Germination des graines

Qu'est-ce que la germination des graines ?

En biologie, une graine est une plante au stade embryonnaire qui est encapsulée dans un tégument. En plus d'un embryon végétal, les graines de la plupart des espèces végétales possèdent également des réserves alimentaires.

Lorsque les conditions d'humidité et de température du sol sont favorables à la croissance, les graines se "réveillent". L'ensemble des processus métaboliques actifs qui conduisent à l'émergence d'une nouvelle plantule s'appelle la germination des graines.

Les étapes de la germination des graines

La germination des graines se déroule selon les trois étapes suivantes:

1. Inhibition: la graine s'imbibe (absorbe) beaucoup d'eau, ce qui provoque l'expansion et le ramollissement du tégument de la graine.

2. Phase intermédiaire ou de latence: la physiologie interne de la graine est activée, de sorte que ses cellules respirent et que la graine commence à produire des protéines et à utiliser ses réserves de nourriture.

3. Émergence de la radicule et de la racine: les cellules commencent à s'allonger et à se diviser, ce qui permet à la racine et à la radicule de sortir de la graine .

On considère qu'une graine a achevé sa germination dès que la radicule ouvre le coléorhiza (gaine de la racine) et émerge. Une graine devient une "plantule" dès que la première vraie feuille émerge.

Types de germination des graines

Il existe deux principaux types de germination des graines : la germination épigée et la germination hypogée, qui indiquent si le nœud cotylédonaire se trouve au-dessus ou au-dessous du sol pendant la germination.

Le taux de division cellulaire dans la zone de l'hypocotyle de la plante pendant la germination et le début de la croissance de la plantule influence la position du cotylédon. L'épicotyle est la région de la pousse embryonnaire située au-dessus du point d'attache du cotylédon, tandis que l'hypocotyle est la région embryonnaire située en dessous du point d'attache du cotylédon et qui se poursuit jusqu'à la racine.

Nous discuterons brièvement des deux types de germination des graines, puis nous présenterons une série de diagrammes à l'aide d'exemples spécifiques pour t'aider à visualiser les processus.

Germination épigée

Lors de la germination épigée, la division cellulaire de l'hypocotyle est plus rapide et plus vigoureuse que celle de l'épicotyle. Le méristème en croissance active de l'hypocotyle induit la croissance et l'extension des cellules, poussant des parties de l'hypocotyle, du nœud cotylédonaire et de l'épicotyle au-dessus du sol.

L'image ci-dessous présente une représentation visuelle de la germination épigée en utilisant la graine de haricot pinto comme exemple.

Germination hypogée

Lors de la germination hypogée, la division cellulaire dans le méristème apical à l'extrémité de l'épicotyle est plus rapide et plus vigoureuse que dans l'hypocotyle. Les cotylédons et tout l'hypocotyle restent sous la surface du sol grâce à cette division cellulaire et à cette élongation. Le nœud cotylédonaire se trouve donc sous la terre.

L'image ci-dessous présente une représentation visuelle de la germination épigée en utilisant la graine de pois comme exemple.

Si tu as du mal à distinguer l'épicotyle de l'hypocotyle ainsi que l'épigée de l'hypogée, il peut être utile de te rappeler que le préfixe "épi" signifie au-dessus, tandis que "hypo" signifie en dessous. Ainsi :

• Épicotyle= région embryonnaire située au-dessus du point d'attache du cotylédon.

• Hypocotyle= région embryonnaire située sous le point d'attache du cotylédon.

• Épigée= le nœud cotylédonaire est au-dessus du sol.

• Hypogeal= le nœud cotylédonaire est sous le sol.

L'environnement favorable à la germination des graines

Les graines ont besoin d'une température, d'une humidité et d'une lumière spécifiques pour germer. Sans un environnement optimal, la germination peut prendre plus de temps et à un rythme irrégulier. Dans cette section, nous allons discuter de chacune de ces exigences.

Exigences en matière de température pour la germination des graines

Les graines ont des plages de températures idéales pour la germination :

• La température minimale est la température la plus basse à laquelle les graines peuvent germer avec succès.

• La température maximale est la température la plus élevée à laquelle les graines peuvent germer avec succès.

• La température idéale est la température à laquelle les graines germent rapidement et régulièrement.

Lestempératures inférieures à la température minimale ou supérieures à la température maximale peuvent endommager les graines ou provoquer leur dormance, ce dont nous parlerons plus loin. Pour mesurer la température du sol, insère un thermomètre de sol à environ 3 à 4 pouces de profondeur de la surface du sol et note la température relevée.

Une façon d'obtenir une température de germination optimale dans les milieux de culture est d'utiliser des tapis de germination. Ces tapis permettent d'ajuster la température en fonction des besoins des graines. Les poivrons, par exemple, germent en 8 jours à 86°F mais prennent plus de 13 jours à 58°F.

Besoins en humidité pour la germination des graines

Lesgraines ont également besoin de la bonne quantité d'humidité pour initier les processus métaboliques qui mènent à la germination. Par exemple, le sol d'un champ a généralement besoin d'une humidité de 50 à 75 % de sa capacité. En outre, les graines ont besoin d'une bonne aération du sol, ce qui est possible si le lit de semences a une texture fine et un contact suffisant entre les graines et le sol.

Sans une bonne aération du sol - par exemple, s'il est trop humide ou trop compact - le dioxyde de carbone libéré par les graines ne se dissoudra pas et ne s'éloignera pas des graines, ce qui entraînera leur asphyxie.

Besoins en lumière pour la germination des graines

Les graines ont des besoins en lumière différents : certaines ont besoin de lumière pour germer, tandis que d'autres germent mieux dans l'obscurité. Il existe même des plantes dont la germination des graines peut être limitée par la lumière. À ce titre, il est important de se pencher sur les besoins spécifiques des graines en matière de lumière.

Il est également important de noter que les graines et les semis ont des besoins différents en matière de lumière. Après la germination, la plupart des semis ont besoin de lumière ; sans suffisamment de lumière, les semis peuvent devenir filiformes ou gigotants.

La dormance des graines

Puisque nous avons parlé de la façon dont les graines germent, il peut également être utile d'aborder les raisons pour lesquelles les graines peuvent ne pas germer, un état appelé dormance des graines. La dormance des graines est un état qui empêche les graines de germer, même dans des conditions idéales.

Quels sont les types de dormance des graines et comment peut-on les rompre ?

La dormance des graines peut être physique ou chimique :

• La dormancephysique se produit lorsque les graines ont un tégument dur ou épais.

  • Tremper ou gratter la surface peut rompre ce type de dormance et permettre à la graine de germer.

• On parle de dormancechimique lorsque les graines présentent des conditions internes ou métaboliques qui empêchent la germination. Certaines hormones végétales comme l'acide abscissique peuvent empêcher la germination.

  • Ce type de dormance peut être rompu en lessivant la graine, en utilisant lastratification par le froid ou l'humidité (en plaçant les graines dans des environnements à la fois froids et humides, comme le réfrigérateur), ou la scarification par le feu (en utilisant le feu pour affaiblir ou altérer le tégument de la graine).

Il peut y avoir plusieurs raisons pour lesquelles la dormance des graines existe dans la nature. Par exemple, une germination retardée peut protéger les semis contre d'éventuelles intempéries ou même contre des animaux qui pourraient les blesser ou les consommer.

Planter des graines germées

Les graines peuvent être plantées directement dans le récipient ou l'espace où elles pousseront, un processus appelé semis direct. Elles peuvent également être germées dans un récipient ou un espace, puis déplacées dans un autre récipient ou espace où elles continueront à croître et à se développer, un processus appelé transplantation. Le repiquage est effectué après que la graine a germé et que ses premières vraies feuilles se sont développées.

Planter des graines germées peut être bénéfique à plusieurs égards. Tout d'abord, cela permet d'éviter de gaspiller de l'espace dans une zone de propagation qui pourrait autrement être remplie de graines non germées. C'est aussi un moyen de gérer les graines dont la viabilité est en déclin ou inconnue.

Par exemple, si les graines germent et se révèlent saines, elles peuvent être transplantées ; si elles ne germent pas, c'est peut-être qu'elles sont en dormance et qu'il faut prendre d'autres mesures, ou peut-être qu'elles ne sont plus viables et qu'elles peuvent simplement être jetées. Un autre avantage de planter des graines germées est qu'elles peuvent être préparées à l'avance et transplantées à l'extérieur lorsque les conditions sont les plus favorables à la croissance.

Parmi les plantes qui peuvent bénéficier de la transplantation, on trouve le brocoli, le chou et la tomate.