Die Keimung ist ein Prozess, bei dem ein Samen oder eine Spore aus dem Ruhezustand erwacht und zu sprießen beginnt. Viele Menschen studieren diesen Prozess in ihrer Kindheit im naturwissenschaftlichen Unterricht in Aktion, indem sie Samen wie Bohnen oder Erbsen im Klassenzimmer anbauen, und ein kurzer Ausflug nach draußen wird wahrscheinlich zumindest einige Beispiele zeigen, insbesondere im Frühjahr. Dieser Prozess ist entscheidend für das Wachstum neuer Pflanzen und kann sehr faszinierend sein, ihn von Anfang bis Ende zu beobachten.
Sowohl Samen als auch Sporen durchlaufen Ruhephasen. Die Keimruhe wird oft durch externe Faktoren wie Temperatur und Lichtverfügbarkeit beeinflusst, wobei Samen und Sporen so programmiert werden, dass sie bei ungünstigen Wachstumsbedingungen in der Ruhe bleiben. Menschen können diese Bedingungen manipulieren, um die Keimung oder die Ruhephase zu erzwingen, wie wenn Menschen im Winter Frühlingszwiebeln anbauen. Die Keimruhe kann auch in den Samen oder die Spore programmiert werden, was bedeutet, dass er nicht unter günstigen Bedingungen keimt, bis die innere Uhr feststellt, dass die Zeit zum Wachsen gekommen ist.
Um zu keimen, müssen Lichtstärke, Sauerstoffverfügbarkeit, Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt alle geeignet sein. Das Ende der Keimruhe löst eine Reaktionskaskade aus, die schließlich in der Projektion der Wurzeln und der Keimwurzel oder der wachsenden Spitze der sich entwickelnden Pflanze endet. Die Keimwurzel drängt sich aus der Schutzschicht heraus und arbeitet sich dem Licht entgegen. In den frühen Stadien liefern die im Samen oder in den Sporen gespeicherten Nährstoffe die Energie, die die junge Pflanze benötigt, und in den späteren Stadien sammeln die Wurzeln, die in den Boden hineinragen, Nährstoffe, und die Pflanze beginnt mit der Photosynthese von Energie, wenn sie die Bodenoberfläche erreicht.
Samen können je nach Art sehr lange ruhen, wobei einige Exemplare bis zu 10,000 Jahre alt sind und erfolgreich keimen. Generell gilt: Je älter die Samen sind, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie sprießen. Kleine, verdorrte Samen können auch weniger wachsen. Für Gärtner und Landwirte ist der Prozess kritisch, da das Ausbleiben der Keimung zu einem ernsthaften Problem werden könnte.
Gärtner mit herumsitzenden Samen, die neugierig sind, ob die Samen wachsen oder nicht, können einen einfachen Test durchführen, indem sie zehn Samen nehmen und sie mit einem feuchten Papiertuch in einer Plastiktüte verschließen. Der Beutel kann ein bis zwei Wochen bei Raumtemperatur aufbewahrt werden, um zu sehen, ob die Samen sprießen. Wenn acht bis zehn sprießen, sind die Samen in guter Form und können normal gepflanzt werden. Wenn sechs bis sieben Samen sprießen, sollten die Samen beim Einpflanzen dicht beieinander gepackt werden, und wenn fünf oder weniger sprießen, sollten die Samen weggeworfen werden.
Obwohl dieser Test für viele gängige Samenarten gut funktioniert, ist es wichtig zu bedenken, dass alle Samen ihre spezifische Keimzeit haben, die um Monate oder sogar Jahre variieren kann. Außerdem müssen einige Samen natürlicherweise vernarbt oder mit heißem Wasser behandelt werden, bevor sie sprießen, daher sollten Gärtner die Samen ein wenig untersuchen, bevor sie sie testen, um ihre natürlichen Wachstumsbedingungen zu bestimmen.