Les graines de plantes sont enfermées dans une enveloppe externe d'épaisseurs variables. La coquille protège le petit embryon à l'intérieur des parasites, des blessures ou des températures extrêmes. À l'intérieur de la coquille se trouve également l'endosperme, la nourriture qui nourrit l'embryon pendant ses premiers stades des graines cultivées absorbent l'eau, activant les mécanismes biochimiques nécessaires à la germination et croissance. Après avoir absorbé suffisamment d'eau, l'embryon fait éclater l'enveloppe extérieure de la graine et la petite plante en croissance émerge.
Épaisseur du tégument
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La coque ou le revêtement dur de certaines graines est conçu pour empêcher l'eau d'atteindre la graine, empêchant ainsi l'embryon à l'intérieur d'obtenir l'eau nécessaire pour activer le mécanisme de croissance. Le caféier du Kentucky Gymnocladus dioica est un exemple de graine à enveloppe extérieure dure. Les téguments durs se ramollissent lorsqu'ils sont trempés dans l'eau ou lorsque le sol est constamment humide, mais à moins qu'il n'y ait un moyen d'amener de l'eau aux graines, ils peuvent mourir avant de germer.
Les téguments minces éliminent la barrière d'eau. La lumière pénètre dans les couches de tissu végétal mince, et lorsque le pigment phytochrome absorbe la lumière, l'embryon est modifié de telle manière qu'il émerge du mince enrobage de la graine. Les graines à enrobage mince ont besoin d'eau pour pouvoir absorber les nutriments du sol.
Entaillage des téguments
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La scarification est le processus consistant à entailler les graines à enrobage dur pour enlever une petite partie de l'enveloppe extérieure. Cela permet à l'eau de pénétrer dans la zone et d'atteindre l'embryon. Plus l'embryon absorbe d'eau, plus il gonfle, finissant par faire éclater toute la coque externe dure lors de la germination. L'entaille permet aussi de voir si une graine est viable, car les graines viables apparaissent blanches sous leur enrobage. Si aucun blanc n'est visible après avoir entaillé une graine, la graine n'est pas viable. Les graines entaillées devraient germer dans les deux semaines; sans entaille, ils pourraient ne jamais germer.
Développement de semences insuffisant
Lorsque les embryons ne sont pas complètement développés, les graines doivent mûrir davantage avant que l'embryon puisse germer. Sans nutriments stockés à l'intérieur de la graine, elle ne peut pas se développer. Les graines d'orchidées ne sont pas plus grosses que des particules de poussière et n'ont qu'un seul embryon à l'intérieur de chaque graine. Ces embryons ont besoin de la nourriture de quelque chose comme les champignons du sol pour aider à leur développement jusqu'à ce qu'ils puissent pénétrer dans l'enrobage des graines. L'eau permet aux graines d'absorber les nutriments des champignons du sol, mais elle ramollit également l'enrobage des graines. Parce que ces graines ont une viabilité limitée, l'embryon à l'intérieur mourra sans connexion rapide entre les champignons du sol et les graines, un processus rendu possible par l'eau.
Comment se produit la germination
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Le premier signe de germination est l'absorption de beaucoup d'eau, activant les fonctions métaboliques nécessaires à la germination et à la croissance. Après avoir absorbé suffisamment d'eau, l'embryon devient trop gros pour la graine et éclate l'enveloppe extérieure; une petite plante émerge. La pointe de la racine est la première partie de l'embryon à émerger et elle ancre la graine au sol, permettant à l'embryon de continuer à absorber les nutriments et l'eau du sol. Parce que les nouvelles racines embryonnaires ont besoin d'eau, plantez les graines plus profondément dans le sol pendant la partie la plus chaude de l'été. Cela permet à la graine et à l'embryon en germination d'obtenir suffisamment d'eau car la couche arable s'assèche si rapidement.