Plantenzaden zijn ingekapseld in een buitenste schil van verschillende diktes. De schaal beschermt het kleine embryo binnenin tegen parasieten, verwondingen of extreme temperaturen. In de schaal bevindt zich ook het endosperm, het voedsel dat het embryo in de vroege stadia voedt van gekweekte zaden absorberen water, activeren de biochemische mechanismen die nodig zijn voor ontkieming en groei. Na voldoende water te hebben opgenomen, barst het embryo de buitenste schil van het zaad open en komt de kleine, groeiende plant tevoorschijn.
Zaadlaagdikte
•••Merk X Afbeeldingen/Merk X Afbeeldingen/Getty Images
De harde schaal of coating op sommige zaden is ontworpen om te voorkomen dat water bij het zaad komt, waardoor wordt voorkomen dat het embryo binnenin het water krijgt dat nodig is om het groeimechanisme te activeren. Een voorbeeld van een zaadje met een harde buitenschil is de Kentucky koffieboom Gymnocladus dioica. Harde zaadvliezen worden zachter wanneer ze in water worden geweekt of wanneer de grond constant vochtig is, maar tenzij er een manier is om water bij de zaden te krijgen, kunnen ze sterven voordat ze ooit ontkiemen.
Dunne zaadlagen elimineren de waterbarrière. Licht dringt door de lagen dun plantenweefsel en wanneer het pigment fytochroom licht absorbeert, wordt het embryo zodanig veranderd dat het uit de dunne zaadlaag tevoorschijn komt. Dunne, gecoate zaden hebben water nodig zodat ze voeding uit de grond kunnen opnemen.
Zaadjassen inkerven
•••Medioimages/Photodisc/Valueline/Getty Images
Scarification is het proces van het inkerven van hardgecoate zaden om een klein deel van de buitenste schil te verwijderen. Hierdoor kan water het gebied binnendringen en het embryo bereiken. Hoe meer water het embryo absorbeert, hoe meer het opzwelt, waardoor uiteindelijk de hele harde buitenste schil barst bij het ontkiemen. Nicking maakt het ook mogelijk om te zien of een zaadje levensvatbaar is, omdat levensvatbare zaden er wit uitzien onder hun coating. Als er geen wit zichtbaar is na het inkerven van een zaadje, is het zaad niet levensvatbaar. Zaden die worden gekapt, moeten binnen twee weken ontkiemen; zonder te kerven, zullen ze misschien nooit ontkiemen.
Onvoldoende zaadontwikkeling
Wanneer embryo's niet volledig zijn ontwikkeld, moeten zaden verder rijpen voordat het embryo kan ontkiemen. Zonder opgeslagen voedingsstoffen in het zaad, kan het zich niet ontwikkelen. Orchideeënzaden zijn niet groter dan stofdeeltjes en hebben slechts één embryo in elk zaadje. Deze embryo's hebben de voeding van zoiets als bodemschimmels nodig om te helpen bij de ontwikkeling totdat ze de zaadlaag kunnen binnendringen. Water zorgt ervoor dat de zaden voedingsstoffen uit bodemschimmels kunnen opnemen, maar het verzacht ook de zaadlaag. Omdat deze zaden een beperkte levensvatbaarheid hebben, sterft het binnenste embryo zonder snelle verbinding tussen de bodemschimmels en het zaad, een proces dat mogelijk wordt gemaakt door water.
Hoe kieming plaatsvindt
•••Zedcor volledig eigendom/PhotoObjects.net/Getty Images
Het eerste teken van ontkieming is de opname van veel water, waardoor de metabolische functies worden geactiveerd die nodig zijn voor ontkieming en groei. Na voldoende water te hebben opgenomen, wordt het embryo te groot voor het zaad en barst de buitenste schil; er komt een plantje uit. De wortelpunt is het eerste deel van het embryo dat tevoorschijn komt en het verankert het zaad aan de grond, waardoor het embryo voedingsstoffen en water uit de grond kan blijven opnemen. Omdat nieuwe embryowortels water nodig hebben, plant je de zaden tijdens het heetste deel van de zomer dieper in de grond. Hierdoor kunnen het zaad en het ontkiemende embryo voldoende water krijgen omdat de bovengrond zo snel uitdroogt.