Germination : Variations - Par Michel Derouet

Les graines, au cours de leur évolution, ont dû se “blinder“ contre les conditions hostiles de leur environnement. Voici quelques variations sur le thème de la déshydratation, du passage par des températures extrêmes et de la différence entre deux lots de graines sœurs.

Je vous propose une livraison* à la découpe, en six chapitres que j’espère cohérents :

- 1/6 : Comparaison de deux techniques de déshydratation.
- 2/6 : Coup de chaleur à 103°C pendant 4heures.
- 3/6 : Coup de froid à -196°C pendant 3 mois.
- 4/6 : Coup de chaleur à 103°C 4 heures + coup de froid à -196°C 3 mois.
- 5/6 : Le vécu des fruits.
- 6/6 : Dans 5 ou 10 ans. Conservation au long cours (frigo/congélo)


Passé commun à toutes les graines.

Graines d’Echinopsis oxygona x E. sp. “jaune“, issues de deux fécondations différentes avec les mêmes parents :
- A du 29/6
- B du 24/5

Attention : L’ordre d’appellation des fruits n’est pas le reflet de la chronologie de la fécondation . De plus, il faut préciser que je n’ai pas noté le jour de ramassage de chaque fruit. C’est une donnée qui fera défaut tout au long de l’expérience.


1/6 : Comparaison de deux techniques de déshydratation



À l’origine, il s’agit tout simplement de comparer deux techniques de déshydratation pour les graines issues des fruits A et B
Le 2 décembre 2009
- 24 heures à 40°C
- 24 heures sous un vide partiel (environ une demi-atmosphère, obtenue en quelques secondes), pour l’économie en énergie. Ceci peut se faire avec le dessiccateur décrit ici :
- Lot Témoin : Non déshydraté, brut de récolte.

L’humidité totale est obtenue en mettant un lot représentatif des graines à 103°C pendant 4 heures (Norme AFNOR).

humidité

Premier constat : Le vide est plus performant pour déshydrater les graines.
Deuxième constat : Déjà on remarque une différence sur le taux d’humidité des graines récoltées selon le fruit. Cette différence ne peut pas s’expliquer logiquement par la durée de maturation puisque c’est l’inverse de ce à quoi on pourrait s’attendre. La date de récolte après fructification en est-elle la cause ?

Le 3 décembre les graines sont stockées au réfrigérateur. Le lot Témoin non déshydraté est aussi mis au réfrigérateur.

Le 5 mars, (trois mois plus tard) semis en sachet aux conditions habituelles.

Nous avons donc 3 pots avec 100 graines chacun c'est à dire 50 graines de chaque fruit A et B
- Lot témoin (non déshydraté)
- Lot déshydraté 24 heures à 40°C
- Lot déshydraté 24 heures sous vide


deshydratation

 

Après quatre semaines, la déshydratation améliore la germination. Nous l’avions déjà constaté à 40°C pendant 24 heures. À ce stade de l’expérience, il n’y a pas eu de différence entre les graines issues de l’une ou l’autre fécondation.
Nous passons de 79% pour le Témoin à 85% pour le lot déshydraté à 40°C. La différence est plus spectaculaire avec le lot déshydraté sous vide, germé à 93%.


Conclusion
Ces graines ayant été conservées au réfrigérateur, une expérience complémentaire serait la bienvenue pour comparer avec la conservation à température ambiante.

En attendant, une amélioration de 17% mérite qu’on s’y attarde. Il serait souhaitable de généraliser la déshydratation sous vide pendant 24 heures afin de donner plus de chances aux graines… et au semeur.

 


2/6 : Coup de chaleur à 103°C pendant 4heures

Cette expérience ne présente aucun intérêt pour le semeur.
Mais, après avoir passé des graines à 103°C pendant 4 heures pour en mesurer l’humidité totale, il serait dommage de les jeter. Il est intéressant de voir quel est l’impact de ce coup de chaleur sur la germination. Les graines ont été conservées au réfrigérateur pendant trois mois après ce coup de chaleur avant d’être semées. Bien sûr, nous conservons les deux lots initiaux différenciés sur la technique de déshydratation. Nous sommes là en présence de graines à zéro % d'humidité.

Nous avons donc 3 pots avec 100 graines chacun avec 50 graines de chaque fruit A et B.
- Lot témoin (non déshydraté)
- Lot déshydraté 24 heures à 40°C + 4 heures à 103°C
- Lot déshydraté 24 heures sous vide + 4 heures à 103°C

Là, nous remarquons une différence entre les deux fruits. Lorsqu’elles subissent 103°C pendant quatre heures, les graines du fruit B sont seulement à 40% alors que celles du fruit A germent à environ 60%, soit 50% de plantules en plus.

germination fruit

Fruits A et B confondus, les courbes de germination sont les suivantes :


courbes de germination


Le traitement à 103°C diminue la germination. Il faut préciser que ce n’est pas toujours le cas. Dans un essai précédent, j’avais constaté une augmentation par rapport au témoin. L’espèce mais aussi l’histoire de la graines peuvent peut-être expliquer ces différences. Par rapport à la préoccupation initiale, il n’y a pas de différence entre les deux techniques de déshydratation.

 


3/6 : Coup de froid à -196°C

Là encore, cette expérience ne présente aucun intérêt pour le semeur. Elle participe seulement à notre culture commune... et à la comparaison des deux techniques de déshydratation.

Parallèlement au coup de chaleur, il fallait tester la résistance des graines au froid. Pas un froid hivernal. Non, un froid pétrifiant. À moins 196°C, stockées dans l’azote liquide pendant trois mois.
Le lot témoin est toujours le même depuis le début. Il n’est pas déshydraté et ne plonge pas dans l’azote liquide. Il reste bien au chaud, au réfrigérateur pendant trois mois. Et nous comparons toujours les deux techniques de déshydratation (24 heures à 40°C ou 24 heures sous vide).

Tout comme hier il n'y avait pas de lot passant directement à 103°C sans être déshydraté, aujourd'hui il n'y a pas davantage de graines non déshydratées jetées dans l'azote liquide. Des expériences antérieures m'ont démontré que ces lots auraient été suicidaires.

Nous avons donc 3 pots avec 100 graines chacun avec 50 graines A et 50 graines B
- Lot témoin (non déshydraté)
- Lot déshydraté 24 heures à 40°C + 3 mois à -196°C
- Lot déshydraté 24 heures sous vide + 3 mois à -196°C

Germination

germination

Là encore, nous remarquons une différence entre les deux fruits. Les graines du fruit B supportent mal le passage dans l’azote liquide lorsqu’elles sont déshydratées 24 heures à 40°C. Et là encore, l'explication réside sûrement dans le vécu différent des deux fruits, sans que je puisse avancer une hypothèse.

Fruits A et B confondus, les courbes de germination sont les suivantes :

courbe de germination : influence d'un stockage de 3 mois sur des graines deshydratées selon 2 techniques


La technique de déshydratation sous vide permet aux graines de bien supporter le stockage dans l’azote liquide à moins 196°C.

 


4/6 : Le grand écart coup de chaleur + coup de froid

Nous avons vu que 4 heures à 103°C abaissent le taux de germination. Par curiosité, il est intéressant de cumuler avec un stockage dans l’azote liquide à -196°C pour voir la résistance de ces graines.
Nous comparons toujours les deux techniques de déshydratation (24 heures à 40°C ou 24 heures sous vide). Le lot témoin est le même depuis le début. Il n’est pas déshydraté et ne plonge pas dans l’azote liquide. Il est resté au réfrigérateur pendant trois mois.

Nous avons donc 3 pots avec 100 graines chacun, 50 graines A et 50 graines B.
- Lot témoin (non déshydraté)
- Lot déshydraté 24 heures à 40°C + 4 heures à 103°C + 3 mois à -196°C
- Lot déshydraté 24 heures sous vide + 4 heures à 103°C + 3 mois à -196°C


La différence entre les deux fruits est toujours là, même si elle est moindre que dans les deux essais précédents.

germination

Fruits A et B confondus, les courbes de germination sont les suivantes :

influence d'un coup de chaleur sur la germination

Globalement, à peu de choses près, on retrouve les chiffres attendus en multipliant les pourcentages du traitement à 103°C par les pourcentages du stockage à -196°C.

Après ces deux traitements, les graines ont donc subi un écart de température de près de 300°C.
Elles germent encore à plus de 40%.
Belle résistance !

 


5/6 : Du vécu des fruits. Démonstration par le stress (Peut éventuellement intéresser le semeur...)

Dans les lots soumis à 103°C ou/et congelés à -196°C, nous avons vu une différence de germination entre les graines issues des deux fruits A et B.

Il est intéressant de séparer les graines en deux lots où les techniques de déshydratation sont regroupées. La séparation se fait sur le critère avec ou sans stress thermique selon le fruit A ou B.
- Sans stress thermique : Témoin, déshydratées à 40°C, déshydratées sous vide et l’ensemble conservé au réfrigérateur (150 graines/fruit).
- Avec stress thermique : 103°C ou/et congelés à -196°C (300 graines/fruit).

Les chiffres

chiffres

Le graphique

germination des graines

Si les graines ne subissent pas de stress, les deux fruits ont le même taux de germination.
Certes, on est allé très loin dans les chocs thermiques pour voir des différences (Khi2 0,01%). Les conditions imposées sont extrêmes et hors du quotidien du semeur. Dans la nature, seul le coup de chaleur peut se rencontrer par accident après un incendie.

Ici, on ne peut invoquer de différences génétiques puisque ces deux fruits sont issus des mêmes parents. Ces données laissent entrevoir, sans pour autant les éclairer, que les conditions de maturation de chaque fruit (température, ensoleillement, arrosages et humidité) sont sans doute importantes dans l’élaboration de la future germination.

Reste à savoir si, dans notre quotidien, d'autres types de stress moins spectaculaires, imperceptibles au semeur, ne provoqueraient pas des effondrements de la germination comme il nous arrive parfois de le constater ?

 


6/6 : Conservation au long cours ... Devrait intéresser le semeur


Des graines des deux fruits, déshydratées à 40°C ou sous vide, ont été conservées au réfrigérateur ou au congélateur pendant trois mois.
La germination en a été mesurée.

germination stockage

conservation au refrigerateur

Là encore, on remarque une tendance fruit A/fruit B et une meilleure germination pour les graines déshydratées sous vide.
Ces chiffres serviront donc de comparaison sur le long terme (5 ans ou 10 ans...) pour les lots de graines qui pendant tout ce temps seront stockés au frigo ou au congélo.
Rendez-vous en 2015 ou en 2020.

Il y avait urgence à profiter de circonstances favorables pour faire les manips extraterrestres relatées dans les épisodes précédents.
Une expérience plus simple pourra être refaite, mettant en cause température ambiante, réfrigérateur et congélateur, avec ou sans déshydratation. Ces conditions étant plus proches des conditions de vie du semeur.



 

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