Nasiona roślin są otoczone zewnętrzną powłoką o różnej grubości. Powłoka chroni maleńki zarodek przed pasożytami, urazami lub ekstremalnymi temperaturami. Wewnątrz skorupy znajduje się również bielmo, pokarm, który odżywia zarodek we wczesnych stadiach jego rozwoju wyhodowanych nasion absorbuje wodę, aktywując mechanizmy biochemiczne wymagane do kiełkowania i wzrost. Po wchłonięciu wystarczającej ilości wody zarodek rozrywa zewnętrzną powłokę nasiona i pojawia się mała, rosnąca roślina.
Grubość okrywy nasiennej
•••Zdjęcia marki X/zdjęcia marki X/zdjęcia Getty
Twarda skorupa lub powłoka na niektórych nasionach ma na celu zapobieganie przedostawaniu się wody do nasion, a tym samym zapobieganie przedostawaniu się do wnętrza zarodka wody niezbędnej do aktywacji mechanizmu wzrostu. Przykładem nasion z twardą skorupą zewnętrzną jest drzewo kawowe z Kentucky Gymnocladus dioica. Twarde okrywy nasion miękną po namoczeniu w wodzie lub gdy gleba jest stale wilgotna, ale jeśli nie ma sposobu na doprowadzenie wody do nasion, mogą one umrzeć, zanim wykiełkują.
Cienkie okrywy nasienne eliminują barierę wodną. Światło przenika przez warstwy cienkiej tkanki roślinnej, a kiedy fitochrom pigmentowy pochłania światło, zarodek zmienia się w taki sposób, że wyłania się z cienkiej powłoki nasiennej. Nasiona o cienkiej powłoce potrzebują wody, aby mogły pobierać składniki odżywcze z gleby.
Zdzieranie płaszczy nasiennych
•••Medioimages/Photodisc/Valueline/Getty Images
Wertykulacja to proces nacinania nasion o twardej powłoce w celu usunięcia niewielkiej części zewnętrznej łupiny. Dzięki temu woda może dostać się do obszaru i dotrzeć do zarodka. Im więcej wody wchłania embrion, tym bardziej pęcznieje, ostatecznie rozrywając całą twardą powłokę zewnętrzną podczas kiełkowania. Nicking umożliwia również sprawdzenie, czy nasiono jest żywotne, ponieważ żywotne nasiona wydają się białe pod ich powłoką. Jeśli po nacięciu nasiona nie widać białego, nasiono nie jest żywotne. Nasiona, które są nacięte, powinny wykiełkować w ciągu dwóch tygodni; bez nacinania mogą nigdy nie wykiełkować.
Niewystarczający rozwój nasion
Gdy zarodki nie są w pełni rozwinięte, nasiona muszą dalej dojrzewać, zanim zarodek będzie mógł wykiełkować. Bez składników odżywczych przechowywanych w nasionach nie może się rozwijać. Nasiona storczyków nie są większe niż cząsteczki kurzu i mają tylko jeden zarodek w każdym nasionie. Zarodki te potrzebują pożywienia czymś takim jak grzyby glebowe, aby wspomóc rozwój, dopóki nie przenikną powłoki nasion. Woda umożliwia nasionom wchłanianie składników odżywczych z grzybów glebowych, ale także zmiękcza powłokę nasion. Ponieważ nasiona te mają ograniczoną żywotność, wewnętrzny zarodek umrze bez szybkiego połączenia między grzybami glebowymi a nasionami, co jest możliwe dzięki wodzie.
Jak zachodzi kiełkowanie
•••Zedcor Totally Owned/PhotoObjects.net/Getty Images
Pierwszą oznaką kiełkowania jest wchłanianie dużej ilości wody, aktywujące funkcje metaboliczne potrzebne do kiełkowania i wzrostu. Po wchłonięciu wystarczającej ilości wody embrion rozrasta się zbyt duży dla nasiona i pęka zewnętrzną powłokę; pojawia się mała roślina. Wierzchołek korzenia jest pierwszą wyłaniającą się częścią zarodka i zakotwicza nasiono w glebie, umożliwiając zarodkowi dalsze wchłanianie składników odżywczych i wody z gleby. Ponieważ nowe korzenie zarodków potrzebują wody, w najgorętszej porze lata należy sadzić nasiona głębiej w glebie. Dzięki temu nasiona i kiełkujący zarodek otrzymują odpowiednią ilość wody, ponieważ górna warstwa gleby wysycha tak szybko.