

In these light sensitive seeds, the red region of the visible spectrum is most effective for germination. The far-red region (the region immediately after the visible red region) reverses the effect of red light and makes the seed dormant. The red and far-red sensitivity of the seeds is due to the presence of a blue-coloured photoreceptor pigment, the phytochrome. It is a phycobiloprotein and is widely distributed in plants.

Phytochrome is a regulatory pigment which controls many light-dependent development processes in plants besides germination in light- sensitive seeds. These include photo-morphogenesis (light-regulated developmental process) and flowering in a variety of plants.

Phytochrome and Reversible Red-Far-red Control of Germination:

The pigment phytochrome that absorbs light occurs in two inter-convertible forms Pr and Pfr. Pr is metabolically inactive. It absorbs red light (660 nm.) and gets transformed into metabolically active Pfr (Fig. 4.10). The latter promotes germination and other phytochrome-controlled processes in plants. Pfr reverts back to Pr after absorbing far-red (730 nm.).

In darkness too, Pfr slowly changes to Pr. Owing to this oscillation of phytochrome between Pr and Pfr status, the system has been named as “reversible red—far-red pigment system” or in brief phytochrome system. Treatment with Red light (R) stimulates seed germination, whereas far-red light (FR) treatment, on the contrary, has an inhibitory effect.

Let US examine seed germination in positive photoblastic seeds e.g. lettuce (Lactuca sativa). When brief exposure of red (R, 660 nm.) and far-red (FR, 730, nm.) wave lengths of light are given to soaked seeds in close succession, the nature of the light provided in the last exposure determines the response of seeds. Exposure to red light (R) stimulates seed germination. If exposure to Red light (R) is followed by exposure to far-red light (FR), the stimulatory effect of Red light (R) is annulled.

This trick can be repeated a number of times. What is crucial for seed germination is the quality of light to which the seeds are exposed last. This also indicates that responses induced by red light (R) are reversed by far-red light (FR).

Whole of this can be shown as given ahead:

Light requirement for seed germination may be replaced by hormones such as gibberellins or cytokinins. Several development processes of plants controlled by phytochrome may be mimicked by appropriate hormones given singly or in combination with other hormones at the correct time.

(iv) Mobilization of Reserves during Seed Germination and Role of Growth Regulators:

During germination the cells of the embryo resume metabolic activity and undergo division and expansion. Stored starch, protein or fats need to be digested. These cellular conversions take place by making use of energy provided by aerobic respiration.

Depending upon the nature of the seed, the food reserves may be stored chiefly in the endosperm (many monocotyledons, cereal grains and castor) or in the cotyledons (many dicotyledons such as peas and beans). Thorough investigations in the mobilisation of reserves from the endosperm to the embryo via a shield-like cotyledon (scutellum) has been done in several cereal grains (Fig. 4.11).

The outer layer of special cells (aleurone layer) of endosperm produces and secretes hydrolyzing enzymes (such as amylases, proteases). These enzymes cause digestion i.e. breakdown of the stored food such as starch and proteins in the inner endosperm cells.

The insoluble food is rendered soluble and complex food is made simple. These simpler food solutions, comprising of sugars and amino acids thus formed, are diluted by water and passed towards the growing epicotyl, hypocotyl, radicle and plumule through the cotyledon.

Gibberellic acid plays an important role in initiating the synthesis of hydrolyzing enzymes. Gibberellin, therefore, promotes seed germination and early seedling growth. Assimilation of this food by the growing organ induces growth and the seedling soon assumes its ultimate shape.

It is very significant to note that the dormancy inducing hormone, abscisic acid (ABA), prevents the germination. The concentration of ABA has been shown to increase during the onset of dormancy of the embryo during seed development in several kinds of seeds.

When young embryos of cotton are removed and grown in culture, they continue to grow without the development of any dormancy. Dormancy in such cases can be induced by the addition of ABA at a crucial stage of growth.

(v) Development of Embryo Axis into Seedling:

After the translocation of food and its subsequent assimilation, the cells of the embryo in the growing regions become metabolically very active. The cells grow in size and begin divisions to form the seedling.


Factors Affecting Seed Germination: External and Internal Factors

The below mentioned article will highlight the factors affecting seed germination.

Some of the important factors are: (1) External factors such as water, oxygen and suitable temperature. (2) Internal factors such as seed dormancy due to internal conditions and its release.

JE. External Factors:

(i) Water:

A dormant seed is generally dehydrated and contains hardly 6-15% water in its living cells. The active cells, however, require about 75-95% of water for carrying out their metabolism. Therefore, the dormant seeds must absorb external water to become active and show germination. Besides providing the necessary hydration for the vital activities of protoplasm, water softens the seed coats, causes their rupturing, increases permeability of seeds, and converts the insoluble food into soluble form for its translocation to the embryo. Water also brings in the dissolved oxygen for use by the growing embryo.

(ii) Oxygen:

Oxygen is necessary for respiration which releases the energy needed for growth. Germinating seeds respire very actively and need sufficient oxygen. The germinating seeds obtain this oxygen from the air contained in the soil. It is for this reason that most seeds sown deeper in the soil or in water-logged soils (i.e. oxygen deficient) often fail to germinate due to insufficient oxygen. Ploughing and hoeing aerate the soil and facilitate good germination.

(iii) Suitable Temperature:

Moderate warmth is necessary for the vital activities of protoplasm, and, therefore, for seed germination. Though germination can take place over a wide range of temperature (5-40°C), the optimum for most of the crop plants is around 25-30°C. The germination in most cases §tops at 0°C and 45°C.

II. Internal Factors:

(iv) Seed Dormancy Due to Internal Conditions and Its Release:

In some plants the embryo is not fully mature at the time of seed shedding. Such seeds do not germinate till the embryo attains maturity. The freshly shed seed in certain plants may not have sufficient amounts of growth hormones required for the growth of embryo. These seeds require some interval of time during which the hormones get synthesized.

The seeds of almost all the plants remain viable or living for a specific period of time. This viability period ranges from a few weeks to many years. Seeds of Lotus have the maximum viability period of 1000 years. Seeds germinate before the ending of their viability periods.

In many plants, the freshly shed seeds become dormant due to various reasons like the presence of hard, tough and impermeable seed coats, presence of growth inhibitors and the deficiency of sufficient amounts of food, minerals and enzymes, etc.


Importance of Water for Grass Seed Germination

As stated above, grass seed is very dry at the time of planting. On average, less than 10 percent of a seed’s total weight is water. Therefore, before a seed can germinate it must absorb water. This is called "imbibition". Water is necessary to activate the seed and begin the process of germination.

During imbibition, the seed swells considerably. Dormant enzymes are activated. New enzymes are also developed during imbibition that help the seed to utilize stored food created during embryo development. As internal cell division begins, there must be sufficient soil moisture to supply a continuous source of water and nutrients to the seed. This is the reason why the soil must remain damp until the seed has completed germination and has sprouted.

When grass seed germination is completed and the seed has sprouted, sufficient soil moisture is still necessary. The short roots are still developing, so frequent, but not heavy irrigation will be needed until the roots have developed some depth. Saturated soils can lower oxygen levels and encourage root diseases.

The Importance of Oxygen in Grass Seed Germination

The seed operates in an anaerobic manner during the initial stages of water absorption at the start of germination. This continues until the seed coat ruptures. Once the seed coat ruptures the seed moves from being anaérobie (not requiring oxygen) to aérobique (requires a steady supply of oxygen). This process of oxygen exchange in plants is called “transpiration.”

Therefore, it is very important to make sure the soil is damp, but not waterlogged. Waterlogged soil decreases the amount of oxygen available to the seed. If saturated soil conditions are prolonged, the seed can perish.

Planting in good soil is also important for oxygen exchange. Heavy clay soil may hold water well, but can easily compact, which reduces oxygen levels. Loamy soils are better for planting seed. Soils with a high volume of sand may have good oxygen levels, but do not hold water very well.

The Importance of Temperature in Seed Germination

Different seed types have slightly different preferred temperature ranges for germination. However, the important thing to remember is that seed will have a minimum and maximum temperature. If the temperature is outside of those limits the seed will not germinate.

The majority of lawn grass seed will germinate in an average soil temperature range of 80 degrees. Keep in mind that most seed types will still germinate in temperature variations of plus or minus 15 degrees from average. A little research on your seed variety will give you the best temperature range for planting

In contrast, some early season vegetable plant seeds can germinate in considerably cooler soil temperatures.

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