Wer Gartenbohnen und Erbsen beim Wachsen aus der Erde beobachtet, sieht einen deutlichen Unterschied. Die Gartenbohne hebt ihre im Samen angelegten Blätter über die Bodenoberfläche. Bei der Erbse bleiben diese Blätter darunter, während der junge Spross nach oben wächst.
Keimung bei Kulturpflanzen: Grundlagen und Keimtypen
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Solche Unterschiede helfen, junge Pflanzen nach der Aussaat besser einzuordnen und zu erkennen, ob ihr Auflaufen der typischen Entwicklung dieser Kultur entspricht. Der Artikel zeigt, was zunächst im Samen geschieht, wie sich die ersten Blätter entwickeln und weshalb Bohnen, Erbsen und Getreide auf verschiedene Weise aus der Erde wachsen.
Inhaltsverzeichnis
Was Keimtypen beschreiben
Keimtypen beschreiben unterschiedliche Formen der frühen Pflanzenentwicklung. Ein wichtiges Merkmal ist die Lage der Keimblätter: Das sind die ersten Blattorgane, die bereits im Samen angelegt sind. Bei manchen Pflanzen werden sie über die Erde gehoben, bei anderen bleiben sie darunter.
Welche dieser Entwicklungsweisen eine Pflanze zeigt, hängt von ihrer Art ab. Die Bedingungen bei der Aussaat verändern diese grundsätzliche Form nicht. Sie beeinflussen aber, wie schnell und kräftig ein Keimling wächst, wie sich seine jungen Pflanzenteile strecken und ob er die Bodenoberfläche erfolgreich erreicht.
Was passiert bei der Samenkeimung?
Damit ein keimfähiger Samen zu wachsen beginnt, braucht er Wasser, Sauerstoff und eine zur Pflanzenart passende Temperatur. Bei einigen Arten ist außerdem Licht oder Dunkelheit ein wichtiger Reiz. Nimmt der Samen Wasser auf, wird sein Stoffwechsel aktiv und gespeicherte Reservestoffe werden für das Wachstum verfügbar.
Meist tritt zuerst die Keimwurzel, botanisch Radicula, aus der Samenschale hervor. Sie wächst in den Boden, verankert die junge Pflanze und beginnt, Wasser und Mineralstoffe aufzunehmen. Anschließend entwickelt sich der Spross.
Mit dem Austritt der Keimwurzel endet die Keimung im engeren botanischen Sinn gewöhnlich bereits. Der Keimling entwickelt sich danach zunächst unter der Erde weiter. Erst wenn sein Spross die Bodenoberfläche erreicht, spricht man vom Auflaufen. Ein Beet kann deshalb noch leer aussehen, obwohl die ersten Samen darin bereits gekeimt sind.
Bis ausreichend grüne Blätter gebildet sind, nutzt der Keimling vor allem die Vorräte aus dem Samen. Mit der weiteren Blattentwicklung gewinnt die Photosynthese an Bedeutung: Mithilfe von Licht bildet die Pflanze zunehmend selbst die Stoffe, die sie zum Wachsen benötigt.
Welche Rolle Wasser, Sauerstoff, Temperatur und Licht beim Keimbeginn spielen, erklärt der Artikel Umweltfaktoren bei der Keimung: Wasser, Sauerstoff, Temperatur und Licht. Wie Samen nach ihrer Reaktion auf Licht und Kälte eingeordnet werden, zeigt der Artikel Keimtypen nach Umweltreizen: Lichtkeimer, Dunkelkeimer und Kaltkeimer.
Was sind Keimblätter?
Keimblätter, botanisch Kotyledonen, gehören bereits zum jungen Pflanzenkörper im Samen. Ihre Aufgaben unterscheiden sich je nach Pflanzenart. Bei Gartenbohnen und Erbsen enthalten sie einen großen Teil der Reservestoffe, von denen der Keimling anfangs lebt. Bei anderen Pflanzen liegt dieser Vorrat überwiegend im Endosperm, einem Nährgewebe des Samens.
Werden Keimblätter über die Erde gehoben, können sie nach dem Ergrünen auch Photosynthese betreiben. Sie unterstützen die junge Pflanze, während sich deren echte Laubblätter entwickeln. Später verlieren viele Keimblätter ihre Aufgabe. Dass sie dann vergilben, welken und abfallen, gehört bei zahlreichen Kulturpflanzen zur normalen Entwicklung und ist für sich genommen kein Zeichen einer Erkrankung.
Epigäische und hypogäische Keimung
Bei vielen Kulturpflanzen zeigt sich beim Auflaufen, ob die Keimblätter mit dem Spross über die Erde gelangen oder im Boden bleiben. Diese beiden Entwicklungsformen werden epigäische und hypogäische Keimung genannt.
Epigäische Keimung
Bei der epigäischen Keimung werden die Keimblätter über die Bodenoberfläche gehoben. Dazu streckt sich vor allem das Hypokotyl, der Sprossabschnitt unterhalb der Keimblätter. Bei vielen Kulturpflanzen lösen sich die angehobenen Keimblätter aus der Samenschale und entfalten sich im Licht. Danach werden auch die ersten echten Laubblätter sichtbar.
So wachsen unter anderem Gartenbohnen, Tomaten, Paprika, Sonnenblumen, Radieschen und viele Kohlarten aus der Erde. Bei der Gartenbohne lässt sich der Ablauf gut verfolgen: Zunächst tritt die Keimwurzel hervor. Danach hebt der sich streckende Spross die beiden kräftigen Keimblätter über die Bodenoberfläche.
Hypogäische Keimung
Bei der hypogäischen Keimung bleiben die Keimblätter unter der Bodenoberfläche. Vor allem das Epikotyl, der Sprossabschnitt oberhalb der Keimblätter, wächst nach oben. Über der Erde erscheint der junge Trieb, während die Keimblätter im Boden weiterhin zu seiner Versorgung beitragen. Ob sie dabei die Samenschale verlassen oder darin bleiben, ist ein anderes Merkmal.
Erbsen, Ackerbohnen, Kichererbsen und Linsen entwickeln sich auf diese Weise. Gartenbohne und Ackerbohne zeigen damit trotz ihres ähnlichen Namens unterschiedliche Keimformen: Die Gartenbohne hebt ihre Keimblätter über die Erde, die Ackerbohne behält sie darunter.
Besonderheit bei Gräsern
Bei Getreidearten wie Mais, Weizen und Gerste ist der Samen anders aufgebaut. Gräser besitzen nur ein Keimblatt. Gräser besitzen nur ein Keimblatt. Es heißt Scutellum, bleibt beim Keimen im Samen und überträgt Nährstoffe aus dem Endosperm an den wachsenden Keimling.
Bei Gerste schiebt sich zuerst die Koleoptile aus dem Korn zur Bodenoberfläche. Diese schmale Schutzhülle umgibt das erste Laubblatt und schützt es auf dem Weg durch die Erde. Sobald ihre Spitze die Oberfläche erreicht, tritt das Blatt aus ihr hervor. Deshalb sieht eine auflaufende Gerste anders aus als eine junge Bohne oder Erbse.
Epigäisch und hypogäisch im Vergleich
Die beiden Entwicklungsformen unterscheiden sich vor allem darin, welcher Sprossabschnitt wächst und wo die Keimblätter anschließend liegen:
| Merkmal | Epigäische Keimung | Hypogäische Keimung |
|---|---|---|
| Lage der Keimblätter | über der Bodenoberfläche | unter der Bodenoberfläche |
| Streckung des Sprosses | Hypokotyl, unterhalb der Keimblätter | Epikotyl, oberhalb der Keimblätter |
| Auflaufen | Der Spross hebt die Keimblätter mit an | Der Spross wächst ohne die Keimblätter nach oben |
| Beispiel | Gartenbohne | Erbse |
Diese Einteilung beschreibt den Weg des Keimlings aus der Erde. Sie sagt für sich allein weder aus, wie schnell eine Art keimt, noch wie widerstandsfähig ihre Jungpflanzen grundsätzlich sind.
Keimblätter und echte Blätter unterscheiden
Bei Pflanzen mit oberirdisch sichtbaren Keimblättern lohnt ein Blick auf die Blätter, die danach entstehen. Keimblätter sind häufig einfacher geformt und sehen anders aus als die spätere Belaubung. Echte Laubblätter wachsen aus dem jungen Spross. Sie zeigen oft bereits Merkmale der jeweiligen Pflanzenart und übernehmen mit zunehmender Größe einen immer größeren Teil der Photosynthese.
Bei Tomaten ist der Unterschied gut zu erkennen: Ihre Keimblätter sind glatt und vergleichsweise einfach geformt. Die nachfolgenden Laubblätter entwickeln dagegen die stärker gegliederte, für Tomaten typische Form. Bei einer Erbse bleiben die Keimblätter im Boden, sodass über der Erde der junge Spross mit seinen Laubblättern zu sehen ist.
Die Unterscheidung hilft, das Entwicklungsstadium einer Pflanze zu erkennen. Das ist besonders nützlich, wenn mehrere Kulturen nebeneinander ausgesät wurden und ihre jungen Pflanzen noch ungewohnt aussehen. Blattfarbe, Wuchs und die Entwicklung weiterer Blätter geben anschließend zusätzliche Hinweise darauf, wie sich ein Sämling entwickelt.
Bedeutung der Keimform für die Gartenpraxis
Die Keimform hilft, frisch aufgelaufene Kulturen zu erkennen und Schwierigkeiten beim Auflaufen einzuordnen. Bei Erbsen ist ein junger Spross ohne sichtbare Keimblätter normal. Gartenbohnen heben ihre Keimblätter dagegen mit nach oben. Bildet sich nach Regen eine harte Bodenkruste, kann sie diesen Weg bremsen und den gebogenen Spross verletzen. Bleibt eine Aussaat lückenhaft, lohnt sich deshalb auch ein Blick auf die Bodenoberfläche. Eine solche Kruste behindert ebenso andere Keimlinge, deren Keimblätter im Boden bleiben.
Für ein gutes Auflaufen zählen außerdem Feuchtigkeit, Bodenstruktur und eine zur Kultur passende Aussaattiefe. Aus der Keimform allein ergibt sich kein fester Tiefenwert. Wie Pflanzenart, Samengröße, Lichtbedarf und Boden bei der Wahl der Saattiefe zusammenspielen, erklärt der Artikel Optimale Aussaattiefe bestimmen: So tief werden Samen richtig gesät.
Weitere Begriffe zur Keimlingsentwicklung
Die Begriffe epigäisch und hypogäisch beschreiben die Lage der Keimblätter im Verhältnis zur Bodenoberfläche. Eine andere Frage ist, ob sie die Samenschale verlassen. Treten die Keimblätter aus ihr hervor, heißt die Entwicklung phanerokotyl. Bleiben sie während der weiteren Keimlingsentwicklung darin eingeschlossen, wird sie kryptokotyl genannt.
Beide Einteilungen beschreiben unterschiedliche Merkmale und lassen sich miteinander verbinden. Auch bei einer epigäischen Entwicklung können die Keimblätter mit der Samenschale über die Erde gehoben werden und darin eingeschlossen bleiben. Für die grundlegende Beobachtung im Garten ist vor allem ihre Lage zur Bodenoberfläche entscheidend.
Kurz zusammengefasst
Die Keimung ist erst der Anfang: Noch bevor ein Sämling sichtbar wird, entwickeln sich Wurzel und Spross. Beim Auflaufen zeigt jede Kultur ihre typische Keimform. Ob die Keimblätter dabei über die Erde gelangen oder darunter bleiben, gehört zu dieser Entwicklung und sagt für sich allein nichts über den Keimerfolg aus.
Wer diese Unterschiede kennt, kann junge Kulturpflanzen nach der Aussaat leichter erkennen und ihren Entwicklungsstand besser einordnen. Ob sie die Oberfläche erreichen, hängt auch von der Aussaattiefe und dem Zustand des Bodens ab. Ausreichend Feuchtigkeit und eine lockere Oberfläche unterstützen die Keimlinge auf diesem Weg.
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