De la graine à la plante: Semis et germination des graines

    Composition d'une graine:

    Une graine est composée:

• de l'embryon de la future plante,
• de réserves énergétiques (cotylédons, albumen ou encore endospermes)
• le tout entouré d'une enveloppe appelée tégument.

 

    Par exemple, en ouvrant une graine de haricot, on peut voir qu'elle est en fait une micro-plante composée:

•  d'une radicule (La radicule de l'embryon est reliée aux 2 cotylédons par une tigelle),
• d'une courte tige, 
•  d'une paire de feuilles non colorée. 

 

 Une graine représente l'état le plus stable ("solide") dans le cycle de vie d'une plante. La graine en état de dormance est "séche" c'est à dire que ces cellules sont déhydratées. Cette dernière propriété lui permet de résister à de basses températures et de longues périodes de sécheresses. Conditions, qui généralement, tueraient les plantes mères ou les jeunes pousses très fragiles pendant la germination. En comparaison à une plante verte herbacée (composée à 95 % d'eau), une graine est composée de 2% d'eau, ce qui lui confère sa résistance. 

 

    Graine albuminée ou exalbuminées:

    Les graines peuvent être :

• albuminées, les cotylédons sont fins dans un albumen (tissu) développé, où les réserves énergétiques sont accumulées.

Exemples: blé, riz, tomate, maïs,..

 

• ou exalbuminées, L'embryon, le ou les cotylédons (1 ou 2) remplissent entièrement la graine. Il n'y a pas d'albumen. Les réserves énergétiques se trouvent dans les cotylédons. 

Exemples: haricots, pois, soja,...

 

NOTE: Les graines, qu'elles soient albuminées ou exalbuminées, contiennent des réserves énergétiques. Elles peuvent être directement consommées comme dans le cas du blé, du riz, des lentilles ou après transformation comme dans le cas de la bière, du pain, de la farine, des pâtes,...

 

Détail de la composition de quelques graines:    

graine de maïs : 1 embryon, 1 cotylédon, 1 albumen (riche en amidon) = graine albuminée

graine de ricin: 1 embryon ,2 cotylédons, 1 albumen (riche en lipide "huile de ricin" et en protéine) = graine albuminée

graine de Haricot: 1 embryon, 2 cotylédons (riches en amidon) = graine exalbuminée

    

 

Importance des réserves énergétiques:

    Les cotylédons, tout comme les albumens, servent de réserves énergétiques. Ils sont composés essentiellement d'amidon, de protéïnes et de graisses. La dégradation de ces macromolécules en plus petites molécules permet de produire de l'énergie pour faire pousser la jeune plante.

 

    La plupart du temps, ces organes de réserves restent en terre. Cependant, dans certains cas, comme celui des haricots verts, les cotylédons sortent de terre et on peut ainsi observer leurs flétrissements au fur et à mesure que la plante grandit (photo 1 et 2). 

 

Photos 1: A gauche, on observe les deux cotylédons de la graine de haricot vert entre le sol et les deux premières feuilles. A droite, les réserves d'une graine de petit pois, ici à ras du sol mais généralement enfouies sous le sol, comme dans la plupart des cas..

 

Photos 2: Germination d'une graine de haricot vert. Au fur et à mesure du développement de la plante, les cotylédons se flétrissent, jaunissent et finissent par tomber. A gauche, les 2 cotylédons sont verts et lisses. A droite, les 2 cotylédons sont jaunes et flétrits, et ils finissent par tomber.

    

 

 

Comment semer une graine ?

    A quelle profondeur planter ?

    Mieux vaut planter pas assez profond que trop profond. La plante ne pourra commencer à voler de ses propres ailes que si elle atteint la surface pour y réaliser la photosynthèse.  Si la jeune plante a une trop grande distance à parcourir, elle risquerait d'épuiser ses stocks (contenus dans la graine) avant sa sortie du sol, réduisant ainsi ses chances de survie. 

On peut utiliser la taille de la graine comme indication. En règle générale, une graine ne doit pas être plantée à une profondeur plus importante que la taille de ses structures de réserves (cotylédons et endospermes). Les tailles des graines sont très variables. Celles des salades sont petites et fines alors que celles des haricots sont déjà bien plus grosses.   

 

    Dans quel sens planter?

Certaines graines sont rondes et uniformes, d'autres ovales et plates et d'autres plus biscornues. 

Cependant, peu importe la graine, le sens de sa plantation a peu d'importance. En effet,  les racines répondent au champ gravitationnel et se dirige vers le centre de la terre. Les tiges se dirigent en sens inverse, 

La levée se fera juste un peu plus tard si la graine et positionnée sur le côté ou à l'envers.

Germination des graines: 

    Etape n°1 de la germination: La graine absorbe de l'eau.

    La graine fonctionne comme une éponge et peut absorber des quantités d'eau importantes. Son volume peut être multiplié par deux en début de germination (photo 3). Cette expansion provoque des fissures sur le tégument. Ses fissures permettent des prises d'eau et l'accès à l'oxygène du sol indispensable à la germination. 

 

    Etape n°2 e la germination: La graine se fissure.

    Une fois la graine fissurée, les méristèmes apicaux de la tige et des racines réagissent rapidement aux stimulis de la germination. La tige se dirige vers la lumière, les racines vers le sol. Les réserves se vident petit à petit par rapport aux autres parties qui poussent. La petite plante est née. (voir développement des tiges, des feuilles et des racines)

 

Photo 3: à gauche la graine de petit pois, à droite la même graine après plusieurs jours sous terre humide

 

Etape n°3 de la germination: ça pousse !   mais quand ?

    A l'état naturel, l'hiver n'est pas propice à la germination. Les températures trop froides de la saison tueraient le jeune plant. La graine reste donc en état de dormance stable tout en restant sensible à son environnement (saisons, chute d'un arbre qui apporte plus de lumière, ...) et attend des conditions favorables pour germer.

 

    La germination se fait généralement au printemps quand les températures sont plus douces. C'est ce qu'on appelle la levée de dormance. La levée sera d'autant plus rapide que la température sera importante.

 

    Pour certaines variétés d'hiver de laitue, pois, choux,..., il est nécessaire que la graine passe l'hiver dans le sol pour germer au printemps suivant.

Temps de germination:

    Une fois plantée, quand vais-je apercevoir ma petite plante ?

    En plus de l'influence de facteurs environnementaux comme la température, le temps de germination, propre à chaque espèce, dépendra de la taille et de la solidité de l'enveloppe de la graine, du tégument. L'enveloppe de la graine doit s'user pour permettre l'entrée d'eau nécessaire à la germination.

 

    Cette usure est causée par des microorganismes (champignons et bactéries), des actions mécaniques (vent, pluie, ...) ou après digestion d'oiseaux et autres animaux. Dans le cas des haricots, la fine enveloppe peut être facilement observée après trempage de la graine dans l'eau pendant quelques heures.