La graine et la germination

1. L'organisation de la graine de haricot

Pour bien l'observer, on fait tremper une graine de haricot dans l'eau pendant une nuit : elle gonfle et s'ouvre facilement.

À l'extérieur :

• le tégument : une peau fine et résistante qui protège la graine ;
• le hile : une petite cicatrice, là où la graine était attachée à la gousse ;
• le micropyle : un minuscule trou près du hile, par où l'eau entre facilement.

À l'intérieur, après avoir retiré le tégument :

• deux grosses parties épaisses, les cotylédons, qui contiennent les réserves nutritives ;
• entre les cotylédons, une toute petite plante, l'embryon (ou plantule), formée :
• de la radicule, qui deviendra la racine ;
• de la tigelle, qui deviendra la tige ;
• de la gemmule, petit bourgeon qui donnera les premières feuilles.

Le haricot a deux cotylédons : c'est une plante dicotylédone. L'arachide, le niébé, le manguier sont aussi des dicotylédones.

2. Le grain de maïs

Le grain de maïs est en réalité un fruit qui contient une seule graine, soudée à la paroi du fruit. En le coupant dans le sens de la longueur, on voit :

• une enveloppe fine (la paroi du fruit soudée au tégument) ;
• une grande partie blanche ou jaune, farineuse : l'albumen, qui contient les réserves ;
• un seul cotylédon, mince, collé contre l'albumen ;
• l'embryon, avec sa radicule, sa tigelle et sa gemmule.

Le maïs a un seul cotylédon : c'est une plante monocotylédone, comme le riz, le mil, le sorgho, le fonio et le palmier.

3. Les réserves de la graine

Les réserves servent à nourrir l'embryon au début de la germination, tant que la jeune plante n'a pas de racines ni de feuilles vertes pour se nourrir seule. Ce sont aussi elles qui font des graines un aliment très important pour l'être humain (riz, maïs, fonio, arachide, haricot).

On peut les mettre en évidence :

• l'amidon : une goutte d'eau iodée (jaune-brun) déposée sur un grain de maïs ou de riz coupé devient bleu-noir ;
• les matières grasses (huiles) : une graine d'arachide écrasée sur un papier y laisse une tache translucide qui ne sèche pas ;
• les protéines sont abondantes dans le haricot, le niébé et l'arachide.

4. Les conditions de la germination

La germination est le passage de la vie ralentie de la graine (sèche, elle respire très peu) à la vie active : l'embryon se réveille et se développe en jeune plante.

Expérience. On prépare cinq pots (ou gobelets) contenant chacun 10 graines de haricot sur du coton :

Interprétation. Le pot 2 est le témoin : il réunit toutes les bonnes conditions. En comparant chaque pot au pot 2, on voit qu'un seul facteur change :

• pot 1 : sans eau, pas de germination ;
• pot 3 : sans air (dioxygène), pas de germination : la graine respire, et a besoin de dioxygène ;
• pot 4 : sans température convenable, pas de germination ;
• pot 5 : une graine morte ne germe pas.

Conclusion. Pour germer, une graine a besoin :

• de conditions externes (du milieu) : de l'eau, de l'air (dioxygène) et une température convenable ;
• de conditions internes : la graine doit être vivante, mûre et en bon état (non abîmée par les insectes ou les moisissures).

La lumière n'est pas nécessaire pour la germination de la plupart des graines : elles germent sous la terre, dans l'obscurité. Elle devient indispensable ensuite, quand la jeune plante fait ses premières feuilles vertes.

Ces résultats expliquent les conseils de la mère d'Ibrahima : il faut semer après les premières pluies (eau), dans une terre ameublie et non noyée (air), et pas trop profond (la jeune pousse doit atteindre la lumière avant d'avoir épuisé ses réserves).

5. Les étapes de la germination

1. L'imbibition : la graine absorbe de l'eau, surtout par le micropyle ; elle gonfle et le tégument se déchire.
2. La sortie de la radicule : la radicule perce le tégument et s'enfonce dans le sol ; elle se couvre de poils absorbants et forme des racines.
3. La croissance de la tigelle : elle s'allonge et pousse vers la lumière.
4. Les premières feuilles : la gemmule se développe et donne les premières feuilles vertes. La jeune plante peut alors fabriquer sa propre matière par photosynthèse.

Pendant ce temps, l'embryon utilise ses réserves : les cotylédons du haricot se vident, se rident puis tombent. Il respire aussi beaucoup : une graine qui germe absorbe du dioxygène, rejette du dioxyde de carbone et dégage de la chaleur.

Germination épigée et germination hypogée.

• Chez le haricot, la tigelle s'allonge et soulève les cotylédons au-dessus du sol : c'est une germination épigée (les deux « grosses feuilles » vues par Ibrahima sont les cotylédons).
• Chez le maïs, le grain et son cotylédon restent dans le sol ; seule la jeune tige sort : c'est une germination hypogée.

6. Le taux de germination

Avant de semer, un paysan prudent vérifie que ses semences sont bonnes. Il met 100 graines (ou un autre nombre) à germer sur un linge humide et compte celles qui germent. Le taux de germination (ou faculté germinative) est :

taux de germination = nombre de graines germéesnombre de graines mises à germer × 100