Overlevingsmechanismen voor soorten

Voor zaden van sommige soorten met een gematigd klimaat is een periode van blootstelling aan lage temperatuur in een vochtig substraat voldoende om de noodzakelijke verandering in de hormonale balans te bevorderen. Deze behandeling staat bekend als koude stratificatie, omdat de zaden in lagen in het bevochtigde substraat worden geplaatst. Bijvoorbeeld zaden van gematigde soorten zoals perzik, appel, peer, pruim, persimmon, Acer spp. en Pinus spp. ze moeten worden gestratificeerd in een vochtige ondergrond, bij 5°C (koelkast of koelcel), gedurende periodes van 30 tot 90 dagen, afhankelijk van het genotype, zodat de kiemrust wordt overwonnen. Elke cultivar vereist, afhankelijk van zijn oorsprong en vooral zijn genetische kenmerken, een optimale periode van stratificatie. Zaden van andere soorten, zoals voedergrassen, vereisen plotselinge temperatuurveranderingen of thermische schokken, zodat de fysiologische rustperiode wordt overwonnen; in dit geval zijn dagtemperaturen boven 30°C en nachttemperaturen onder 20°C het meest geschikt.

Kiemrust kan ook worden veroorzaakt door remmende chemische verbindingen die aanwezig zijn in verschillende structuren van het zaad en die, wanneer ze naar het embryo worden verplaatst, de groei ervan remmen. Aangezien de meeste van deze verbindingen in water oplosbaar zijn, is het gemakkelijk voor te stellen hoe deze vorm van rust in de natuur wordt overwonnen: regenwater of sneeuwsmelt loogt dergelijke verbindingen uit. Het wassen van zaden in stromend water, gedurende een bepaalde periode, is dus een efficiënte methode om de kiemrust te overwinnen van zaden die dit mechanisme hebben, zoals rode biet, roos, pequi en sommige soorten paprika's.

Bij verschillende soorten, zoals yerba mate, araticum, perzik, appel en pruim, is er morfologische kiemrust, dat wil zeggen, de zaden worden verspreid met het morfologisch onrijpe embryo. Om het zaad te laten ontkiemen is een bepaalde tijd nodig, variërend per soort, tot de volledige ontwikkeling van het embryo. Dit kiemrustmechanisme wordt ook wel embryo-onrijpheid of rudimentair embryo genoemd. Zaadstratificatie is de meest geschikte methode om de embryonale ontwikkeling te bevorderen. Voor yerba mate-zaden wordt stratificatie in nat zand gedurende 150 dagen aanbevolen. In soorten van de Rosaceae-familie, zoals perziken, pruimen, appels, is naast morfologische kiemrust ook fysiologische rust aanwezig, dat wil zeggen, nadat het embryo volledig is ontwikkeld, zal het nog steeds niet ontkiemen vanwege de fysiologische blokkade veroorzaakt door groei -remmende hormonen; in dit geval wordt ook koude stratificatie (30 tot 90 dagen) aanbevolen, wat de rijping van het embryo zal bevorderen en zijn hormonale balans zal wijzigen.

In de natuur wordt elk kiemrustmechanisme overwonnen door verschillende agenten. Zuren uit organisch bodemmateriaal en/of die uit het spijsverteringskanaal van zaadverspreidende dieren dragen bijvoorbeeld bij aan het doorlaten van het zaadomhulsel voor water; de hitte veroorzaakt door brand of door het openen van een open plek in het bos kan ook in deze richting werken. De kou, kenmerkend voor een strenge winter, kan fysiologische veranderingen in het zaad veroorzaken, waardoor de groei van het embryo wordt gedeblokkeerd. In de zaden aanwezige remmerverbindingen worden door regen- of dooiwater weggespoeld.

Zaden die zich op een onvoldoende diepte in de grond bevinden, zouden, als ze niet waren uitgerust met ontkiemingsblokkeermechanismen, bij het ontkiemen hun reserves opgebruiken voordat de zaailing het grondoppervlak bereikte. Alleen wanneer ze zich in een situatie bevinden waar rode straling overheerst (in direct zonlicht of 2-3 cm diep in de grond), zullen de positieve fotoblastische zaden ontkiemen, aangezien dergelijke straling veranderingen in het metabolisme van het embryo bepaalt en het naar ontwikkeling stuurt.

Kiemrust heeft een belangrijke ecologische betekenis, omdat het zaden weerstand geeft tegen opname door dieren, hitte, kou, vuur en andere agentia en interfereert met de dynamiek van natuurlijke populaties, omdat het verband houdt met de aanpassing van planten aan de heterogeniteit van verschillende ecosystemen, waardoor de overleving van plantensoorten en ervoor te zorgen dat open gebieden snel worden gekoloniseerd. De regeneratie van plantengemeenschappen uit zaden hangt in grote mate af van het vermogen van het zaad om te 'herkennen' of de omgeving waarin het zich bevindt gunstig is voor het voortbestaan van zijn nakomelingen. Dus het proces van ecologische successie, dat is hoe vegetatie en bossen regenereren, vindt alleen plaats dankzij het vermogen van zaden van verschillende soorten en verschillende opeenvolgende stadia die "wachten" op de juiste gelegenheid om te ontkiemen.